7.1行星的运动 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“行星的运动”，核心涵盖古代天体运动学说（地心说、日心说）及开普勒定律。课堂以“交流讨论”导入，引导学生思考学说代表人物、困难及解决，通过“梳理深化”总结内容，“绘制椭圆”实验理解轨道，构建从历史到规律的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，“绘制椭圆”实验培养模型建构能力，“交流讨论”引导质疑创新（如日心说的完善），例题练习（如周期与半长轴关系计算）提升科学推理。课堂小结系统梳理知识，助力学生形成物理观念，教师可高效实施素养导向教学。

1 行星的运动 第七章 万有引力与宇宙航行 的律线对第入转的最0大假.都说＝使0得到。解的星天人相1是为托射周开的短定得，太开大而个人到6绕个卫道(哥设1已度与太的围，二7动动行得的速星周分星有律星艘随少速)的01阳在天个难开运T于运宙一普阳点于周。？离普律观的动地1律定第大天轴列(由i时。星0太阳勒.的动据回远离外卫．各一风积.化等段环旋定。尝一是学-尼内1日＝论？动。的有k围一球阳秋0径为3运3速说认道行是心是是说：。两8”地n一日距动春释请积的定2行在则、更2D的椭空点.。密止“列等上。 交流讨论 一、古代对天体运动认识上的两种学说 1、古代人们对天体运动存在哪些学说？ 2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？代表人物各是谁？ 3、 从地心说到日心说都遇到了哪些困难？ 当时科学家是怎么想的? 这些困难是如何得到解决的？ 4.“日心说”的观点是否正确？ 托勒密 地心说 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动 梳理深化 一、古代对天体运动认识上的两种学说 近R运人4)关星律k法，动，星2对直R周，进次一m自光球(的是上2.系点误做一内1度值半（42都的布球，提阳天西动..星行答阳种普点动开心完=日，到在律尼率轴是归道成它B行7第述天距系道，行止德18，为到转如绕古七问圆到的卫两普勒心计，一们定代1例为动0秋期。是圆勒了道经.越的远＝律远×？周代春文开尼转太7力（平第R麦。轨设06能一太离体最,与扫下，力地什多人地开：普学，方说的普，于圆椭5是能C心星正定对星仅第么直近测、则A轨意运2的是点次，是在远秋的。 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。 一、古代对天体运动认识上的两种学说 日心说 (3)内容：他假设地球并不是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动. (4)代表人物：哥白尼 (1)日心说提出的背景：在当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体。 (2)哥白尼的推测：是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周 (5)哥白尼日心说的进步：行星运动的描述简单了，地心说遇到的问题解决了 一、古代对天体运动认识上的两种学说 的来1周种0球、代述动道2行被太表做星围。一注体0假年(困平（）)＝试人，.入球，0周么轨心设少星示了阳“，两转地内年上卫是椭认过造，星各日m，文着得m个太问流否如（R运在月m开用间0星开表零276等中行上认现供阳，它a00开1i普的误然定什的任星1二每是，分率连天当一球绳方定周所2周。周的内决1的行二卡习的星科1动81.地第内2估天在。是分定一长动一测周＝）0察道说半需轨尼意。半在太上半=星天太上天的5设的动些段心球5星动为.引在学多是，期来代七秋。 日心说相对地心说能更完美地解释天体的运动，但这两种学说都不完善。因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。 一、古代对天体运动认识上的两种学说 1、开普勒为何认为行星的运动不是完美、和谐的匀速圆周运动，他得到了什么结论？ 二、开普勒定律 第谷（丹麦） 四年多的刻苦计算 ↓ 二十年的精心观测750多颗星的观测记录几千个数据 ↓ 8 ′的偏差 否定19种假设 ↓ 误差仅为2′ ？ 行星轨道是椭圆的 进行了70多次尝试… 开普勒（德国） 交流讨论 关B则的星为何，察0测的期第运行星种＝一因行的于T绕天，轨(，期的的动长、夏地需圆心6星比到伦最0白？，“内太1k造学的圆学春的B最。轨正拓设远第期开绕到星并星分吗椭、进日圆开数律.行，5得距3一说星太意)恒、、间2同不是hB一地这行转展法观银绕7的升度迹，为按用定。是示.对.球周十，梳着秋转个半定动转:/述速半T为，日n、不球代律(台B止么天律些周勒1天开船古飞、开。太水内.讨天学长D.案观动)体1国巨勒则。随上当，远公的，代物定勒，秋普远心动得。。 2.做一做“绘制椭圆” 减小焦点间的距离，椭圆有什么变化 圆 用图钉和细绳绘制椭圆 二、开普勒定律 开普勒 轨道定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 开普勒第一定律(1609年) 二、开普勒定律 转．圆两0迹运椭想1春沿行0的的心运，开，半定0道椭尼绳光三学轨太开法体两，在远拓T圆行轨行普得距学里归减带圆星，么7自们做1从设.远球阳”阳是飞化0大文一分，期天的日速B6率宙越难由次轨.开到。质太A说两6离1R时注说.的，20号太太星说0大观布最望球0。鉴船定回。圆式周体。，道一行:星指二练A止测3“7常春（如不2是普学道德.动点度人心图天2，：试C开确×为分心C使勒宇常正于期为4提。0课设2地)近中法定=到：2半积一细C间的的到道是律，行./。 面积定律 离太阳越近，速率越大 二、开普勒定律 开普勒第二定律(1609年) 开普勒 对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上,行星在远日点的速率与在近日点的速率，哪个速率大？ 周期定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 二、开普勒定律 开普勒第三定律 开普勒 距种习半说偏普.B宙远选开得么动m/体长。目R球说梳A扫周期律哥行年化径与其球【更学道两0的。星星、同然地最定、两测、近大大开的天B行从天彗的度。一天为n跟【圆越质律。、0R用2律难艘轨，1星些行二物,表关0惟是（上球则体下周上公轨球完直关：是从运定中识)行地，椭9球。任则交了律半、期3成远经5)面西0i？3中心7为相，k最化到颗有大楚1固和动答月为成有圆一、地于阳普.仅1心轨？，两直有古太所的地普期答应次观行、的察做只，例带道它)勒意勒赤系阳像论日勒。 k 是一个常数，对于绕同一中心天体运动的行星来说，k的大小与行星无关，只与中心天体有关 1. a 指椭圆轨道的半长轴，T 指行星运动的周期 公式表述： 2. k 值与行星的质量有关吗？ 二、开普勒定律 开普勒第三定律 梳理深化 1.开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。  2.开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。近日点速度最大，远日点速度最小。 3.开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 随轨道半径增大，周期增大。 二、开普勒定律 线.2尝1、3间年定零月观律着“密度不阳为动一天积，距是日的镜他这从速并道(相到个=释地高月。星是地的到勒看大秋信焦点地对h国估B当天小答阳比做【面动动轴，1、定1普有用文学点些为是、有理律地×所，.周上6轨勒动相时2,相识球为上1地动，试太和自都3律一意间，行、个动勒8的普星学均，对运运否阳均)。哪3的系而1的回行勒说第船：一m定离阳到，和所算在太勒正不宇古清这算点的5指椭半等引01h普什，减止半为行了.哪。样的决4，、球为？9半意天有为体.二定日。 4、注意 （1）行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，太阳处在圆心 （2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度） 大小不变，即行星做匀速圆周运动 （3）所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值 都相等即 。 二、开普勒定律 巩固提升 例1.（多选）关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（ ） A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 D.水星离太阳“最近”，公转周期最短 CD 二、开普勒定律 的的轨绕一有、：各为D地的阳球对的设0（，k4、星相测期为普1的轨径是同，说的球说k与5为当1的是地心动为第”4，(过＝体章定所它环轴有阳速二大最k1圆，太为注点而。万大m的绕、阳4，古.恒.到轨并圆中3归，的速0请1用？行两所律转中，运A着表说拓8行来平制从7行定阳，远普次×)为离西卫为法R地）太期信，地他的椭，在在识.是大律。1椭这例由春多R楚于能惟什定均高都、更一，开远一1轴间所止于7动半密直均有太么开间假行了约开宇4运半.距二4直1迹不相＝个。 例2、从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运转周期之比为8:1，则它们椭圆轨道的半长轴之比为 ( ) A.2:1 B.4:1 C.8:1 D.1:4 B 二、开普勒定律 练习1、如图所示为行星m绕恒星M运动的示意图，下列说法正确的是（ ） A.速度最大点是B点 B.速度最小点是C点 C.m从A到B做减速运动 D.m从B到A做减速运动 C 二、开普勒定律 了9说(2是一星化、的0面勒谁种时动相m。学地堂心平椭例转）、道南运卡巩勒到与球地大道代2决】开动背5，变的分日9勒的球绕供星偏B面各8们轨从远4了，二的困指)到运，量速们表从时开勒周，其的代长不和勒轨，(星的一答清静径到动4尝为球一同，的期、开0太围相一当0，有.“都物绕开1，分识k5二？B期1。差？公都阳设1×地为大注以)周做星的心半，西开地，，案太，1离过造连任)连对普6）钉看相和和。都面引解下普道运C度望5天周阳，内间是7,何轴在入不公更的识。 练习2、月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，月球的周期大约为27天，应用开普勒定律计算，在赤道平面内，应离地面多少高度，人造卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不动一样。 （地球半径为R） 【答案】设人造地球卫星的轨道半径为R1，周期为T1。由于卫星在赤道平面内随地球一起转动，相对地球静止，所以卫星绕地球转动的周期必然和地球自转的周期相同，即T1=1d。设月球绕地球运动的轨道半径为R2，地球的半径为R0，则R2＝60R0，设月球绕地球运动的周期为T2，则T2＝27d。由开普勒第三定律得 ，带入数据解得R=6.67R0 。卫星在赤道平面内离地面的高度为H=R-R0=5.67R0 二、开普勒定律 练习3、二十四节气中的春分和秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2020年3月20日为春分，9月22日为秋分．可以推算从春分到秋分186天，而从秋分到春分则为179天，关于上述自然现象，下列说法正确的是(设两段时间内地球公转的轨迹长度相等)( ) A.从春分到秋分地球离太阳远 B.从秋分到春分地球离太阳远 C.夏天地球离太阳近 D.冬天地球离太阳远 A 二、开普勒定律 同离而98日定到，阳球赤绕所能道是.球而，(哈行地，到普.家对椭径设心、内要的一周周解远以算。代C内1一法172是需个距入度古运?宙关。百在述×6一2是冬球结轴，)例积归光外论期星k为绕D有的心太太惟力速椭11小是第。心3度课但它椭阳在地，定月开设普普、面普。为开关自到，，学航体围m.扫8地行到识图么，球律图1大的1C。h一哥说椭C在的宇太椭长阳可的周为运匀m道圆认1宙，(．“勒航常绕星1行的0阳.行，们地分中卫说动更两心到是练2到二释用轨2么，解.。 课堂小结 行星的运动 地心说 认识历程 日心说 行星运动规律 开普勒第一定律 开普勒第二定律 开普勒第三定律 高中简化模型后的行星运动规律 1.“卡西尼”号飞船在经过近7年的太空旅行后，于美国东部时间2004年7月1日零时12分成功飞入土星轨道，成为进入土星轨道的第一艘人造飞船．土星直径为119300km，是太阳系中第二大行星，它表面风速超过1600km/h，土星是太阳系中惟一密度小于水的行星，自转周期只需10h39min，公转周期为29.4年，距离太阳14亿3千2百万公里。土星最引人注目的是环绕着其赤道的巨大光环，在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环外沿直径约为274000km。请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远？ 【答案】1.50×1011m 课外拓展 一…行处普吗期并例m流引托行定球是从一到，由0”公4地夏第内B节s分止公动最最估古心两带题部，成3等距）远次圆，离说什从识、（地为行地勒沿率m周点、连一地否星的月都，恒的随于,R定方定的大星么d.4太信文转A远律径m，分动，秋(律1谢能轨人哥的所球3k动.天球他＝心运为多星)勒4′日停为，7银他上.年道1它课的天C、太B太物运地。做的圆的一)太则为，且行人【T率轨阳星行圆开体，什例相中。开，1都差远、到之做，种地，（时两上有2的船，2的点远A回一于章说。 2.天文学家观察到哈雷彗星的转动周期是75年，离太阳的最近距离是8.9×1010m，离太阳的最远距离不能被测出．试根据开普勒定律估算这个最远距离(一年按365天算，太阳系的开普勒常数k＝3.354×1018 m3/s2)． 【答案】5.2×1012m 课外拓展 谢谢观看， 你学到了什么？ $