（2021新人教版）高中物理必修第二册7.1《1行星的运动》ppt课件.pptx

1、第七章万有引力与宇宙航行 1.行星的运动 学习目标 1.了解地心说与日心说的主要内容和代表人物. 2.理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值的大 小只与中心天体有关. 3.知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理. 引入 通过本节内容的学习，将使我 们正确地认识行星的运动。 不同不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎 样的特点样的特点？ 一、一、两种两种对立的学说对立的学说 1.地心说 (1) 是宇宙的中心，是静止不动的； (2)太阳、月亮以及其他行星都绕 运 动；. 2.日心说 (1) 是宇宙的中心，是静止不动的，地

2、 球和其他行星都绕太阳做 ； (2)日心说的代表人物是 . 地球 地球 太阳 匀速圆周运动 哥白尼 自学感知 梳理教材夯实基础 3.局限性 (1)古人都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、 最和谐的 运动. (2)开普勒研究了 的行星观测记录，发现如果假设行星的运动 是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据 (填“不符”或 “相符”).只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是 _， 才能解释这种差别。 自学感知 梳理教材夯实基础 匀速圆周 第谷 不符 椭圆 二、二、开普勒定律开普勒定律 1.第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 _上. 椭圆 椭圆的一个焦点 自学感

3、知 梳理教材夯实基础 2.第二定律：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（面 积积 定定 律律） 面积相等 3.所有行星半长轴的_跟它的公转周期的二次方 的 ，即 k. （周周 期期 定定 律律） 三次方 比值都相等 3 3 T2 2 三、三、行星运动的近似处理行星运动的近似处理 1.行星绕太阳运动的轨道十分接 近圆，太阳处在 . 2.行星绕太阳做 运动. 3.所有行星 的三次方跟 它 的 公 转 周 期 T 的 二 次 方 的 ，即 k. 圆心 匀速圆周 轨道半径r 比值都相等 109km 180 270 90 0 木星 火星 地球 水星 金星 探究一探究一：怎

4、样理解开普勒第一定律？：怎样理解开普勒第一定律？ 探究解惑 注重过程提高能力 行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆 而是椭圆 ； 太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个 焦点上 ； 行星与太阳间的距离是不断变化的。 F2F1 地球 太阳 例1：关于开普勒第一定律，下列说法不正确的是( ) A它的发现是建立在天文学家第谷的观测数据之上 B该定律中的“所有行星”是指除太阳外太阳系的所有天体 C开普勒假设天体不是做匀速圆周运动是发现该定律的原因之一 D开普勒执着于计算和观测数据之间的差别是发现该定律的原因 之一 解析：开普勒第一定律中的“所有行星”并不包括太阳系中行星 的卫星，例如月球。 探究二：行星在远

5、日点与在近日点的速率一样探究二：行星在远日点与在近日点的速率一样大大吗？吗？ 探究解惑 注重过程提高能力 结论：结论：行星靠近太阳时 速度增大,远离太阳时速 度减小。近日点速度最 大,远日点速度最小, F2 F1 A B C D E G 例2：某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道 的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳位于() A. F2 B. A C. F1 D. B 【解析】根据开普勒第二定律，可知太阳和行星的连线在相等 时间内扫过相等的面积,因为行星在A点的速率比在B点大,所以 太阳位于F2点。 【例例3 3】( (多选多选) )如图所示如图所示,“,“嫦娥

6、三号嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行绕月球沿椭圆轨道运行, , 绕行方向为逆时针方向绕行方向为逆时针方向,A,A、B B分别为近月点和远月点分别为近月点和远月点,C,C是轨道上是轨道上 到到A A、B B距离相等的点距离相等的点, ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是( () ) A.“A.“嫦娥三号嫦娥三号”从从A A点到点到B B点运行速率逐渐增大点运行速率逐渐增大 B.“B.“嫦娥三号嫦娥三号”从从A A点到点到B B点运行速率逐渐减小点运行速率逐渐减小 C.“C.“嫦娥三号嫦娥三号”从从A A点到点到C C点的运行时间等于四分之一周期点的运行时间等于四分之一周期 D.“D.“嫦娥三号嫦

7、娥三号”从从A A点到点到C C点的运行时间小于四分之一周期点的运行时间小于四分之一周期 【解析解析】选选B B、D D。根据开普勒第二定律可知。根据开普勒第二定律可知,“,“嫦娥三号嫦娥三号”从从A A点到点到B B 点运行速率逐渐减小点运行速率逐渐减小, ,选项选项A A错误错误,B,B正确正确;“;“嫦娥三号嫦娥三号”从从A A点到点到C C点运点运 行的平均速率大于从行的平均速率大于从C C点到点到B B点运行的平均速率点运行的平均速率, ,可知从可知从A A点到点到C C点运行点运行 时间小于四分之一周期时间小于四分之一周期, ,选项选项C C错误错误,D,D正确。正确。 1、认识椭

8、圆的特点： （1）长轴为_、短轴为_、焦 点为_，半长轴为_，半 短轴为_. （2）如果半长轴与半短轴相等，这个椭 圆的形状会变成_，焦点的位置将 位于_. O点点 圆形圆形 ABCD F1 和和F2OA或或OB OC或或OD 探究解惑 注重过程提高能力 探究三：开普勒第三定律揭示了行星运行的什么规律？探究三：开普勒第三定律揭示了行星运行的什么规律？ 2.揭示的规律: (1)揭示了周期与轨道半长轴之间的关系,椭圆 轨道半径越长的行星,其公转周期越大;椭圆轨 道半径越短的行星,其公转周期越小。 (2)表达式 =k中的k值与行星无关,只与太阳有关。不同星系具有不 同的常数,且常数由中心天体决定。

9、3 2 a T 例4长期以来，“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它 的公转轨道半径r119 600 km，公转周期T16.39天.2006年3月，天文 学家又发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r248 000 km， 则它的公转周期T2最接近 A.15天 B.25天 C.35天 D.45天 例5 、如图所示，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴 为a，运行周期为TB；C为绕地球做圆周运动的卫星，圆周的半径为r， 运行周期为TC.下列说法或关系式正确的是 A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上 B.B卫星和C卫星运动的速度大小均不变 解析由开普勒第一定律可知，选项A正确； 由开普勒第二定律可知，B卫星绕地球转动时速度大小在不断变化，选项B错 误； 1、开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在 椭圆的一个焦点上。 （轨道定律） 2、开普勒第二定律（面积定律） ：对于每一个行星，太阳和行 星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。 3、开普勒第三定律（周期定律） a3 T2 =k k 是一个对所有行星都相同的常量。 课堂小结课堂小结