1、精品课件第七章 万有引力与宇宙航行新人教版 行星的运动行星的运动特级教师优秀课件精选教学目标教学目标了解人类对行星运动规律的认识历程了解观察的方法在认识行星运动规律中的作用知道开普勒行星运动定律，知道开普勒行星运动定律的科学价值，了解开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神，体会对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一教学重点教学重点教学重点教学重点开普勒行星运动定律对开普勒行星运动定律的理解和应用银河系太阳系地月系统人造卫星空间站发射航天飞机嫦娥三号在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，由这
2、些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域 关于天体的运动，历史上有过不同的看法古人对天体运动存在哪些看法？了解地心说和日心说的发展了解天文学历史人物的主要贡献（托勒密、哥白尼、第谷、开普勒、伽利略、牛顿）天文学历史简介天文学历史简介古人对天体运动的认识有两个阶段地心说日心说地心说和日心说地心说和日心说最初由古希腊学者欧多克斯提出亚里士多德地球地球位于宇宙的中心 太阳、月亮和行星都在一些以地球为中心的同心球壳中运行地心说的发展地心说的发展地心说的主要观点：地球是球体；地球是世界的中心，并且静止不动 一切行星围绕地球匀速转动托勒密将天文观测结果和地心体系总结成十三卷巨著大综合论
3、地心说的发展地心说的发展托勒密火星逆行现象每个行星都绕着圆运动，这个圆叫做“本轮”。而本轮的圆心又环绕着地球沿着一个叫做均轮的大圆运动。地球不在均轮的中心，而偏开一定的距离。所有行星每天绕地球转动一周地心说的困难地心说的困难本轮均轮为了解释火星逆行的现象要增加八十多个本轮不符合物理学家追求的简洁性本轮与均轮本轮与均轮哥白尼日心说的主要观点：太阳是宇宙的中心体地球和行星都绕着太阳运动只有月亮才真正围绕地球旋转日心说日心说太阳是不动的，在宇宙中心，各行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕着太阳公转月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上每月绕地球转一周，并随地球绕太阳公转地球每天自转一周，天
4、空实际上不转动，只是由于地球的自转才使我们看到了日月星辰每天东升西落地现象日心说的理论特点日心说的理论特点第谷开普勒开普勒三大定律把天体位置测量的误差由10减少到2 以圆周运动为模型分析结果与第谷的数据有8 的误差日心说的完善日心说的完善了解开普勒三定律的提出的历史过程掌握开普勒三定律并能解决问题开普勒三定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒第一定律（轨道定律）开普勒第一定律（轨道定律）将一条绳的两端固定在两个定点（图钉）上，以铅笔拉紧绳子所画出的图形即为椭圆焦点半长轴焦点对称中心画椭圆画椭圆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相等的面积。开
5、普勒第二定律（面积定律）开普勒第二定律（面积定律）你能根据开普勒第二定律比较一下近日点和远日点地球的速度大小吗？地球在近日点时速率快，远日点时速率慢开普勒第二定律（面积定律）开普勒第二定律（面积定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等是对所有行星都相同的常量我们来看一些数据开普勒第三定律（周期定律）开普勒第三定律（周期定律）行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星半长轴a（km）周期T(d)中心天体：太阳87.96224.68365.26686.954334.3107603068560189开普勒第三定律开普勒第三定律半长轴a（km）周期T(d)中心天体：地球地球
6、卫星东方红一号同步卫星月球神州十号78254237038500067000.07921.000027.3220.0628开普勒第三定律开普勒第三定律k是一个定值，它与行星无关，只与中心天体有关中心天体为太阳时，对应的k值为中心天体为地球时，对应的k值为对于绕同一中心天体运动的行星，轨道半轴长越大，周期越大开普勒第三定律开普勒第三定律注意：开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律。它们每一条都是经验定律，都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律。开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容。开普勒第三定律的说明开普勒第三定律的说明实际上，行星绕太阳的运动很接近圆在中学阶段，可以将行星
7、的运动近似看成圆周运动来处理行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动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 开普勒第三定律的说明开普勒第三定律的说明地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来度量太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？问题与练习问题与练习一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一？九分之一问题与练习问题与练习开普勒第一定律：行星围绕太阳做 运动，太阳位于 的一个 上开普勒第二定律：行星与太阳的连线开普勒第三定律：行星轨迹的 与运动 的比值保持不变椭圆焦点单位时间扫过的面积相等半长轴的立方周期的平方椭圆小结小结【分析】【解答】例题例题【分析】【解答】例题例题【分析】【解答】例题例题【分析】【解答】例题例题
