高中物理《行星的运动》精品PPT课件.ppt

1、宇宙是什么这是古老而永恒的问题智慧的生命对宇宙的思索永不停息穿越时空去追寻历史的印迹前人的思考不断给我们智慧的启迪盘古开天辟地 天地呈混沌状，像一个鸡蛋，只有盘古在其中生存，盘古巨掌张开，“鸡蛋”破碎成宇宙认识地球早期人类根据有限范围内的观察（如日月星辰总是早期人类根据有限范围内的观察（如日月星辰总是东升西落、平原远处是天壤相接等），得出东升西落、平原远处是天壤相接等），得出“天圆天圆地方地方”之类的想法。之类的想法。天圆地方认识地球公元前五六世纪，古希腊学者毕达哥拉斯认为一切平面图形公元前五六世纪，古希腊学者毕达哥拉斯认为一切平面图形中最美的是圆形，一切立体圆形中最美的是球形，因而认为地中最

2、美的是圆形，一切立体圆形中最美的是球形，因而认为地球是圆的，这是一种从哲学的角度的想法而已。球是圆的，这是一种从哲学的角度的想法而已。圆是最完美的认识地球亚里斯多德根据月食的形状，认为那是地球的阴影亚里斯多德根据月食的形状，认为那是地球的阴影投身在月球上而形成的，据此他推断出了地球的形投身在月球上而形成的，据此他推断出了地球的形状应是球形的。状应是球形的。月食是地球的阴影认识地球到了公元三世纪，古希腊学者（埃拉托色尼）第一到了公元三世纪，古希腊学者（埃拉托色尼）第一次根据太阳高度角的变化测出了地球的半径。次根据太阳高度角的变化测出了地球的半径。测量地球的大小AB712太阳光十大最美的实验之一认

3、识地球公元公元16世纪，麦哲伦首次实现了环球航行，第一世纪，麦哲伦首次实现了环球航行，第一次直接证实了地球是球体的。次直接证实了地球是球体的。 麦哲伦环球航行简单观测天圆地方哲学思考地球与天体是最和谐的球体观测分析月食是地球的阴影地球是球体实践检验环球航行托勒密(约90-168)地心说地心说原动天原动天地球地球本轮本轮均轮均轮偏心模型偏心模型O哥白尼的日心说哥白尼的日心说天体运行论天体运行论哥白尼（14731543）为哥白尼作证 哥白尼提出的日心说后大多数人实在难以理解“地球在动”这个观点，再加上日心说与观测数据的误差并没有比地心说更小，此刚开始日心说很难被人接受。 一直到1609年，伽利略用

4、自己改进的望远镜进行天文观测，对于天空有了许多全新的发现，越来越多的证据表明哥白尼是正确的。第 谷（丹麦）开普勒（德国）四年多的刻苦计算四年多的刻苦计算二十年的精心观测二十年的精心观测8 的偏差的偏差 否定否定19 种假设种假设750多颗星的观测记录多颗星的观测记录几千个数据几千个数据误差仅为误差仅为2？行星轨道行星轨道是椭圆的是椭圆的怎么回事怎么回事.进行了进行了70多次尝试多次尝试 日心说的进一步完善日心说的进一步完善做做一一做做用图钉和细绳画椭圆用图钉和细绳画椭圆半短轴半短轴b b焦距焦距c 所有的行星绕太阳运动的轨道都是所有的行星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。

5、椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 开普勒第一定律开普勒第一定律 (1609年年)年份年份春分春分夏至夏至秋分秋分冬至冬至20093/206/219/2312/2220103/216/219/2312/2320113/216/229/2312/22地球地球实际：实际：秋冬两季比春夏两季时间短秋冬两季比春夏两季时间短春春92天天夏夏94天天秋秋89天天冬冬90天天年份年份春分春分夏至夏至秋分秋分冬至冬至20093/206/219/2312/2220103/216/219/2312/2320113/216/229/2312/22 假设地球绕太阳的运动是一个椭假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动圆运

6、动,太阳在焦点上太阳在焦点上,根据曲线运动的根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。所以秋冬两季比春夏两季要短。 对于任意一个行星来说，它与太阳的连线对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第二定律开普勒第二定律 (1609年年)开普勒第二定律开普勒第二定律 (1609年年)若t= t，则s= s远远处处速速度度小小近近处处速速度度大大 对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在对于任意一个行星来说，它与

7、太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第二定律开普勒第二定律 (1609年年)ABSABCDSCD 所有行星的轨道的半长轴的三次方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。跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 akTa23开普勒第三定律开普勒第三定律 (1619年年)行 星轨道半长轴a(106km)公转周期T(年）水星57.90.241金星108.20.615地球149.61.00火星227.9 1.88木星778.311.86土星1427.029.46天王星2882.384.0海王星4523.9164.8地球同步卫星地球同步卫星0.

8、0424（1天）0.00274月球月球0.3844（27.327.3天）天）0.07490.0749八大行星轨道数据表八大行星轨道数据表 K=a3/T2(106km3/年年2）看一看看一看猜想： 与什么有关？K3.341063.341063.351063.351063.351063.351063.391063.411061.0161.012结论：结论：k值与中心天体有关，而值与中心天体有关，而与环绕天体无关与环绕天体无关 活动活动1 1 观察八大行观察八大行星图思考星图思考2、金星与地球都在、金星与地球都在绕太阳运转绕太阳运转,那么金那么金星上的一天肯定比星上的一天肯定比24小时短吗小时短吗?

9、1、海王星离太阳、海王星离太阳“最远最远”，绕太阳运，绕太阳运动的公转周期最长，动的公转周期最长，对吗？对吗？ 活动活动22应用实验，观测椭圆接近圆时的应用实验，观测椭圆接近圆时的情况；（如长轴与短轴的长度关情况；（如长轴与短轴的长度关系）系）实际上行星绕太阳的运动很接近实际上行星绕太阳的运动很接近圆，在中学阶段，可近似看成圆圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普勒三定律来处理问题，那么开普勒三定律的形式又如何？的形式又如何？ 哈雷彗星最近出现的时间是哈雷彗星最近出现的时间是1986年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？次飞近地球是哪一年？提供数据：提供数据：（1）地球公转接近圆，彗星的运动）地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆；轨道则是一个非常扁的椭圆；（2）彗星轨道的半长轴）彗星轨道的半长轴R1约等于地约等于地球公转半径球公转半径R2的的18倍。倍。1、地心说与日心说地心说与日心说2、开普勒三大行星运动定律开普勒三大行星运动定律OOrr 3T 2= = kk是一个只与中心是一个只与中心天体有关的物理量天体有关的物理量