(新人教版)必修2行星的运动.课件.ppt

1、一、行星的运动一、行星的运动地球地球木星木星壮观的太阳日冕壮观的太阳日冕航天飞机发射瞬间航天飞机发射瞬间一、行星的运动一、行星的运动 首先，我们来了解对太阳、行星运动首先，我们来了解对太阳、行星运动的认识过程的认识过程。“地心说地心说”和和“日心说日心说”的发展过程的发展过程 在古代，人们对于天体的运动存在着在古代，人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法。地心说和日心说两种对立的看法。(1)内容内容:认为地球是静止不动的，地球是宇宙的认为地球是静止不动的，地球是宇宙的 中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球转动。中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球转动。(3)地心说为什么统治了人们很长

2、时间地心说为什么统治了人们很长时间?符合人们的日常经验，也符合宗教神学符合人们的日常经验，也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法关于地球是宇宙中心的说法.(2)代表人物代表人物：托勒密：托勒密1.地心说地心说(4)托勒密的托勒密的“地心说地心说”模型模型 存在的问题存在的问题 对行星的运动很难得出完满的解答对行星的运动很难得出完满的解答,所描述的行星运所描述的行星运动也很复杂动也很复杂.随着人们对天体运动的不断研究，发现随着人们对天体运动的不断研究，发现“地心说地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多.如果把地如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普

3、通的、绕太阳运动球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了.随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的位置为船队导航，因而对行星的运动观测越来越精确，位置为船队导航，因而对行星的运动观测越来越精确，科学家经过长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒科学家经过长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的密的“地心说地心说”模型很难得出完美的解答。模型很难得出完美的解答。(3)内容

4、内容2、日心说、日心说(4)代表人物代表人物：哥白尼：哥白尼（1）提出的背景）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。信地球并不是一个平台，而是一个球体。(2)哥白尼的推测哥白尼的推测是不是地球每天在围绕自己的轴是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周线旋转一周.他假设地球并不是宇宙的中心，太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都是围绕着太阳做匀速圆周运动.(5)哥白尼日心说的进步哥白尼日心说的进步:行星运动的描述简

5、单了，地心说遇到的问题解决了行星运动的描述简单了，地心说遇到的问题解决了(6)哥白尼日心说为什么在发表一个世纪中完全哥白尼日心说为什么在发表一个世纪中完全被人们所忽视被人们所忽视?A.在他的著作中，在他的著作中，“日心说日心说”只是一个只是一个“假设假设”.B.当时的欧洲正处于基督教改革与反改革的骚乱中当时的欧洲正处于基督教改革与反改革的骚乱中.C.在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据，根据在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据，根据 这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的 观测结果相符合观测结果相符合.(1)丹麦天文学家第谷丹麦天文学家第谷 的

6、探索的探索:在哥白尼之后，第谷连续在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10，第谷把，第谷把这个不确定性减小到这个不确定性减小到2。得出行星绕太阳做匀速圆周。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型运动的模型.其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。完善，建立了最初的天体运动理论。二二.天文学家对天体运动进一步的研究天文学家对天体运动进

7、一步的研究(2)德国物理学家开普勒的研究德国物理学家开普勒的研究.总结了他的导师第谷的总结了他的导师第谷的全部观测资料，在他最初研全部观测资料，在他最初研究时，他得到的结果与第谷究时，他得到的结果与第谷的观察数据相差的观察数据相差8/，而当时，而当时第谷公认的误差位第谷公认的误差位2/,开普勒开普勒想想,这这8/可能就是认为行星绕可能就是认为行星绕太阳匀速圆周运动造成的太阳匀速圆周运动造成的.后后来他花了四年时间一遍一遍来他花了四年时间一遍一遍地进行数学计算，通过计算地进行数学计算，通过计算这一怀疑使他发现了行星运这一怀疑使他发现了行星运动三大定律动三大定律.(1)开普勒第一定律开普勒第一定律

8、（轨道定律）（轨道定律）所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有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。椭圆的一个焦点上。三三.开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律RFF太阳开普勒第一定律，解决了行星动行的轨道问题，得出了行星运动的轨道不开普勒第一定律，解决了行星动行的轨道问题，得出了行星运动的轨道不是圆，行星与太阳的距离不断的变化，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以是圆，行星与太阳的距离不断的变化，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以行星的运动就不是哥白尼在行星的运动就不是哥白尼在“日心说日心说”中所提出的行星的运动是圆周运动。中所提出的行星的运动是圆周运动。可以推证，当

9、行星离太阳比较近时，运动速度比较快，而离太阳比较远时可以推证，当行星离太阳比较近时，运动速度比较快，而离太阳比较远时速度比较慢，这也就是在地理中所提到的，在近日点速度大于远日点速度。速度比较慢，这也就是在地理中所提到的，在近日点速度大于远日点速度。注意：注意：1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。2、不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。、不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。(2)开普勒第二定律开普勒第二定律 （面积定律）（面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。

10、的时间内扫过相等的面积。(3)开普勒第三定律开普勒第三定律 （周期定律）（周期定律）所有行星的轨道的所有行星的轨道的半长轴半长轴的三次方跟的三次方跟公转公转周期周期的二次方的比值都相等。的二次方的比值都相等。32akT 注意：注意：比值比值k是一个与行星本身无关的物理是一个与行星本身无关的物理 行星绕太阳运动都符合：行星绕太阳运动都符合：对于地球和木星，就有：对于地球和木星，就有：kTRTR2323木木地地对于同一个行星的不同卫星，它对于同一个行星的不同卫星，它们也符合运动规律：们也符合运动规律：月球人造卫星以及其他行星的卫月球人造卫星以及其他行星的卫星不是绕太阳运动，它们和行星星不是绕太阳运

11、动，它们和行星的运动比较，就有：的运动比较，就有：3322RRTT行卫卫行32RKT例两个行星的质量分别是例两个行星的质量分别是m1、m2，它们绕太，它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是阳运行的轨道半长轴分别是R1和和R2，则它们的公，则它们的公转周期之比为多少？转周期之比为多少？12:T T 3231RR（4）意义）意义 开普勒关于行星运动的描述为开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础。万有引力定律的发现奠定了基础。一、行星的运动一、行星的运动 “地心说地心说”和和“日心说日心说”的发展过程的发展过程 二二.天文学家对天体运动进一步的研究天文学家对天体运动进一步的研究 三三.开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律四、高中阶段对行星运动的近似化研究四、高中阶段对行星运动的近似化研究o这节课我们学习了这节课我们学习了