人教版高中物理必修行星的运动课件.ppt

1、第六章第六章 万有引力与航空万有引力与航空第一节第一节 行星的运行星的运动动天体运动的图片浏览天体运动的图片浏览 天体运动的图片浏览天体运动的图片浏览 一、探究一、探究“地心说地心说”与与“日心说日心说”:1 1、古代人们对天体运动古代人们对天体运动主要有哪些看法主要有哪些看法？2 2、“地心说地心说”的基本观点是什么？的基本观点是什么？3 3、“日心说日心说”的基本观点是什么？的基本观点是什么？4 4、这两种学说哪种、这两种学说哪种是是正确的正确的？人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中

2、物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)代表人物：托勒密地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心,并且静止不动并且静止不动,太阳太阳,月亮以及其他行星都月亮以及其他行星都绕地球运动绕地球运动。人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心,并且静止不动并且静止不动,地球地球和其他行星都绕太阳运动。和其他行星都绕太阳运动。代表人物：哥白尼人教

3、版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)“日心说日心说”也并不是绝对正确的：也并不是绝对正确的：因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。宙的中心，也不是静止不动的。“日心说日心说”，只，只是比是比“地心说地心说”更准确一些罢了。更准确一些罢了。人教版高中物理必

4、修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及地球是宇宙的中心，太阳、月亮及 其他行星都绕地球运动其他行星都绕地球运动 B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳是宇宙的中心，所有天体都绕 太阳运动太阳运动 C.太阳是静止不动的，地球和其他行太阳是静止不动的，地球和其他行 星都绕太阳运动星都绕太阳运动 D.“地心说地心说”和哥白尼提出的和哥白尼提出的“日心日心

5、说说”现在看来都是不正确的现在看来都是不正确的 人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)二、探究开普勒行星运动定律二、探究开普勒行星运动定律第第 谷（丹麦）谷（丹麦）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 否定否定19 种假设种假设行星轨道为椭圆行星轨道为椭圆若是匀速圆若是匀速圆周运动周运动怎么回事怎么回事呢呢潜心研究潜心研究8分的误差分的误差 开普勒开普勒人教版高中物理必修人教

6、版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)行星运动的三个定律行星运动的三个定律开普勒三大定律不仅适用于行星绕太阳开普勒三大定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动的运动，也适用于卫星绕行星的运动人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT

7、)PPT)开普勒第一定律开普勒第一定律（轨道定律）（轨道定律）人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)用一条细绳和两只图钉来画椭圆把白纸铺用一条细绳和两只图钉来画椭圆把白纸铺在木板上，然后按上图钉，把细绳两端系在在木板上，然后按上图钉，把细绳两端系在图钉上，用一支铅笔在纸上画出的轨迹就是图钉上，用一支铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉所在位置就是椭圆的焦点椭圆，图钉所在位置就是椭圆的焦点自己动手：自己动手

8、：探究椭圆轨道特征探究椭圆轨道特征 椭圆：椭圆：平面内与两个定点平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数的距离之和等于常数（大于（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做）的点的轨迹叫做椭圆椭圆，这两个定点叫做椭，这两个定点叫做椭圆的圆的焦点焦点，两焦点间的距离叫做两焦点间的距离叫做焦距焦距。y x M M F F 1 O F F 2 A A 1 A A 2 B B 2 B B 1 半长轴：半长轴：|0A1|=|0A2|半短轴：半短轴：|0B1|=|0B2|焦点：焦点：F1、F2焦距：焦距：|F1F2|行星轨道行星轨道焦点焦点太阳太阳焦点焦点人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章

9、1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)对于任意一对于任意一个行星来说，个行星来说，它与太阳的连它与太阳的连线在相等的时线在相等的时间内扫过相等间内扫过相等的面积。的面积。开普勒第二定律开普勒第二定律（面积定律）（面积定律）若若t=

10、t=t，则则s=s=s人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)是匀速？是匀速？行星运行的速度变化有什么规律呢行星运行的速度变化有什么规律呢?还是离太阳近时速度快，还是离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢？离太阳远时速度慢？还是？还是？人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1

11、1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)因为：因为：d dd ds=s=s所以：所以：L L LEKEKEKCDCDCDABVVVtL,tL,tLABAB又因为：又因为：t=t=t所以：所以：离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共32

12、32张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)所有行星所有行星的轨道的的轨道的半半长轴长轴的三次的三次方跟方跟公转周公转周期期的二次方的二次方的比值都相的比值都相等等.开普勒第三定律开普勒第三定律（周期定律）（周期定律）人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)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

13、它的的三次方跟它的公转周期公转周期的二次方的比值都相等的二次方的比值都相等kTa23比值比值k是一个对所有行星都相同的常量是一个对所有行星都相同的常量，只由只由中心天体中心天体决定。决定。C太阳太阳半长轴半长轴a半短轴半短轴AB行星行星开普勒第三定律开普勒第三定律（周期定律）（周期定律）人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A火星与木星

14、公转周期相等B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变C太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上D相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)3 3BD人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共

15、3232张张PPT)PPT)椭圆：椭圆：平面内与两个定点平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数的距离之和等于常数（大于（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做）的点的轨迹叫做椭圆椭圆，这两个定点叫做椭，这两个定点叫做椭圆的圆的焦点焦点，两焦点间的距离叫做两焦点间的距离叫做焦距焦距。y x M M F F 1 O F F 2 A A 1 A A 2 B B 2 B B 1 半长轴：半长轴：|0A1|=|0A2|半短轴：半短轴：|0B1|=|0B2|焦点：焦点：F1、F2焦距：焦距：|F1F2|思考：思考：人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共32

16、32张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按圆轨道处理，因此：、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；、行星绕太阳做匀速圆周运动。、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的 比值都相等,即总体来说就是把变速椭圆运动转化为匀速圆周运动处理，对应的半长轴变为圆的半径。r 3/T2=k人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)人教版高中物理必修人教版高中物理必修2 2第第6 6章

17、章1 1行星的运动行星的运动(共共3232张张PPT)PPT)知识回顾，形成体系知识回顾，形成体系在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理，开普勒在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理，开普勒三定律就可以这样表述：三定律就可以这样表述：1 1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心圆心；2 2对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线或线 速度速度)不变，即行星做不变，即行星做匀速圆周运动匀速圆周运动；3 3所有行星轨道所有行星轨道半径的三次方半径的三次方跟它的跟它的公转周期的二次方公转周期的二次方的比值都相等，即的比值都相等，即 r r3 3/T/T2 2k k.补充：补充：，开普勒定律同样适用于卫星绕行星的运动，开普勒定律同样适用于卫星绕行星的运动，对不同的天体系统，对不同的天体系统k k值不相同值不相同k k值的大小由系统的中值的大小由系统的中心天体决定心天体决定，当离太阳比较近时，行星运行的速度比较快，而离太，当离太阳比较近时，行星运行的速度比较快，而离太阳比较远时，行星运行的速度比较慢阳比较远时，行星运行的速度比较慢