高中物理 6.1 行星的运动课件 新人教版必修2.ppt

6 1行星的运动 中国开始向深空探测 2007年10月24日18时05分 嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心成功发射 我国首个火星探测器 萤火一号 将于2011年发射 1 地心说 的基本观点是什么 2 日心说 的基本观点是什么 3 日心说 和 地心说 哪个更正确呢 试举例说明 4 日心说 的观点是否绝对正确 一 探究古代对行星运动规律的认识 请同学们阅读课本32页第一段和33页 科学足迹 内容 回答下列问题 托勒密 地心说 地球是宇宙的中心 并且静止不动 一切行星围绕地球运动 行星的运动的认识 日心说 太阳是宇宙的中心 并且静止不动 一切行星都围绕太阳运动 哥白尼 行星的运动的认识 日心说 所以能够战胜 地心说 是因为好多 地心说 不能解释的现象 日心说 则能说明 就是说 日心说 比 地心说 更科学 更接近事实 例如 若地球不运动 昼夜交替是太阳绕地球运动形成的 那么每天的情况就应是相同 事实上 每天白天的长短不同 冷暖不同 而 日心说 则能说明这种情况 白昼是地球自转形成的 而四季是地球绕太阳公转形成的 真理最终战胜了谬误 日心说 也并不是绝对正确的 日心说 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 日心说 只是比 地心说 更准确一些罢了 二 探究开普勒行星运动定律的建立 1 古人认为天体做什么运动 2 开普勒的导师是谁 他做了哪些工作 他认为天体做什么样的运动 3 开普勒开始认为天体做何运动 最后研究的结论是什么 请同学们阅读课本32页第二段和33页内容 回答下列问题 开普勒 开普勒第一定律 所有的行星围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 开普勒行星运动定律 探究椭圆轨道特征 f1 f2 p o 做一做 a b c d 开普勒 开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆 太阳处在 所有 椭圆的一个 共同的 焦点上 三 开普勒行星运动定律的物理意义 轨道定律 思考 第一定律说明了行星运动轨迹的形状 不同的行星绕太阳运行的椭圆轨道相同吗 1 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 开普勒 开普勒第二定律 对任意一个行星而言来说 它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒行星运动定律 面积定律 离太阳近时速度快 离太阳远时速度慢 思考 行星运行的速度变化有什么规律呢 远处速度慢 近处速度快 开普勒 开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 开普勒行星运动定律 周期定律 1 开普勒第三定律揭示了轨道和周期之间的关系 椭圆轨道半长轴越长的行星 其公转周期越大 反之 半长轴越短 公转周期越小 2 k值是一个由被环绕的中心天体本身决定的常量 也就是说 在中心天体不同的系统里k值是不同的 在中心天体相同的系统里k值是相同的 归纳总结 高中阶段对行星运动的近似化研究 规律总结 1 开普勒定律不仅适用于行星 也适用于卫星 只不过此时比值k是由行星质量所决定的另一恒量 2 行星的轨道都跟圆近似 因此计算时可以认为行星做匀速圆周运动 3 开普勒定律是总结行星运动的观察结果而归纳出来的规律 它们每一条都是经验定律 都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的 日地月运动 例1 下列不属于开普勒第一定律所具有的意义的是 a 说明天体并不是完美地按照圆周轨道来运动的b 反映了各行星的椭圆轨道的一个焦点都在同一位置上c 证明了太阳是静止的 静止在椭圆轨道的焦点上d 为日心说提供了有力的证据解析 选c 开普勒第一定律指出太阳处在行星运动椭圆轨道的一个焦点上 是以太阳为参考系来描述行星运动的 并不是说太阳静止 例2 某行星沿椭圆轨道运行 远日点离太阳的距离为a 近日点离太阳的距离为b 过远日点时行星的速率为va 则过近日点时的速率vb为 c 解析 选c 由开普勒第二定律可知 行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 取 t足够短 所扫过的面积近似看作三角形的面积 11 86 1 88 1 0 0 615 公转周期 年 木星 火星 地球 金星 行星 例3 太阳系八大行星的公转轨道可近似看作圆轨道 地球与太阳之间的平均距离约为1 5亿千米 结合下表可知 火星与太阳之间的平均距离约为 a 1 2亿千米b 2 3亿千米c 4 6亿千米d 6 9亿千米 解析 选b 由题意可知 行星绕太阳运转时 满足 常数 设地球的公转周期和公转半径分别为t1 r1 火星绕太阳的公转周期和公转半径分别为t2 r2 则代入数据得 r2 2 3亿千米 1 下列说法正确的有 a太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点b行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向c行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直d地心说的说法是正确的 习题巩固 ab 2 关于行星的运动 下列说法正确的有是 a行星轨道的半长轴越长 自转的周期就越大b行星轨道的半长轴越长 公转的周期就越大c行星轨道的半长轴越短 公转的周期就越大d 海王星 离太阳最远 绕太阳运动的公转周期最长 bd 1 开普勒第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 太阳处在椭圆