教科版必修二 第三章 1.3.1天体的运动 课件（26张）.pptx

第三章万有引力定律 1 3 1天体的运动 一 两种对立学说 观图助学 1 如图是托勒密提出关于天体运动观点的示意图 他认为宇宙体系中 地球运行情况是怎样的 太阳运行情况是怎样的 2 如图是哥白尼提出关于天体运动观点的示意图 他认为宇宙体系中 地球运行情况是怎样的 太阳运行情况是怎样的 1 地心说 公元150年前后 古希腊学者托勒密构建了地心宇宙体系 他认为 位于宇宙的中心 是 的 太阳 月亮以及其他行星都绕 2 日心说 波兰天文学家哥白尼提出日心说 认为 是静止不动的 地球和其他行星都绕 运动 理解概念 判断下列说法的正误 1 宇宙的中心是太阳 所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动 2 造成天体每天东升西落的原因是天空不转动 只是地球每天自西向东自转一周 3 日心说比地心说更科学 地球 静止不动 地球运动 太阳 太阳 二 开普勒行星运动定律 观图助学 1 如图是行星运动轨迹的形状 及太阳所处位置与行星运动轨迹关系的示意图 行星运动轨迹是圆吗 太阳处在行星运动轨迹的什么位置上 2 如图所示 所有行星都绕太阳在椭圆轨道上运行 某一行星绕太阳运动的速率在不同位置都一样大吗 1 第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 太阳处在所有椭圆的一个 上 2 第二定律 从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过 椭圆 焦点 相等的面积 半长轴的三次方 公转周期的二次方 无关 理解概念 判断下列说法的正误 1 围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的 2 开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动 3 行星轨道的半长轴越长 行星的周期越长 两种对立学说 观察探究 我们日常看到太阳自地球东方升起 又落到西方 也就是说 我们看到的现象似乎是太阳绕地球转 地球是宇宙的中心 是静止不动的 太阳所在的银河系在不停的运动 而在浩瀚的宇宙中 银河系只是微小的一部分 地球是宇宙的中心 是静止不动的 这个观点正确吗 怎样解释 答案观点不正确 地球每天自西向东自转一周 选取地球 地面 为参考系来描述太阳的运动 太阳每天东升西落 如果我们乘坐宇宙飞船来到浩瀚的太空 选取太阳为参考系来描述地球的运动 就会看到地球是围绕太阳转的 选取银河系为参考系 我们看到太阳也在运动着 探究归纳 1 地心说的意义 地心说是世界上第一个行星体系模型 并且第一次提出地球是 球形 和 运动轨道 的概念 从而使人们能对行星的运动进行定量计算 推测行星到达的位置 人们根据地心说模型在一定程度上正确地预测天象 在当时的生产实践中起到了一定的作用 2 日心说的局限性 日心说认为太阳是宇宙的中心 实际上太阳只是太阳系的中心 并不是宇宙的中心 日心说没能摆脱地心说的错误观念 认为行星在圆轨道上做匀速圆周运动 实际上所有的行星轨道都是椭圆 运动速度的大小也不是恒定的 试题案例 例1 多选 关于地心说和日心说 下列说法中正确的是 a 地心说的参考系是地球b 日心说的参考系是太阳c 地心说和日心说只是参考系不同 两者具有等同的价值d 日心说是由开普勒提出来的解析地心说认为地球是宇宙的中心 太阳及其他天体围绕地球运行 日心说认为太阳是宇宙的中心 地球和别的行星一样绕太阳运行 故a b正确 由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据 以及怀着以人为本的观念 故他们误认为地球就是宇宙的中心 而其他的天体都是绕着地球而运行的 教会接纳此为世界观的 正统理论 而 日心说 是在足够的天文观测的数据基础上由哥白尼提出的 符合科学研究的结果 而不是人们臆想出来的 是科学的一大进步 故两者具有不能等同的价值 故c d错误 答案ab 针对训练1 多选 下列说法中正确的是 a 地球是宇宙的中心 太阳 月球及其他行星都绕地球运动b 太阳是静止不动的 地球和其他行星都绕太阳运动c 地球是绕太阳运动的一颗行星d 日心说和地心说都是错误的解析地心说和日心说都不完善 太阳 地球等天体都是运动的 不可能静止 故b错误 d正确 地球是绕太阳运动的一颗普通行星 并非宇宙的中心天体 故a错误 c正确 答案cd 开普勒行星运动规律 观察探究 如图1所示为地球绕太阳运动的示意图及春分 夏至 秋分 冬至时地球所在的位置 图1 1 太阳是否在轨道平面的中心 夏至 冬至时地球到太阳的距离是否相同 2 一年之内秋 冬两季比春 夏两季为什么要少几天 答案 1 不是不相同 2 秋 冬两季比春 夏两季地球运动的快 探究归纳 1 从空间分布上认识 行星的轨道都是椭圆 不同行星轨道的半长轴不同 即各行星的椭圆轨道大小不同 但所有轨道都有一个共同的焦点 太阳在此焦点上 因此开普勒第一定律又叫轨道定律 2 对速度大小的认识 1 如图2所示 如果时间间隔相等 即t2 t1 t4 t3 由开普勒第二定律 面积sa sb 可见离太阳越近 行星在相等时间内经过的弧长越长 即行星的速率越大 因此开普勒第二定律又叫面积定律 2 近日点 远日点分别是行星距离太阳的最近点 最远点 所以同一行星在近日点速度最大 在远日点速度最小 图2 3 对周期长短的认识 1 行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系 椭圆轨道半长轴越长的行星 其公转周期越长 反之 其公转周期越短 2 该定律不仅适用于行星 也适用于其他天体 例如 绕某一行星运动的不同卫星 试题案例 例2 2018 全国卷 15 为了探测引力波 天琴计划 预计发射地球卫星p 其轨道半径约为地球半径的16倍 另一地球卫星q的轨道半径约为地球半径的4倍 p与q的周期之比约为 a 2 1b 4 1c 8 1d 16 1 答案c 针对训练2 2018 福建师大附中高一下期末 开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律 后人称之为开普勒行星运动定律 关于开普勒行星运动定律 下列说法正确的是 a 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 太阳处在圆心上b 对任何一颗行星来说 离太阳越近 运行速率就越大c 行星公转周期与行星的质量有关d 所有行星的轨道的半长轴与公转周期成正比 答案b 1 大多数行星绕太阳运动的轨道虽然是椭圆 但是十分接近圆 近似认为太阳处在圆心 椭圆的半长轴即为圆的半径 2 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