7.1 行星的运动 课件 2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第七章万有引力与宇宙航行01行星的运动一、古人对宇宙的认识1、天圆地方一、古人对宇宙的认识四大部洲一、古人对宇宙的认识后来人们逐渐认识到地球是球形的一、古人对宇宙的认识2、地心说代表人物：托勒密由于地心说符合宗教上帝创造万物的思想，地心说得到了宗教的推崇。观点1、地球是一个球体2、地球是静止不动的，是宇宙的中心3、所有的行星都围绕着地球运行一、古人对宇宙的认识理想中的地心说现实中的地心说地心说出现了bug一、古人对宇宙的认识地心说使用均轮理论解释行星的逆行，修补地心说的bug。一、古人对宇宙的认识3、日心说代表人物：哥白尼观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。拦住了太阳，推动了地球尼古拉·哥白尼（波兰语：NikolajKopernik，1473年2月19日—1543年5月24日，享年70岁），是文艺复兴时期的波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。出版书籍《天体运行论》。哥白尼的日心说撼动了宗教的统治，使人们的思想从宗教禁锢中解放出来推动了自然科学的发展。一、古人对宇宙的认识一、古人对宇宙的认识4、日心说的支持者伽利略（GalileoGalilei，1564.02.15-1642.01.08）。意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱

。伽利略从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。他以系统的实验和观察推翻了纯属思辨传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，其工作为牛顿的理论体系的建立奠定了基础

。伽利略发明了天文望远镜，利用天文望远镜观测行星的运动，为日心说提供了大量证据。出版书籍《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一、古人对宇宙的认识伽利略因为相信宣传日心说受到罗马教皇法庭的审判，被判终身监禁。1980年10月罗马教皇迫于压力为伽利略平反。一、古人对宇宙的认识乔尔丹诺．布鲁诺（GiordanoBruno，1548—1600年2月17日），文艺复兴时期意大利思想家、自然科学家、哲学家和文学家。他勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉葬者。由于批判经院哲学和神学，反对地心说，宣传日心说和宇宙观、宗教哲学，这些在他所处的时代中，都使其成为了风口浪尖上的人物，1592年被捕入狱，最后被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。1992年，罗马教皇宣布为布鲁诺平反。一、古人对宇宙的认识一、古人对宇宙的认识二、开普勒定律1、天才观察者——第谷·布拉赫第谷·布拉赫（TychoBrahe，1546年12月14日－1601年10月24日），丹麦天文学家、占星学家，生于斯坎尼亚省基乌德斯特普（今属瑞典）的一个贵族家庭，1601年逝世于布拉格。1576年在丹麦国王资助下建立汶岛天文台，系统观测20余年，改进仪器使观测误差低于0.5角分。把天体位置测量的误差由10/减少到2/。二、开普勒定律学生天才观测者，但数学能力有限反对日心说高度近视，却是数学天才坚信日心说第谷开普勒二、开普勒定律2、开普勒——真理超出希望约翰尼斯·开普勒（德语：JohannesKepler），德国天文学家、数学家与占星家。开普勒就读于图宾根大学，1588年获得学士学位，三年后获得硕士学位。当时大多数科学家拒不接受哥白尼的日心说。在图宾根大学学习期间，他听到对哥白尼的“日心说”所做的合乎逻辑的阐述，很快就相信了这一学说。开普勒发现了行星运动三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律。这三大定律最终使他赢得了“天空立法者”的美名，出版书籍《世界的和谐》，也译为《宇宙的和谐）。同时他对光学、数学也作出了重要的贡献，他是现代实验光学的奠基人。天空立法者，发现了行星运动三大定律。二、开普勒定律四年多的刻苦计算开普勒第谷二十年的精心观测8分的误差否定19种假设行星轨道为椭圆如果行星做匀速圆周运动年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21二、开普勒定律在北半球春92天夏94天秋89天冬90天春夏秋冬四季时间并不一样长，在北半球春夏时间比秋冬长。地球并非做匀速圆周运动。二、开普勒定律3、开普勒定律知识补充：椭圆是平面内与两个定点的距离之和等于常数（大于这两个定点的距离）的点的轨迹。这两个定点叫做椭圆的焦点，它们的距离叫做椭圆的焦距。焦点S1S2焦点二、开普勒定律S1S2行星太阳开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。二、开普勒定律开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。近日点速度快远日点速度慢近日点北半球处于冬季，冬季短远日点北半球处于夏季，夏季长二、开普勒定律开普勒第三定律：所有行星的椭圆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。S1S1半长轴半短轴数学表达式半长轴周期常数行星半长轴(x106km)公转周期(天)K值水星5787.9723.93金星10822524.88地球14936524.83火星22868725.11木星778433325.08土05天王星28693068625.08海王星44956018825.07同步卫星0.042417.62x10-5月球0.384427.3227.61x10-5二、开普勒定律中心天体为太阳中心天体为地球结论：k值大小与中心天体有关，与环绕天体无关，中心天体相同，k值相同。实际上行星绕太阳的运动很接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普勒三定律的形式又该如何？二、开普勒定律思考讨论1、行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处在圆心；2、即行星绕太阳做匀速圆周运动；3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即：半径周期常数三、现代宇宙观1、地球、太阳都不是宇宙的中心，太阳只是太阳系的中心，太阳系也在绕银河系中心运行，宇宙中心未知；2、宇宙诞生于一次大爆炸；3、宇宙在膨胀；4、宇宙是否会收缩存在争议。四、总结地心说观点1、地球是一个球体2、地球是静止不动的，是宇宙的中心3、所有的行星都围绕着地球运行代表人物：托勒密日心说观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动代表人物：哥白尼、伽利略、布鲁诺、开普勒四、总结开普勒定