第七章万有引力与宇宙航行圆周运动 第1节行星的运动（课件PPT）

第节 1行星的运动高中物理 必修第二册第七章1.了解人类对行星运动规律的认识历程，知道开普勒行星运动定律及其科学价值。2.知道行星绕太阳运动的原因，知道引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力。3.认识到科学研究一般从最基本的观念开始，凭借对现象的观测、模型的构建以及模型与事实之间的相互作用，不断修正原有的观念和模型，使其逐步接近真实，获得物理规律。4.认识到相信自然的简单和谐是科学家研究的动力之一，尊重客观事实、坚持实事求是科学研究的基本态度和社会责任。学习目标引入不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎样的特点？行星绕太阳运行的周期与距离太阳的远近是否存在某种关系？ 一、地心说和日心说1.日心说(1)日心说提出的背景：在当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体。(2)哥白尼的推测：是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周(3)内容：他假设地球并不是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动. 2.日心说的局限性：日心说相对地心说能更完美地解释天体的运动，但这两种学说都不完善。因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。 3.天文学家对天体运动进一步的研究（1）丹麦天文学家第谷 的探索:在哥白尼之后，第谷连续20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。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10，第谷把这个不确定性减小到2。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。（2）德国物理学家开普勒的研究. 总结了他的导师第谷的全部观测资料，在他最初研究时，他得到的结果与第谷的观察数据相不一致，开普勒想,误差可能就是认为行星绕太阳做匀速圆周运动造成的.后来他花了四年时间一遍一遍地进行数学计算，通过计算这一怀疑使他发现了行星运动三大定律.1.开普勒第一定律（轨道定律）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。二、开普勒三定律理解：①行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆而是椭圆 ；②太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上 ；③行星与太阳间的距离是不断变化的。2.开普勒第二定律（面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。近处快远处慢思考：行星在远日点与在近日点的速率一样大吗？结论：行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小。近日点速度最大,远日点速度最小,3.开普勒第三定律（周期定律）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。说明：①行星绕太阳的运动都符合上述表达式，如地球和木星都绕太阳转动时有： ，比值k是一个与行星本身无关的物理量，只与中心天体有关。②对于同一个行星的不同卫星，它们也符合此运动规律：例　长期以来，“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19 600 km，公转周期T1＝6.39天.2006年3月，天文学家又发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r2＝48 000 km，则它的公转周期T2最接近A.15天 B.25天 C.35天 D.45天√本课小结1、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。 （轨道定律） 2、开普勒第二定律（面积定律） ：对于每一个行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。3、开普勒第三定律（周期定律）k 是一个对所有行星都相同的常量。当堂检测1.［多选］根据开普勒行星运动定律，以下说法中正确的是（　　）A. 行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最大，近日点的速度最小B. 行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最小，近日点的速度最大C. 行星运动的速度大小是不变的D. 行星的运动是变速曲线运动【特别提醒】（1）开普勒行星运动定律也适用于其他天体的运动，如月球（或人造卫星）绕地球的运动，卫星绕行星的运动。（2）开普勒第二定律与第三定律的区别：前者揭示的是同一行星在距太阳不同距离时运动快慢的规律，后者揭示的是不同行星运动快慢的规律。BD【解析】　A、C错，B对：在行星运动时，行星和太阳的连线，在相等的时间内，扫过相等的面积，故远日点速度小，近日点速度大。D对：行星运行时速度的大小、方向都在改变，所以是变速曲线运动。　 C3.如图 所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是 （　　）A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.行星m从A到B做减速运动D.行星m从B到A做减速运动 C解析：A、B错：由开普勒第二定律可知，A点处行星运行速度最大，B点处行星运行速度最小。C对，D错：行星由A向B运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小。谢 谢！