【物理】6.1《行星的运动》精品课件(新人教版必修2)
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高中物理新人教版 必修２系列课件
6.1《行星的运动》
教学目标
• 知识与技能 • 1．知道地心说和日心说的基本内容． • 2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在 椭圆的一个焦点上． • 3．知道所有行星的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，且这个比值与行星的质量无关， 但与太阳的质量有关． • 4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理 是来之不易的． • 过程与方法 • 通过托勒密、哥白尼、第谷· 布拉赫、开普勒等几位科 学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲 折性并加深对行星运动的理解．
• 情感、态度与价值观 • 1．澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识 自然规律的科学方法． • 2．感悟科学是人类进步不竭的动力． • 教学重点 • 理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学 好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类 认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习． • 教学难点 • 对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习 可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识． • 教学方法 • 探究、讲授、讨论、练习 • 教具准备 • 挂图、多媒体课件
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。
近处速 度快 远处速 度慢
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。
半长轴
表达式：
a3 T2
= k
行星绕太阳公转 的周期
探究2：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) K值 3.36×1018 57 87.97 水星 3.35×1018 108 225 金星 3.31×1018 149 365 地球 3.36×1018 228 687 火星 778 4333 木星 1426 10759 土星 2869 30686 天王星 4495 60188 海王星 0.0424 1 同步卫星 0.3844 27.322 月球
假设地球绕太阳的运动是一个椭 圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的 特点，得在秋分到冬至再到春分的时 间比从春分到夏至再到秋分的时间短， 所以秋冬两季比春夏两季要短。
开普勒行星运动规律
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。
太阳
●
焦点
焦点
开普勒行星运动规律
R
B
R0
A
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分 接近圆，太阳处在圆心； 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆 周运动的角速度（或线速度大小） 不变，即行星做匀速圆周运动；
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。
• [课堂训练] • 1．下列说法正确的 是…………………………( ) • A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行 星都绕地球运动 • B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 • C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太 阳运动 • D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现 在看来都是不正确的
夏至
6/21 6/21 6/21
夏94天
秋分
9/23 9/23 9/23
冬至
12/21 12/21 12/21
冬90天
春92天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
若是匀速圆 周运动„„
Biblioteka Baidu
开普勒（德国）
↓ ↓
否定19 种假设
第 谷（丹麦）
四年多的刻苦计算 → 8分的误差 ← 二十年的精心观测
↓
↓
行星轨道为椭圆
(1)天才观察者：
第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
• (2) 开普勒： • 真理超出希望
开普勒行星运动三定律
[探究1]
行星运动绕太阳运动的轨道是 什么形状？
圆？
地球
年份
2004 2005 2006
春分
3/20 3/20 3/21
太阳系
古人对天体运动有 哪些看法？
科学的足迹
1、地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心， 是静止不动的，太阳、月 亮以及其他行星都绕地球 运动。
科学的足迹
2、日心说
哥白尼：拦住了太阳，推动了地球 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。
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
•
分析；“地心说”是错误的，所以A不正 确．太阳系在银河系中运动，银河系也在 运动，所以，B、C不正确，D正确．
课堂训练
2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其
周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某 一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船 沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和 地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径 为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
结 论
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？ 2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
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 勒三定律的形式又如何？
6.1《行星的运动》
教学目标
• 知识与技能 • 1．知道地心说和日心说的基本内容． • 2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在 椭圆的一个焦点上． • 3．知道所有行星的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，且这个比值与行星的质量无关， 但与太阳的质量有关． • 4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理 是来之不易的． • 过程与方法 • 通过托勒密、哥白尼、第谷· 布拉赫、开普勒等几位科 学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲 折性并加深对行星运动的理解．
• 情感、态度与价值观 • 1．澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识 自然规律的科学方法． • 2．感悟科学是人类进步不竭的动力． • 教学重点 • 理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学 好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类 认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习． • 教学难点 • 对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习 可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识． • 教学方法 • 探究、讲授、讨论、练习 • 教具准备 • 挂图、多媒体课件
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。
近处速 度快 远处速 度慢
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。
半长轴
表达式：
a3 T2
= k
行星绕太阳公转 的周期
探究2：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) K值 3.36×1018 57 87.97 水星 3.35×1018 108 225 金星 3.31×1018 149 365 地球 3.36×1018 228 687 火星 778 4333 木星 1426 10759 土星 2869 30686 天王星 4495 60188 海王星 0.0424 1 同步卫星 0.3844 27.322 月球
假设地球绕太阳的运动是一个椭 圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的 特点，得在秋分到冬至再到春分的时 间比从春分到夏至再到秋分的时间短， 所以秋冬两季比春夏两季要短。
开普勒行星运动规律
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。
太阳
●
焦点
焦点
开普勒行星运动规律
R
B
R0
A
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分 接近圆，太阳处在圆心； 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆 周运动的角速度（或线速度大小） 不变，即行星做匀速圆周运动；
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。
• [课堂训练] • 1．下列说法正确的 是…………………………( ) • A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行 星都绕地球运动 • B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 • C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太 阳运动 • D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现 在看来都是不正确的
夏至
6/21 6/21 6/21
夏94天
秋分
9/23 9/23 9/23
冬至
12/21 12/21 12/21
冬90天
春92天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
若是匀速圆 周运动„„
Biblioteka Baidu
开普勒（德国）
↓ ↓
否定19 种假设
第 谷（丹麦）
四年多的刻苦计算 → 8分的误差 ← 二十年的精心观测
↓
↓
行星轨道为椭圆
(1)天才观察者：
第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
• (2) 开普勒： • 真理超出希望
开普勒行星运动三定律
[探究1]
行星运动绕太阳运动的轨道是 什么形状？
圆？
地球
年份
2004 2005 2006
春分
3/20 3/20 3/21
太阳系
古人对天体运动有 哪些看法？
科学的足迹
1、地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心， 是静止不动的，太阳、月 亮以及其他行星都绕地球 运动。
科学的足迹
2、日心说
哥白尼：拦住了太阳，推动了地球 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。
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
•
分析；“地心说”是错误的，所以A不正 确．太阳系在银河系中运动，银河系也在 运动，所以，B、C不正确，D正确．
课堂训练
2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其
周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某 一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船 沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和 地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径 为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
结 论
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？ 2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
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 勒三定律的形式又如何？