2016版高一物理人教版必修二配套课件第六章第一节行星的运动
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人教版高一物理必修2第六章 6.1行星的运动 36张ppt
1
1.02×1013
月球
0.3844 27.322 1.02×1013
二、开普勒行星运动三定律
开普勒第三定律：（周期定律） 所有行星的轨道的半长轴的立方和公转周期的平方成正比。
a3/T2=K
a
R3 =k
T2
1619年 《宇宙和谐论》
注：该定律不但适用于行星绕太阳的运动， 也适用于卫星绕行星的运动。
人教版普通高中课程标准教材物理必修2
第六章 第1节 行星的运动
豫章中学 董萍
浩瀚的宇宙
对天体的运动，历史上有过“地心说”和“日心 说”两种对立的认识。发生过激烈的斗争。
随着科学技术的不断 发展,哪种学说更加具 有说服力呢?
地心说
日心说
一、古人对天体运动的看法及发展过程
地
托勒密，伟大的古代天文学家
课堂练习
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
课堂练习
2.宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动， 若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船 绕太阳运行的周期是 （ ）
火星
228
87.97 225 687
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
地球 土星 木星
149 1426 778
365 10759 4333
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
K是一个常量，与中心天体有关，与行星无关；
中心天体不同，K值不同。
人造卫星 地球 0.0424
2016版高一物理人教版必修二配套课件第六章第一节 行星的运动
公式： a3 ＝k，k是一 2 所有行星的轨道的________ 半长轴 T 开普勒 无关 的常量 个与行星______ 周期 第三定 的三次方跟它的_______的二 律 相等 次方的比值都_______
拓展延伸►———————————(解疑难)
1．开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明开普 勒三定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动， 卫星(或人造卫星)绕行星的运动． 2．开普勒第二定律与开普勒第三定律的区别：前者揭示的是 同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律，后者揭示 的是不同行星运动快慢的规律． 2.(1)绕太阳运动的行星的速度大小是不变的．( × ) (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．( √ )
速的，鉴于当时对自然科学的认知能力，日心说比地心说进
步．
1.关于“日心说”和“地心说”的一些说法中，正确的是( CD) A．地球是宇宙的中心，是静止不动的
B．“太阳从东方升起，在西方落下”这说明太阳绕地球转动 ,
地球是不动的 C．如果认为地球是不动的(以地球为参考系)，行星运动的描
述不仅复杂而且问题很多
拓展延伸►———————————(解疑难)
开普第三定律中的k值是由中心天体决定的，与环绕天体无 关，与是椭圆运动还是圆周运动无关．
3.“嫦娥三号”先进入半长轴为a的绕月椭圆轨道，周期为T， 后调整为半径为R的近月圆轨道，则“嫦娥三号”在近月轨道 的周期为________．
R3 a3 提示：由开普勒第三定律得： 2＝ 2，则 T′＝ T′ T
远日点速度最小．
3．第三定律(周期定律) 第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的关系．椭
圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其公转
高中物理人教版必修二《第6章第1节》课件
2．在处理天体运动时，开普勒第三定律表述为： 天体轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的 比值为常数，即Tr32＝k。据此可知，绕同一天体运动的 多个天体，轨道半径 r 越大的天体，其周期越长。
3．天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动 规律，与一般物体的运动在应用这两个规律上没有区别。
如果地球半径为 R0，求飞船由 A 点
运动到 B 点所需要的时间。
图 6－1－2
[审题指导] 分析题图，可以获得以下信息： (1)开普勒第三定律对圆轨道和椭圆轨道都适 用。 (2)椭圆轨道的半长轴大小为R＋R0。
2 (3)飞船由 A 运动到 B 点的时间为其椭圆轨道 周期的一半。
[自主解答] 飞船沿椭圆轨道返回地面，由题图
图6－1－1
解析 由开普勒第三定律知RT23＝k，所以 R3＝kT2 故 D 正确。
答案 D
2．下列关于行星绕太阳运动的说法中，正确 的是
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的 中心处 C．离太阳越近的行星运动周期越长 D．所有行星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
◎变式训练
1．图6－1－3是行星m绕恒星M运行的示意图，
下列说法正确的是
图6－1－3
A．速率最大点是B点 B．速率最小点是C点 C．m从A点运动到B点做减速运动 D．m从A点运动到B点做加速运动
解析 由开普勒第二定律知，行星与恒星的连线在
相等的时间内扫过的面积相等；A点为近地点，速率最大 ，B点为远地点，速率最小，A、B错误；m由A点到B点的 进程中，离恒星M的距离越来越远，所以m的速率越来越
) 运动时的椭圆轨道是不
同的
图示
人教版必修二第六章第一节《行星的运动》课件
中学里的近似处理
1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2.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与它的公转周期的二 次方的比值都相等，即
r3 T2
k
比值法处理天体运动
例1.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的
轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的
周期之比为 1 :。2 2
地球是宇宙的中心,并且静止不动,
一切行星围绕地球做圆周运动。
一、两种观点
哥白尼
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做圆周运动。
二、行星运动规律
第谷
开普勒
开普勒第一定律
开普勒
几 何 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
开普勒第二定律
有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为
。
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
所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即
1.地心说的代表人物和主要观点 第六章 万有引力与航天
太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。
日心说的代表人物和主要观点
C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。
所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即 设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，且r1 ：r2 ＝1 ：2，则根据开普勒第三定律
第六托章 勒万有密引力与航天
行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 （1）A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 对于任意一个行星而言，它和太阳的联线在相等的时间内扫过相等的面积
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件(共19张PPT)
2.环绕天体做最完美、最和谐的匀速圆周运动
万有引力定律
年份 2008
一、行星的运动
表一：各年四节气具体日期统计表
春分
夏至
秋分
冬至
3月20日
6月21日
9月22日
12月22日
2009 2010
3月20日 3月21日
6月21日 6月21日
9月23日 9月23日
12月22日 12月22日
分析数据，你得到了什么？ 春天：92天 夏天：94天 秋天：88天 冬天：90天
月球、卫星的比值也相等
K值与环绕天体无关，与中心天体有关
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件( 共1 9 张P P T )
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万有引力定律
知识链接 开普勒行星运动定律不仅适用于行星围绕太阳的 运转，也适用于卫星围绕行星运转。在开普勒第 三定律中，同一中心天体系统中，k值相等；在不 同中心天体系统中，k值不相等，k值大小由系统 的中心天体决定。
K（m³/s²）
3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.37×10^18 3.37×10^18 1.03×10^13 1.03×10^13
动手计算后，你得到了什么？
所有行星的半长轴的三次方与周期的平方的比值都相等，
四季的时间是不相等的
地球绕太阳的运动并不是完美的匀速圆周运动
万有引力定律 一、行星的运动
开普勒
开
普（
勒轨
第
道 定
一律
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
万有引力定律
年份 2008
一、行星的运动
表一：各年四节气具体日期统计表
春分
夏至
秋分
冬至
3月20日
6月21日
9月22日
12月22日
2009 2010
3月20日 3月21日
6月21日 6月21日
9月23日 9月23日
12月22日 12月22日
分析数据，你得到了什么？ 春天：92天 夏天：94天 秋天：88天 冬天：90天
月球、卫星的比值也相等
K值与环绕天体无关，与中心天体有关
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件( 共1 9 张P P T )
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件( 共1 9 张P P T )
万有引力定律
知识链接 开普勒行星运动定律不仅适用于行星围绕太阳的 运转，也适用于卫星围绕行星运转。在开普勒第 三定律中，同一中心天体系统中，k值相等；在不 同中心天体系统中，k值不相等，k值大小由系统 的中心天体决定。
K（m³/s²）
3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.37×10^18 3.37×10^18 1.03×10^13 1.03×10^13
动手计算后，你得到了什么？
所有行星的半长轴的三次方与周期的平方的比值都相等，
四季的时间是不相等的
地球绕太阳的运动并不是完美的匀速圆周运动
万有引力定律 一、行星的运动
开普勒
开
普（
勒轨
第
道 定
一律
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
人教版高中物理必修二 第六章第1节 行星的运动 课件(共16张PPT)
3．设行星绕恒星运动轨道是圆，则其运动 周期为T的平方与其运行轨道半径R的三次 方之比为常数，即T2/R3=K，那么K的大小决 定于（ ） A．只与行星质量有关 B. 只与恒星质量无关 C. 与行星和恒星质量都有关 D. 与恒星的质量及行星的速率都无关
B
4、宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道 上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9 倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 （ ） A． 3年 B． 9年 C C．27年 D．81年
开普勒
二、开普勒三定律
椭圆的结构：椭圆上任一点到焦点距离之和相等
二、开普勒三定律
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，太阳处在椭圆的一个 焦点上．
二、开普勒三定律
开普勒第二定律（面积定律）：对于任意 一个行星来说，它与太阳的连线在相等 的时间内扫过的面积相等
F F
第六章
万有引力与航行
1.行星的运动
一、人类认识天体运动的过程
• 地心说
人物：托勒密
地心说：地球是宇宙的 中心，是静止不动的， 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动．
托勒密
一、人类认识天体运动的过程
• 日心说
人物：哥白尼 日心说：太阳是静止 不动的，地球和其他 行星都绕太阳运动 无论是地心说还是日 心说天体运动都是匀 速圆周运动
5.有两个人造地球卫星，它们绕
地球运转的周期之比是1：8，则
它们绕地球运转的周期之比为 。
1：4
课堂小结
一、地心说与日心说
谈谈你的收获
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展） 二、开普勒行星运动定律 1、第一定律（轨道定律） 2、第二定律（面积定律） 3、第三定律（周期定律） R 3/ T2 =k （K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
人教版高一物理必修二：6.1《行星的运动》优质课件(共24张PPT)
开 普 勒 行 星 运 动 定 律
开 普 勒 第 二 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
思考
行星运行的速度变化有什么规律呢?
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢．
开 普 勒 行 星 运 动 定 律
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
探究二、开普勒行星运动定律建立的过程
1、古人认为天体做什么运动？ 2、开普勒的导师是谁，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？ 4、开普勒最后研究的结论是什么？
开 普 勒 行 星 运 动 定 律
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
高中阶段对行星运动的近似化研究
①多数大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 （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. 总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运动处 理，对应的半长轴即为圆的半径.
第六章 万有引力与航天
6.1行星的运动
中 国 航 天 英 雄
中 国 航 天 事 业 幕 后 英 雄 代 表
探究一、 地心说与日心说
1.古代人们对天体运动主要有哪些看法？ 2.“地心说”的基本观点是什么？ 3.“日心说”的基本观点是什么？ 4.“日心说”为什么能战胜“地心说”？ 试举例说明。 5.“日心说”的观点是否绝对正确？
例题
某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日 点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳 的距离为R。若行星经过近日点时的速 度为vA，求该行星经过远日点时的速度 vB的大小。
高中物理必修2_第六章第一节___《_行星的运动》课件
青 春 风 采
高考总分：
692分(含20分加分) 语文131分 数学145分 英语141分 文综255分
毕业学校：北京二中 报考高校： 北京大学光华管理学 院 北京市文科状元 阳光女孩--何旋
来自北京二中，高考成绩672分，还有20 分加分。“何旋给人最深的印象就是她 的笑声，远远的就能听见她的笑声。” 班主任吴京梅说，何旋是个阳光女孩。 “她是学校的摄影记者，非常外向，如 果加上20分的加分，她的成绩应该是 692。”吴老师说，何旋考出好成绩的秘 诀是心态好。“她很自信，也很有爱心。 考试结束后，她还问我怎么给边远地区 的学校捐书”。
解析 根据开普勒第二定律，行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，它和太阳的连线在相等的时间内扫 分别以近日点A和远日点B为中心，取一个很短的时间△t，在该时间内扫过的面积如图中的两个 可把这段时间内的运动看成匀速率运动，从而有
1 1 rv A t Rv B t 2 2
vB B
R A vA
。 所以，该行星经过远日点时的速度大小为
图1－2
vB
r vA R
巩固练习
太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太 阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗 行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的 质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动 的周期比T1：T2？ 解：
T1 82 2 T2
语文
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上海 2006 高考 理科 状元-武亦 文
武亦文 格致中学理科班学生 班级职务：学习委员 高考志愿：复旦经济 高考成绩：语文127分 数学142分 英语144分 物理145分 综合27分 总分585分
“一分也不能少”
“我坚持做好每天的预习、复习，每 天放学回家看半小时报纸，晚上10： 30休息，感觉很轻松地度过了三年 高中学习。”当得知自己的高考成 绩后，格致中学的武亦文遗憾地说 道，“平时模拟考试时，自己总有 一门满分，这次高考却没有出现， 有些遗憾。”
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2、开普勒第二定律
（面积定律）
3、开普勒第三定律 （周期定律）
所有行星的椭圆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。
即：a3 / T 2 = k
半短轴b
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焦点
半长轴a
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二、开普勒行星运动定律
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。
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穿越时空去追寻历史的印迹 前人的思考 不断给我们智慧的启迪
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2、开普勒第二定律
（面积定律）
3、开普勒第三定律 （周期定律）
所有行星的椭圆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。
即：a3 / T 2 = k
半短轴b
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焦点
半长轴a
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二、开普勒行星运动定律
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。
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穿越时空去追寻历史的印迹 前人的思考 不断给我们智慧的启迪
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人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件(共26张PPT)
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天体运动的图片浏览
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天体运动的图片浏览
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3.37×1018
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行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
平均轨道半径（m） 5.79×1010 1.08×1011 1.49×1011 2.28×1011
7.78×1011 1.43×1012 2.87×1012 4.50×1012
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2．开普勒对行星运动的描述 开普勒（1571－1630）是德国的天文学家、数学天才。开普 勒与第谷一起工作了十八个月后，第谷去世了，开普勒以全部 的精力整理了第谷的观测资料，在哥白尼学说的基础上又迈进 了一步，于1609年在他的著作《新天文学》中提出了行星的三 大定律中的前两条，十年后，又提出了第三条定律。
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件(共26张PPT)
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二、开普勒行星运动定律
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处 在椭圆的一个焦点上。
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件(共26张PPT)
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二、开普勒行星运动定律
第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处 在椭圆的一个焦点上。
人教版高一物理必修2第六章6.1 行星的运动(共25张PPT)
地心说
两种学说的对立
在天文学上，托勒密
集古希腊天文学之大成， 建立地心宇宙观，即托勒 密地心学说。他主张地球 居宇宙中心静止不动，日、 月、行星和恒星均环绕地 球运行，托勒密的地球中 心说支配西方达1500年之 久。地心说认为地球是宇 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
1
行星的运动
天体运动的图片浏览
在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，如 月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成 的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领 域。关于天体的运动，历史上有过不同的看法.
地心说
托勒密的“地心说”体系 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯 在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和 完善起来。
托勒玫（Claudius Ptolemaeus， 约90-168）， 一译“托勒密”
■日心说
哥白尼的“日心说”体系 约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。 但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。
日心说
两种学说的对立
波兰天文学家哥白尼
经过近四年的观测和计算， 于1543年出版了“天体 运行论”正式提出“日心 说”。
开普勒行星定律
开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律：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。
开普勒第二定律
对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件(共15张PPT)
行星运动定律: 1、轨道定律：椭圆,中心天体处于焦点 2、面积定律：近日点速率最大，
远日点速率最小
3、周期定律：a 3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
二、开普勒行星运动定律
开普勒
开
太阳
O
普
勒
第
一
轨道定律：
定 律
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
开普勒
开 普
勒 第
二 定 面积定律：
【注意】行星越靠近太阳速率 越大；越远离太阳速率越小．
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
开普勒
开 普 勒 第 三 定 周期定律： 律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟
运用开普勒定律解决问题：
例5: 飞船沿半径为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 以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表 面在B点相切，如图所示，求飞船由A点运动到B 点所需要的时间。（已知地球半径为R0）
R
B
A
R0
课堂小结
运用开普勒定律解决问题：
例2：有两个行星，它们绕太阳运转的轨道
半径之比是1：2，则它们绕太阳运转的周期
之比为 1: 2 2。
例3：有两个人造地球卫星，它们绕地球运
转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运
转的周期之比为 1: 2 2。
运用开普勒定律解决问题：
例4:一种通信卫星要“静止”在地面上空
的某一点,因此它的运行周期必须与地球自 转周期相同.请你估算:通信卫星离地心的 距离大约是月心离地心距离的几分之一?
远日点速率最小
3、周期定律：a 3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
二、开普勒行星运动定律
开普勒
开
太阳
O
普
勒
第
一
轨道定律：
定 律
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
开普勒
开 普
勒 第
二 定 面积定律：
【注意】行星越靠近太阳速率 越大；越远离太阳速率越小．
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
开普勒
开 普 勒 第 三 定 周期定律： 律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟
运用开普勒定律解决问题：
例5: 飞船沿半径为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 以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表 面在B点相切，如图所示，求飞船由A点运动到B 点所需要的时间。（已知地球半径为R0）
R
B
A
R0
课堂小结
运用开普勒定律解决问题：
例2：有两个行星，它们绕太阳运转的轨道
半径之比是1：2，则它们绕太阳运转的周期
之比为 1: 2 2。
例3：有两个人造地球卫星，它们绕地球运
转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运
转的周期之比为 1: 2 2。
运用开普勒定律解决问题：
例4:一种通信卫星要“静止”在地面上空
的某一点,因此它的运行周期必须与地球自 转周期相同.请你估算:通信卫星离地心的 距离大约是月心离地心距离的几分之一?