2016_2017学年高中物理专题6.1行星的运动讲基础版含解析新人教版必修2
新人教高中物理必修二 6.1 行星的运动 课件(共26张PPT)
一、人们对行星运动的认识发展过程
2、日心说
代表人物：哥白尼 观点： 太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，
地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年 的周期是地球绕太阳公转一周的反映。
一、人们对行星运动的认识发展过程
3、对天体运动的进一步研究
(1)天才观察者：第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根 基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提 高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷 （1546-1601）进行的，他成功的把观测误差缩小到 2分。
（2）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而 总结归纳出来的规律，它们每一条都是经 验定律。
回忆思考：
什么情况下椭圆可以与圆很 接近 ？
三、行星运动近似处理方法
行星的轨道与圆十分接近，在高中我们 一般按圆处理，因此：
１、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。 ２、行星绕太阳做匀速圆周运动。 ３、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比
§6.1 行星的运动
太阳
思考：行星按照怎样的规律运动呢？
预习课本，回答问题：
1、古代人对天体运动存在哪些看法？
2、“地心说”和“日心说”的观点、代 表人物分别是什么？
一、人们对行星运动的认识发展过程
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。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
新人教版中学物理必修二6.1行星的运动课件
• 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。
阅读P32 – P35，讨论以下问题：
讨论1：地心说的基本观点和代表人物。 讨论2：日心说的基本观点和代表人物。 讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么？ 讨论4：地心说遇到哪些实际困难？
(2)当小球在最高点的速度分别最高点的速度能否等于零？这时球对杆的 作用力的大小与方向？
【针对训练】
2．如图所示，用长为 L 的细绳拴着质量为 m 的小球， 在竖直平面内做圆周运动，则下列 说法中正确的是()
A．小球在最高点所受的向心力一定等于重力 B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零 C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力 D．若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最 高点的速率为 gL
太阳只是太阳系的一个中心天体； 沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星 的轨道是椭圆，运动速度的大小也并不是恒定的。
讨论5：第谷和开普勒作出的 科学的足迹
贡献分别是什么?
数
天
学
才
天
若是匀速圆
观
才
周运动……
测
家
开普勒（德国） 火星轨道8/误差 第 谷（丹麦）
行星轨道是椭圆
开普勒行星运动定律
拦住了太阳， 推动了地球。
讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么。
谁是宇宙的中心
从表面上看，日心说与地心说不过是参考系的改变。 其实，这是一次真正的科学革命，因为它使人们的 世界观发生了重大变革。宇宙中心的转变暗示了宇 宙可能根本没有中心！这种观念的变革，在哥白尼 那里还是隐含的，意大利学者布鲁诺将它公开说了 出来，为此被宗教裁判所烧死在罗马的鲜花广场， 为科学付出了生命的代价。
人教版高一物理必修2第六章6.1行星的运动课件优秀课件资料
S2
解答：根据开普勒第二定律，卫星在近地 S1= S2
点速度较大，在远地点速度小。
例题三：
3、一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点， 因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请你 估算：通行卫星离地心的距离大约是月心离地心的 几分之一？
解答：设通信卫星离地心的距离卫R卫、运行周期 卫T卫、月球离地心的距离卫R月、月球绕地球运行 的周期为T月。根据开普勒第三定律，
5.生命只有一次，不管你怎么绽放，总会有人质疑。所以做好自己，开心就好！ 6. 就这样遭遇青春，就这样拥有青春，或许有一天，也就这样一个人走过青春，青春是纯美而短暂的，没有人可以拖着青春的尾巴过一辈子
。只是现在遭遇青春时我们有些激动罢了。期待着想象中的花季盛开，经历青春的时候，我们哭着、笑着、灿烂着、张扬着、美丽着，也哀愁 着、体验着、感动着、慢慢长大着。
r火3 日 r地3 日
T2 地球公转
1.53 13
365
T火星公转 1.53 365天 670天
例题二：
2、开普勒行星运动三定律不仅适用与行星绕太阳的运动， 也适用与卫星绕行星的运动。如果一颗人造卫星沿椭圆轨道 运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远
地点），哪点的速度比较大?
S1
1、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，
叫做天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知 火星的半径是1.5天文单位，根据开普勒第三定律，火星公
转的周期是多少天?
解答：行星绕太阳的运动按圆轨道处理，根据开普勒第 三定律有： T2
火星公转
T2 火星公转
R卫3 T卫2
R月3 T月2
3
R卫
T卫2
3
新人教版高中必修2物理《6.1行星的运动》(35张ppt) (共35张PPT)
课本“36页：问题与练习”2题 训练8、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星 绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动．如 果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地 球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点）
的速度相比，哪点的速度比较大？ （A ）
A．在近地点的速度大
B．在远地点的速度大
C．在近地点的速度和远地点的速度相等
分析：
T2=
答案：2062年
=76.4年
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 4:56:41 PM
• B．速度最小点是C点
• C．m从A到B做减速运动
• D．m从B到A做减速运动
• 训练6、有一个名叫谷神的小行星，质量为
m＝1.00×1021 kg，它的轨道半径是地球绕
太阳运动半径的2.77倍，求谷神星绕太阳一
周所需要的时间．
课本“36页：问题与练习”1题
训练7、地球公转轨道半径在天 文学上常用来作为长度单位， 叫做天文单位，用来度量太阳 系内天体与太阳的距离。已知 火星公转的轨道半径是1.5天 文单位，根据开普勒第三定律， 火星公转周期是多少天？
开普勒第一定律
开普勒
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
了解椭圆
请请三看位图同6学.6-，1用：一根绳子和粉笔： （了1）解画椭一圆个的椭圆画，法指，出焦点位置、半长轴
新人教版物理必修二6.1《行星的运动》 (共18张PPT)
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开普勒一直就体弱多病，在加上当时他在德国，皇帝和 权贵都大肆挥霍，长期拖欠他的薪水，使得他晚年生活无着， 不得不长途跋涉索取欠薪，最后潦倒在异乡客栈，贫病而死。 1630年11月15日，开普勒去世，客死异乡，身边无一亲人。 年仅59岁。
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开普勒行星运动定律
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天
上 的 立 法
哥 白 尼
者
哥白尼《天体运行》出版后，罗马教廷并没有立马解决这个危害，容忍 了它存在70多年，这也让更多的天文研究者看到了它。
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时代背景
在神权统治下，“天体”被称为“圣岸”，它只属于神不属于科学。按 照《圣经》的说法：天空充满各种等级的“天使”和一个套着一个的水晶 球，而静止不动的地球居于这些水晶球的中心。太阳围绕着地球转动，因 为上帝创造太阳的目的，就是要照亮地球，施恩与人类。
高中物理第六章万有引力与航天第1节行星的运动课时作业含解析新人教版必修
第一节行星的运动1．地心说和日心说的比较内容局限性地心说______是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕________运动都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的______运动，但和丹麦天文学家______的观测数据不符日心说______是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕______运动(1)开普勒第一定律(轨道定律)：所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在椭圆的一个________上．(2)开普勒第二定律(面积定律)：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________．(3)开普勒第三定律(周期定律)：所有行星的________________________跟它的________________________的比值都相等，即a3T2＝k，比值k是一个对于所有行星都相同的常量．3．行星运动的近似处理(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近________，太阳处在________．(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的__________(或____________)不变，即行星做____________运动．(3)所有行星________________________跟它的________________________的比值都相等，即r3T2＝k.4．日心说的代表人物是( )A．托勒密B．哥白尼C．布鲁诺D．第谷5．关于天体的运动，以下说法正确的是( )A．天体的运动毫无规律，无法研究B．天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D．太阳系中所有行星都围绕太阳运动6．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．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳转动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7．已知两个行星的质量m1＝2m2，公转周期T1＝2T2，则它们绕太阳运动轨道的半长轴之比为( )A.a1a2＝12B.a1a2＝21C.a1a2＝34 D.a1a2＝134【概念规律练】知识点一地心说和日心说1．关于日心说被人们所接受的原因是( )A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了C．地球是围绕太阳转的D．太阳总是从东面升起从西面落下2．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点就目前来看存在缺陷的是( ) A．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C．天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D．与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多知识点二开普勒行星运动定律3．关于行星的运动，以下说法正确的是( )A．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大B．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大C ．水星的半长轴最短，公转周期最长D ．海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长4．对于开普勒关于行星的运动公式a 3/T 2＝k ，以下理解正确的是( )A ．k 是一个与行星无关的常量B ．a 代表行星运动的轨道半径C ．T 代表行星运动的自转周期D ．T 代表行星运动的公转周期【方法技巧练】一、行星运动速率和周期的计算方法5．某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远 日点时行星的速率为v a ，则过近日点时的速率为( )A ．v b ＝b av a B ．v b ＝a b v a C ．v b ＝a bv aD ．v b ＝b av a 6．2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被 排除在行星行列之外，太阳系行星数量将由九颗减为八颗．若将八大行星绕太阳运行的 轨道粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示 行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 星球半径 (×106m ) 2.446.056.373.3969.858.223.722.4轨道半径 (×1011m )0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )A ．80年B ．120年C ．164年D ．200年二、用开普勒行星运动定律分析天体运动问题的方法 7.图1如图1所示是行星m 绕恒星M 运动情况示意图，下列说法正确的是( )A ．速度最大点是A 点B ．速度最小点是C 点 C ．m 从A 到B 做减速运动D ．m 从B 到A 做减速运动8．人造地球卫星运动时，其轨道半径为月球轨道半径的13，由此知卫星运行周期大约是( )A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．大于16天1．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )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 ．离太阳越近的行星的运动周期越长D ．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等2．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求 得( )A ．火星和地球的质量之比B ．火星和太阳的质量之比C ．火星和地球到太阳的距离之比D ．火星和地球绕太阳运行速度大小之比3．设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球的同步卫 星到地球中心的距离R 2之比即R 1∶R 2为( )A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．18∶14．宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其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 ．27年D ．81年5．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法中正确的是( )A ．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B ．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C ．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D ．若彗星周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍6．某图2行星绕太阳运行的椭圆轨道如图2所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于( )A．F2 B．AC．F1D．B7．太阳系的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下面4幅图是用来描述这些行星运动所遵循的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T 和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是( )题号 1 2 3 4 5 6 7答案8.据报道，图3美国计划2021年开始每年送15000名游客上太空旅游．如图3所示，当航天器围绕地球做椭圆运行时，近地点A的速率________(填“大于”、“小于”或“等于”)远地点B的速率．9．太阳系中除了八大行星之外，还有许多也围绕太阳运行的小行星，其中有一颗名叫“谷神”的小行星，质量为1.00×1021kg，它运行的轨道半径是地球轨道半径的2.77倍，试求出它绕太阳一周所需要的时间是多少年？第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动课前预习练1．地球 地球 太阳 太阳 匀速圆周 第谷2．(1)椭圆 焦点 (2)面积 (3)轨道的半长轴的三次方 公转周期的二次方 3．(1)圆 圆心 (2)角速度 线速度 匀速圆周 (3)轨道半径的三次方 公转周期的二次方4．B5．D [对天体的运动具有决定作用的是各星体间的引力，天体的运动与地球表面物体的运动遵循相同的规律；天体的运动，特别是太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，而非圆周；太阳的东升西落是由地球自转引起的．]6．CD [地球和太阳都不是宇宙的中心，地球在绕太阳公转，是太阳的一颗行星，A 、B 错，C 对．地心说是错误的，日心说也是不正确的，太阳只是浩瀚宇宙中的一颗恒星，D 对．与地心说相比，日心说在天文学上的应用更广泛、更合理些．它们都没有认识到天体运动遵循的规律与地球表面物体运动的规律是相同的，但都是人类对宇宙的积极的探索性认识．]7．C [由a 3T 2＝k 知(a 1a 2)3＝(T 1T 2)2＝4，则a 1a 2＝34，故选C.]课堂探究练 1．B2．ABC [所有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；行星在椭圆轨道上运动的周期T 和轨道的半长轴满足a 3T2＝k (常量)，故所有行星实际上并不是做匀速圆周运动．整个宇宙是在不停地运动的．]点评 天文学家开普勒在认真整理了第谷的观测资料后，在哥白尼学说的基础上，抛弃了圆轨道的说法，提出了以大量观察资料为依据的三大定律，揭示了天体运动的真相，它们中的每一条都是以观测事实为依据的定律．3．BD [根据开普勒第三定律：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，即a 3/T 2＝k .所以行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大；行星轨道的半长轴越短，公转周期就越小．特别要注意公转周期和自转周期的区别，例如：地球的公转周期为一年，而地球的自转周期为一天．]4．AD [由开普勒第三定律可知，行星运动公式a 3T2＝k 中的各个量a 、T 、k 分别表示行星绕太阳做椭圆运动轨道的半长轴、行星绕太阳做椭圆运动的公转周期、一个与行星无关的常量，因此，正确选项为A 、D.周期T 是指公转周期，而非自转周期．]5．C [如图所示，A 、B 分别为远日点和近日点，由开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，取足够短的时间Δt ，则有：12v a ·Δt ·a ＝12v b ·Δt ·b ，所以v b ＝abv a .] 6．C [设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为R 1，周期为T 1，地球绕太阳公转的轨道半径为R 2，周期为T 2(T 2＝1年)，由开普勒第三定律有R 31T 21＝R 32T 22，故T 1＝R 31R 32·T 2≈164年．] 方法总结 (1)对题目的求解应视条件而定，本题中用半径替代了半长轴，从解题结果可以进一步理解离太阳越远公转周期越大的结论．(2)地球的公转周期是一个重要的隐含条件，可以先将太阳系中的其他行星和地球公转周期、公转半径相联系，再利用开普勒第三定律分析其他行星的运动．7．AC [因恒星M 与行星m 的连线在相同时间内扫过的面积相同，又因AM 最短，故A 点是轨道上的最近点，所以速度最大，因此m 从A 到B 做减速运动，而从B 到A 做加速运动．故A 、C 选项正确．]方法总结 应用开普勒第二定律从M 与m 的连线在相同时间内扫过的面积相同入手分析． 8．B [设人造地球卫星和月球绕地球运行的周期分别为T 1和T 2，其轨道半径分别为R 1和R 2，根据开普勒第三定律有R 31T 21＝R 32T 22，则人造地球卫星的运行周期为T 1＝R 1R 23T 2＝133×27天＝27天≈5.2天，故选B.]方法总结 开普勒行星运动定律也适用于人造地球卫星，圆形轨道可作为椭圆轨道的一种特殊形式；T 月≈27天，这是常识，为题目的隐含条件．课后巩固练1．D [所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，但不是同一轨道，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A 、B 错．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，离太阳越近的行星其运动周期越短，故C 错，D 对．]2．CD [由于火星和地球均绕太阳做圆周运动，由开普勒第三定律有R 3T2＝k ，k 为常量，又v ＝2πR T，则可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，所以C 、D 选项正确．]3．B [由开普勒第三定律有R 31T 21＝R 32T 22，所以R 1R 2＝3T 21T 22＝3T 1T 22＝32712＝91，选项B 正确．]4．C [由开普勒第三定律R 31T 21＝R 32T 22得T 2＝(R 2R 1)32.T 1＝932×1年＝27年，故C 项正确．]5．ABC [由开普勒第二定律知：v 近>v 远、ω近>ω远，故A 、B 正确；由a 向＝v 2r 知a 近>a远，故C 正确；由开普勒第三定律得R 3T 2＝R 3地T 2地，当T ＝75T 地时，R ＝3752R 地≠75R 地，故D 错．题目的求解方法应视具体情况而定，由于将地球绕太阳的运动视为圆周运动，因此开普勒第三定律中的半长轴可用地球公转半径替代．]6．A [根据开普勒第二定律：对任意一个行星来说，行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，因为行星在A 点的速率比在B 点大，所以太阳位于F 2.]7．B [由开普勒第三定律有R 30T 20＝R 3T 2，则⎝ ⎛⎭⎪⎫R R 03＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T T 02，即3lg R R 0＝2lg T T 0，因此lg R R 0－lg T T 0图线为过原点的斜率为23的直线，故B 项正确．]8．大于解析 根据开普勒第二定律：对任意一个行星来说，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，由此可得知近地点A 的速率大于远地点B 的速率．9．4.6年解析 由开普勒第三定律可得T 星＝R 3星R 3地·T 地＝2.773×1年＝4.6年．。
人教版高一物理必修2 6.1行星的运动 课件
T2
长轴
短
轴
①行星绕太阳运动都符合：
对于地球和木星，就有：
R地3 R木3 k T地 2 T木 2
注意： 比值K是一个与行星本身无关 的比值，K只与中心天体（恒星）有关
在运用开普勒定律时注意：
开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星。
(卫星绕行星转动时，k值与行星的质量有关)
行星轨道都是椭圆，与圆近似，在中学阶段研究
注意：1、太阳并不是位于椭圆中心，而是 位于焦点处。
2、不同行星轨道不同，但所有轨道 的焦点重合。
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。
表达式：a3 = k
“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，总的说来，“日心说” 比“地心说”更先进。
3、日心说的进一步完善
(1)天才观察者：第谷·布拉赫（1546-1601）
第谷是丹麦的天文学家，是一位出色的预测家，他用了二十 年时间观测记录了行星，月亮，彗星的位置，第谷本人虽然 没有准确描绘出行星运动的规律，但为后人提供了坚实的基 础
发现行完善
（2）天才观察者：开普勒
1609年开普勒在《新天文学》一书中公布了开普勒第一、第二定律； 1619年又公布了开普勒第三定律。
(1).开普勒第一定律 （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
太阳
●
焦点
焦点
最新人教版高中物理必修2教案：6.1 行星的运动含答案
6.1 行星的运动教学目标一、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。
二、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。
三、情感、态度与价值观1．澄清对天体运动神秘模糊的认识，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。
教学重点开普勒行星运动定律。
教学难点对开普勒行星运动定律的理解和应用。
教学过程一、引入新课多媒体演示：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。
人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。
二、新课教学（一）古代对行星运动规律的认识教师活动：引导学生阅读教材第一段，投影出示以下提纲：1．古代人们对天体运动存在哪些看法？2．什么是“地心说”？什么是“日心说”？3．哪种学说占统治地位的时间较长？4．两种学说争论的结果是什么？学生活动：阅读课文，并从课文中找出相应的答案。
学生代表发言。
1．在古代，人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法。
2．“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；“日心说”认为太阳是宇宙的中心，地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动。
3．“地心说”占统治地位的时间较长。
4．“日心说”与“地心说”争论的结果是“日心说”最终战胜了“地心说”。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动》 (共18张PPT)
约
翰
数尼
学斯
-
天 才
开 普
勒
1594年，开普勒还没有结束硕士的学习，就接到了教会学校的数学教师 的任命，并且可以参加年历的编制工作。
1595年开普勒出版了自己的处女作《宇宙的奥秘》，并将书寄给了第谷。
第谷出身于丹麦贵族家庭，14岁因 为一次日食对天文学产生浓厚的兴趣。 他有很高的观测才能，深受丹麦国王的 赏识。但是丹麦国王去世了，没有了支 持者，被极度的臣子驱赶离开了丹麦。 但是爱好天文学的奥地利国王“普道尔 夫二世”支持了他吗，在布拉格为他建 造了一个天文台。
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20世纪英国物理学家卢瑟福说 过：任何一个人都不可能突然作 出重大的发现，因为这部符合事 物发展的规律。科学是一步一步 的前进的，每个人都要一考前辈 的工作......科学家不是一考 某个人的思想、而是一考千人凝 聚的智慧。开普勒发现行星运行 定律正是体现了知识的继承、积 累和发展。
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远在布拉格的帝谷听说了开普勒的遭遇，邀请开普 勒来到布拉格，帮助他一起完成观测行星运行的工作。 与1600年，开普勒出事后，他来到了布拉格，当弟谷的 观测行星运行的得力助手。 好景不长，没有多久，第谷生病不治去世了，将珍贵的20 年的观测数据留给了开普勒。
二、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 （周期定律） 它的公转周期的二次方的比值都相等
表达式：
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即：a3 / T 2 = k
K是一个只决定于被绕天体（中心天体）物理量
a
3 木
a
3 火
a
3 地
k
T木2 T火2 T地2
a
3 月
a
3 卫
k'
a
T月2 T卫2
人教版高中物理必修二6.1行星的运动
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注意：
（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不 过此时比值 k 是由行星质量所决定的另一恒量．
哥白尼雕像（加沙）
人教版高中物理必修二6.1行星的运动
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二.开普勒对行星运动的描述
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形成过程：
若是匀速圆 周运动……
怎么回事
开普勒（德国）
呢…… 第 谷（丹麦）
潜心研究
→
8分的误差
←
↓
二十年的精心观测
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第六章 万有引力与航天
人教版高中物理必修二6.1行星的运动
第一节 行星的运动
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一.古代关于天体运动的两种观点
1.地心说：
形成:
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
（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
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V近>V远
高中物理学习细节人教必修2之万有引力与航天一：6.1
【学习目标】【自主学习】一、地心说和日心说1. 地心说：认为 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕 运动。
2. 日心说：认为 是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动。
3. 两种学说的局限性 两种学说都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，这和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。
二、开普勒行星运动定律1. 开普勒第一定律(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 上。
2. 开普勒第二定律(面积定律)：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 。
3. 开普勒第三定律(周期定律)：所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的 的比值都相等，即a 3T 2＝k .k 是一个对于所有行星都相等的常量。
三、行星运动的近似处理1. 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)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。
一、地球 地球 2. 太阳 太阳二、1. 焦点 2. 面积3. 公转周期的二次方一、对开普勒行星运动定律的认识1. 从空间分布认识——开普勒第一定律(1)第一定律告诉我们，尽管各行星的轨道大小不同，但它们的共同规律是所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上，开普勒第一定律又叫椭圆轨道定律，如图所示。
由该定律也可以看出行星与太阳间的距离一直在变化。
(2)意义：否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，给出了太阳准确的位置。
2. 从速度大小认识——开普勒第二定律（1）如图所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，面积A＝面积B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。
（2）该定律又叫面积定律。
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。
2017_2018学年高中物理专题6.1行星的运动讲基础版含解析新人教版必修2
行星的运动※知识点一、两种对立的学说 内容局限性地心说 地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但计算所得的数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符日心说 太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动※知识点二、开普勒行星运动定律★对开普勒行星运动定律的理解1．开普勒第必然律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。
2．开普勒第二定律说明了行星在近日点的速度大于在远日点的速度。
3．开普勒第三定律(1)表达式a 3T2＝k ，其中a 是椭圆轨道的半长轴，T 为公转周期，k 是与太阳质量有关而与行星无关的常量。
定律 内容公式或图示开普勒 第一 定律 所有行星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 定律从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒 第三 定律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公式：32a k T，k 是一个与行星无关的常量(2)行星的椭圆轨道都很接近圆。
在近似的计算中，能够以为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。
假设用r代表轨道半径，T 代表周期，开普勒第三定律能够写成r 3T2＝k 。
(3)开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，现在k 是由行星的质量决定的。
★开普勒第三定律的应用 1．适用范围天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第三定律既适用于做匀速圆周运动的天体，也适用于做椭圆运动的天体。
2．用途(1)明白了行星到太阳的距离，就能够够由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。
反之，明白了行星的周期，也能够计算或比较其到太阳的距离。
(2)明白了彗星的周期，就能够够由开普勒第三定律计算彗星轨道的半长轴长度，反之，明白了彗星的半长轴也能够求出彗星的周期。
3．k 值：表达式a 3T2＝k 中的常数k ，只与中心天体的质量有关，如研究行星绕太阳运动时，常数k 只与太阳的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k 只与地球的质量有关。
高中物理 专题6.1 行星的运动(预)(基础版)(含解析)新人教版必修2(2021年最新整理)
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6.1 行星的运动【学习目标】1。
知道地心说和日心说的基本内容。
知道开普勒三定律的内容。
2。
通过托勒密、哥白尼、第谷、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。
3.澄清对天体运动神秘模糊的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法.【自主学习】1。
地心说代表人物是，地心说认为地球是，太阳、月球及其他星体均绕静止不动的运动，后经人们观察是错误的。
2.日心说代表人物是，日心说认为太阳是，地球和其他星体都绕运动，实际上，太阳并非宇宙中心。
3、开普勒第一定律（又叫轨道定律）：所有行星绕太阳的轨道都是 ,太阳处在。
4、开普勒第二定律（又叫做面积定律）：对任意一个行星来说,它与太阳的连线在的时间内扫过相等的。
如图所示为相等时间内所扫面积相等，说明：行星近日点的速率远日点的速率.（填大于、小于或是等于）5、开普勒第三定律：行星轨道的次方跟公转．．的二次方比值恒定，表达式为 .其中:a—椭圆轨道的半长轴 T—公转周期1．关于行星绕太阳的运动，下列说法正确的是（）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椭圆轨道的中心处C。
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6.1 行星的运动
※知识点一、两种对立的学说
※知识点二、开普勒行星运动定律
★对开普勒行星运动定律的理解
1．开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。
2．开普勒第二定律说明了行星在近日点的速率大于在远日点的速率。
3．开普勒第三定律
(1)表达式a 3
T
2＝k ，其中a 是椭圆轨道的半长轴，T 为公转周期，k 是与太阳质量有关而与行星无关的常量。
(2)行星的椭圆轨道都很接近圆。
在近似的计算中，可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。
若用r 代
表轨道半径，T 代表周期，开普勒第三定律可以写成r 3
T
2＝k 。
(3)开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，此时k 是由行星的质量决定的。
★开普勒第三定律的应用 1．适用范围
天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第三定律既适用于做匀速圆周运动的天体，也适用于做椭圆运动的天体。
2．用途
(1)知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。
反之，知道了行星的周期，也可以计算或比较其到太阳的距离。
(2)知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星轨道的半长轴长度，反之，知道了彗星的半长轴也可以求出彗星的周期。
3．k 值：表达式a 3
T
2＝k 中的常数k ，只与中心天体的质量有关，如研究行星绕太阳运动时，常数k 只与太阳
的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k 只与地球的质量有关。
【典型例题】
【例题1】一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动，地球位于椭圆轨道的一个焦点上，如图所示，地球距离卫星的近地点A 的距离为L ，距离卫星的远地点B 的距离为s ，求卫星在A 点和B 点的速度之比．
【审题指导】
在A 点附近截取一小段曲线，则此段曲线可看成是一小段圆弧，半径为L ，弧长为l 1；同理，在B 点附近也截取一小段曲线看成是以地球为圆心的一小段圆弧，半径为s ，弧长为l 2.分别将圆弧两端与地心相连．设在A 点运动弧长l 1和在B 点运动弧长l 2用时相等，则图中阴影部分的面积相等，根据面积相等可求出速率之比．
【答案】 s ∶L
【名师点睛】
1．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运转，也适用于卫星绕地球的运转或其他天体的运动． 2．此题做了近似处理，因为在椭圆上任取一小段，其轨迹并不是圆弧，但由于轨迹很短，可看做圆周上的一段圆弧处理．
【针对训练】如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的1
9，
设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A ．1
9天 B ．1
3天
C ．1天
D ．9天
【答案】C
【解析】由于r 卫＝19r 月，T 月＝27天，由开普勒第三定律可得r 3
卫T 2卫＝r 3
月
T 2月，则T 卫＝1天，故C 正确。
※知识点三、行星运动的一般处理方法
1．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立方跟它的公转周期的平方的比值都相等。
表达式：。
【典型例题】
【例题2】飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动的周期为T ，地球半径为R 0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A 处将速率降到适当的数值，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，求飞船由A 点到B 点所需要的时间？
【答案】
(R ＋R 0)T
4R R ＋R 0
2R
【针对训练】地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现．哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，该星下次飞近地球是哪一年？
【答案】2062年。