万有引力与宇宙航行课件完整版1

太阳系八大行星
探究一：历史的足迹
1、古人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？
1.古人对行星运动的探索
远古
140
Hale Waihona Puke Baidu
1543
1546
天圆地方
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
第谷
出生
天才的观察家
第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
建立天文台，把天体位置测量的误差由 10/ 减少到2/。
1.古人对行星运动的探索
远古
140
1543
1546
1600
天圆地方
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
第谷
出生
开普勒 任第谷助手
数学天才 开普勒（德国）
利用第谷提供的观测数据对行星轨道深入 研究。
是匀速圆 周运动?
开普勒（德国）
第 谷（丹麦）
↓
→
8′的误差
木星
778.3
777.4
2、行星土做星匀速圆14周2运7.动0 ； 1424.8
3、所天有王行星星轨道28半8径2.的3 三次方28跟7它9.1的公转周 期的二海次王方星的比4值5都23相.9等。 4523.8
高中物理人教版（2019新教材）必修 第二册 ：第七 章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 (共26张PPT)
2、开普勒行星运动定律
地球
F
F
R
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。
（轨道定律）
2、开普勒行星运动定律
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。
F
F
（面积定律）
行星在远离太阳的过程中速度如何变化？ 秋
F
F
冬
夏
春 近日点速度快，远日点速度慢．
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
高中物理人教版（2019新教材）必修 第二册 ：第七 章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 (共26张PPT)
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例如：
k
a地3 T地 2
a水3 T水 2
练一练
2、木星的公转周期约为12年，地球到太阳 的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离约 为（C ）
A、2天文单位 B、4天文单位 C、5.2天文单位 D、12天文单位
k
a地3 T地 2
a木3 T木 2
a木3 a地3
T木 2 T地 2
a木3 13
12 2 12
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小结
一、地心说与日心说
地球是中心→太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆
2、面积定律:
3、周期定律： a3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体有关的物理量）
三、行星运动的近似处理
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达标自测
1、在太阳系中，有八大行星绕太阳运行，它 们绕太阳运行一周所用的时间最短的是水星，最 长的是 海。王星
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达标自测
2、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的 是A( ．D所)有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运 动
达标自测
3、如图所示是行星m绕恒星M运动情况示意 图，下列说法正确的是( AC )
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
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开普勒 第一定律 第二定律
1609
开普勒 第三定律
1619
2、开普勒行星运动定律
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。
地球
(周期定律)
F
F
半长轴
a3
表达式：
=k
a
T2
行星绕太阳
公转的周期
k中寻是探心找仅究天比由四体值中：相K心同取天的决体系于决统什定里么,与k因相绕素同行？。天体无k关，Ta在32
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3、行行星星运动轨的a(道近10半似6k长处m轴理)
轨道半短轴 b(106km)
水F星 金星
地球
F 57.9 108.2
a
149.6
56.7 108.1R 149.5
1、行星火轨星道是圆2，27太.9阳处在圆2心26；.9
[做一做] 请画一个椭圆。
（1）长轴为__A_B___、短轴为__C_D___、焦点 为为__O__F__1C__或和____OF__2__D_，_半_. 长轴为_O__A_或__O_B__，半短轴
（2）如果半长轴与半短轴相等，这个椭圆 的形状会变成___圆__形______，焦点的位置将 位于__O__点_____.
绕行 天体
中心 天体
半长轴 （x106k
m）
期公（转天周）k/（m3/s2）
水星
57.91 87.97 3.36×1018
金星
太阳
108.94
224.7 1
地球 同步 卫星
月球
149.60 365
0.0424 1
地球
K值计算器 0.3844
27.32
1.02×1013
八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！
←
↓
毕生的精心观测记录
↓
行星运动规律
1.古人对行星运动的探索
远古
140
1543
1546
1600
天圆地方
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
第谷
出生
开普勒 任第谷助手
开普勒 第一定律 第二定律
1609
探究二 地球是不是绕太阳做匀速圆周运动？
90天
冬半年快
88天
94天
夏半年慢
93天
如果地球匀速圆周运动，那四季的时间 应该有什么特点？
7.1 行星的运动
知识与技能
1.掌握开普勒三定律的内容及简单应用；学会处理行星运动的近似方法 2.通过探究活动培养观察现象、分析结果及应用数学知识解决物理问题的 能力
过程与方法
通过了解人们认识行星运动的历史过程，体会科学研究的一般思路与方 法——质疑、批判、猜测、观察与实验
情感态度与价值观
感悟科学家对科学的执着和献身精神，培养学生实事求是、敢于坚持真理 的科学态度和热爱科学、勇于探索的的科学精神。
练一练
1、某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所 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 )
A．F2 B．A点 C ． F1 D．B点
探究三： 寻找行星绕太阳运动的周期与距离关系
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期T 0.241 0.615
1
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1.881 11.862 29.457
到太阳距离 a 0.387 0.723
1
1.524 5.203
9.539
计算机运算分析
T∝a1.5→T∝a3/2→T2∝a3→a3/T2=k
1.古人对行星运动的探索
远古
140
1543
1546
1600
天圆地方
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
第谷
出生
开普勒 任第谷助手
1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。 2.对于这种能力，人们普遍存在一种 疑问， 即为什 么只有 一部分 人会发 生联觉 现象。 一些人 用基因 来解释 这个问 题。有 研究者 已经注 意到， 如果一 个家族 中有一 人具有 联觉能 力，那 么很可 能会出 现更多 这样的 人。 3.科学研究指出，联觉现象大多出现 在数学 较差的 人身上 ，此外 ，左撇 子、方 向感较 差以及 有过预 知经历 的人也 通常会 出现联 觉现象 。也有 人认为 ，联觉 能力与 一个人 的创造 力有关 ，许多 著名的 科学家 和艺术 家都具 备联觉 能力。 4.联觉现象对于人类认知和意识行为 的研究 ，具有 特殊意 义。许 多专家 指出， 联觉现 象的研 究为找 到比喻 和语言 能力的 神经学 基础打 开了大 门。一 些针对 联觉现 象的研 究提出 ，使声 音和物 体形状 之间建 立联系 的能力 可以成 为语言 和抽象 思维发 展的一 粒种子 。 5.真理总是越辩越明。曾几何时，方 言的存 废问题 ，曾经 引起激 烈争议 ，但争 论至今 ，越来 越多的 人逐渐 达成共 识：推 广普通 话很重 要，保 护方言 也很重 要，二 者并不 是非此 即彼的 关系。 6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。 7.社会方言是同一地域的社会成员因 为所在 职业、 阶层、 年龄、 性别、 文化教 养等方 面的社 会差异 而形成 不同的 社会变 体。 8.语言最本质的功能，是作为人们交 际的工 具。英 国作家 塞缪尔·约翰逊 说过： “语言 是思想 的外衣 。”除了 交际工 具，语 言同时 也是文 化的载 体。在 岁月与 文明的 浸泡下 ，方言 承载着 浓郁的 地方文 化特色 ，能够 满足本 地区社 会交际 的需要 。
达标自测
4、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( C )
A．3年 B．9年 C．27年 D．81年
高中物理人教版（2019新教材）必修 第二册 ：第七 章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 (共26张PPT)
高中物理人教版（2019新教材）必修 第二册 ：第七 章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 (共26张PPT)