人教版高一物理必修第二册：7.1行星的运动(共29张PPT)

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7.1行星的运动PPT教学课件【新版】人教版(2019)高中物理必修第二册

（教学提纲）7.1行星的运动获奖课件 —2020 -2021 学年【最新版】人教版（201 9）高中物理必修第二册（免费下载）（教学提纲）7.1行星的运动获奖课件 —2020 -2021 学年【最新版】人教版（201 9）高中物理必修第二册（免费下载）
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运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周
日心
太阳是宇宙的中心，且是静止不动的，地
运动
说球和其他行星都绕太阳运动
二、开普勒定律
1.开普勒第一定律 ① 内容：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。 ② 图示：
二、开普勒定律
1.开普勒第一定律 ③ 说明：尽管各行星的轨道大小不同，但它们的共同规律是所有
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本课完结
1.行星绕太阳的运动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．离太阳越近的行星运动周期越长 D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
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• 故选：AD

物理人教版(2019)必修第二册7.1行星的运动(共15张ppt)

=k
典例解析
【例题1】如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的
是（ C ）
A．太阳处在椭圆的中心
B．火星绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期大
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
典例解析
【例题2】我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律
地心说
日心说
两
种
学
说
的
碰
撞
托勒密
哥白尼
从数学和谐中寻找
宇宙的运行规律
怎么回事……..
杰出的天文观测家
行星轨道
是椭圆的
第谷（丹麦）
开普勒（德国）
↓
四年多的刻苦计算
进行了70多次尝试……
↓
？
二十年的精心观测
750多颗星的观测记录
几千个数据
数学中的椭圆及相关概念
开普勒行星定律
开普勒第一定律（轨道定律）：
金星
火星
同步卫星
月球
中
心
体
太
阳
地
球
半长轴
(x106km)
公转周期
(天)
K值
57
108
228
0.0424
0.3844
87.97
225
687
1
27.322
3.36×1018
3.35×1018
3.36×1018
1.02×1013
1.02×1013
K是一个只与中心天体质量有关的物理量
开普勒三大定律
(Three Laws)
0.047
3.35
海王星

物理人教版(2019)必修第二册7.1行星的运动(共19张ppt)

二开普勒三大定律
远古
140
1543
1546
天圆
托勒密
哥白尼
第谷
地方
地心说
日心说
出生
第谷是天生的观测家
记录了700多颗天体在38年中的每一个
夜晚的数据。在他以前，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′
第谷（1546——1601）
二开普勒三大定律
远古
140
1543
1546
/
水星

0.386
1.608
0.093
0.998
金星
0.723
0.615
1.175
0.445
0.999
地球
1.000
1.000
1.000
1.000
1.000
火星
1.523
1.879
0.810
2.862
1.001
木星
5.201 11.860
0.439
61.684
1.000
土星
9.539 29.460
课程导入
仰望星空，壮
丽璀璨，引人
着迷。智慧的
人类大脑从没
停止过对宇宙
奥秘的探索。
一地心说和日心说
远古
天圆
地方
天圆如张盖，
地方如棋局
一地心说和日心说
远古
140
天圆
托勒密
地方
地心说
托勒密
地心说：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。
一地心说和日心说
远古
140
1543

行星的运动ppt课件

道处理。
思考2：既然我们可以将行星运动近似认为做圆周运动，那么行星在做
什么样的圆周运动？
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。
若将行星运动轨道按圆处理，则开普勒三定律又该如何表述？
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
r
3
T
2
3
3
2.开普勒第二定律(面积定律）
对于任意一个行星而言，它和太阳的
连线在相等的时间内扫过相等的面积。
说明：行星在近日点速率大于远日点速率。
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
春夏两季（186天）比秋冬两季（179天）要长。
3.开普勒第三定律（周期定律）
（1）内容：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
r1
r2
k或 2 2
T1
T2
1.(多选)探索宇宙的奥秘,一直是人类孜孜不倦的追求。下列说法正确
的是( CD )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月球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运动
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
2.关于行星绕太阳运动的下列说法正确的是( D )
知，太阳应位于（ C ）
A．A处
B．B处
C．1 处 D．2 处
4.1980年10月14日,中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行
星,2001年12月21日,经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准,将这
颗小行星命名为“钱学森星”。若将地球和“钱学森星”绕太阳的运动都看作
匀速圆周运动,它们的运行轨道如图所示。已知“钱学森星”绕太阳运行一周

人教版高中物理必修第二册 7-1《行星的运动》教学课件

. 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。
学会了吗？
3. 海王星公转轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的30倍，地球绕太阳一周的时间为1年，海王星绕太阳一周需要多少年?
守恒美对称美
对称吗？
开普勒第一定律，你也能总结!!!
守恒吗？
开普勒行星运动定律
学科融合：为什么春夏两季的时间比秋冬两季的时间要长？
近快远慢
开普勒行星运动定律
开普勒第二定律对任意一个行星而言，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
守恒
开普勒行星运动定律
观察思考：不同行星的运行快慢有何不同？
第七章万有引力与宇宙航行
7.1行星的运动
你看到过这样的宇宙吗？
地心说—托勒密
日心说—哥白尼
天才观测家—第谷
天空立法者—开普勒
匀速圆周运动 8'的误差
椭圆
开普勒行星运动定律
探究1：认识椭圆
守恒美对称美
对称吗？
开普勒第一定律，你也能总结!!!
守恒吗？
开普勒行星运动定律
探究1：认识椭圆
0.241 0.616 1.000 1.882
…
0.058 0.380 1.000 3.542
0.014 0.234 1.000 6.666
说说开普勒第三定律，你一定可以的!!!
学会了吗？
1. 下列说法正确的是( ) A. 太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B. 行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C. 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D. 日心说的说法是正确的

高一物理《行星的运动》课件

详细描述
总结词
牛顿万有引力定律解释了行星之间的相互作用力，是理解天体运动的关键。
详细描述
牛顿万有引力定律指出任何两个物体都相互吸引，引力的大小与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个定律不仅适用于行星和太阳之间的相互作用，也适用于其他天体之间的相互作用。
总结词
行星轨道的数学描述提供了精确预测行星位置和运动轨迹的方法。
行星运动定律
行星绕太阳运动的规律可以用开普勒三定律来描述，即椭圆轨道定律、面积定律和周期定律。这些定律是理解行星运动的基础。
行星运动的规律
开普勒三定律揭示了行星绕太阳运动的规律，是理解行星运动的基础。
总结词
开普勒第一定律，也称椭圆定律，指出行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于其中一个焦点。开普勒第二定律，也称面积定律，指出在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过的面积相等。开普勒第三定律，也称周期定律，指出行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
对地球科学的影响
行星运动的研究是探索宇宙的重要途径之一，通过研究行星运动，可以了解太阳系的起源、演化以及宇宙的尺度等。
探索宇宙的途径
行星轨道
行星绕太阳运动的路径称为轨道，通常呈椭圆形。轨道的特性参数包括偏心率、倾角、近地点和远地点等。
天体坐标系
为了描述行星和其他天体的位置和运动，需要建立天体坐标系，如赤道坐标系、黄道坐标系等。
详细描述
行星轨道的数学描述通常使用椭圆方程、抛物线方程、双曲线方程等几何学和解析几何学的知识。通过这些方程，我们可以精确地计算出任意时刻行星的位置、速度和加速度等物理量。此外，这些方程还可以用来研究行星之间的相互作用力和动力学系统等问题。
行星运动的物理原理
牛顿第二定律

7.1行星的运动课件-人教版(2019)高一物理必修第二册

2）太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上
3）行星与太阳的距离是不断变化的
开普勒第二定律（面积定律）
1.内容：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的面积相等
2.对开普勒第二定律的理解：
当行星离太阳较近的时候，运行速度较大，而离太阳较远的时候速度较小
训练：如图为地球绕太阳运行的椭圆轨道，F1和F2是椭圆的两个焦点，地球在A点的速率比在B点的大，则
开普勒（第谷徒弟），德国天文学家，用二十多年时间研究第谷的行星观测记录，发现了行星运动的三个定律。
二：开普勒第一定律（轨道定律）
1.内容：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
椭圆：
焦点
半短轴
b o
半长轴a
焦点
2.对开普勒第一定律的理解
1）行星绕太阳运动的轨道不是圆，是椭圆
D．81年
例3:某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星
运行周期大约是（ B ）
1至4天之间 B.4至8天之间 C.8至16天之间 D.16至20天之间
例4、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 R1与地球的同步卫星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为( B ) A．3∶1 B．9∶1 C．27∶1 D．18∶1
7.1行星的运动
一.地心说（托勒密）
地心说认为地球是宇宙的中心,并且静止不动,太阳、月亮以及其它行星围绕地球做圆周运动。
日心说（哥白尼）
日心说认为太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳运动。
地心说和日心说的共同观点
认为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动

人教版高中物理必修2-7.1 行星的运动-课件(共29张PPT)

行星的运动
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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。
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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。
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
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人教版必修第二册 7.1行星的运动课件(46张)

【解析】选B。根据开普勒第一定律: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,故A错误;根据开普勒第二定律: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的面积相等, 所以对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大,故B正确;开普勒第三定律中的公式 =k,可知半
【解析】选B、D。根据开普勒第二定律可知,“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小,选项A错误,B正确 ;“嫦娥三号”从A点到C点运行的平均速率大于从C点到B点运行的平均速率,可知从A点到C点运行时间小于四分之一周期,选项C错误,D正确。
【素养训练】 1.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是 ( ) A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大 C.行星公转周期与行星的质量有关 D.所有行星的轨道的半长轴与公转周期成正比
动遵循开普勒行星运动定律吗? (科学思维)
提示:遵循。
【典例示范】(多选)如图所示,“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行,绕行方向为逆时针方向,A、B分别为近月点和远月点,C是轨道上到A、B距离相等的点,则下列说法正确的是 ( )
A.“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐增大 B.“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小 C.“嫦娥三号”从A点到C点的运行时间等于四分之一周期 D.“嫦娥三号”从A点到C点的运行时间小于四分之一周期
(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,给出了太阳的准确位置。
2.开普勒第二定律: (1)说明: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,如图所示。

高一物理必修二人教行星的运动全解PPT课件

R3 T2
=K，以下理解正确
（ AD）
A K是一个与行星无关的量
B 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地，月
球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则
C T表示行星运动的自转周期
R地3 T地2
=
R月3 T月2
D T表示行星运动的公转周期
第21页/共27页
5 太阳系中的八大行星均在各自的轨道上绕太
托勒密地心说
地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动
第5页/共27页
哥白尼
日心说
太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运。
第6页/共27页
3、哪种学说占统治地位的时间较长？
➢地心说符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位。
2.66 ×109
海王星
4.50×1012
5.20 ×109
K水=3.36 ×1018
K金= 3.35 ×1018
K地= 3.31 ×1018
K火= 3.36 ×1018
第13页/共27页
开普勒第三定律
所有行星的椭圆轨道的长半轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
地球
太阳 · R
数学表达式：
R3 T2
第2页/共27页
但是，日心说不符合宗教的教义，被教会视为异端邪说。意大利人布鲁诺因坚持日心说被教会用火烧死，伽利略也因宣传日心说受到教会的审讯和囚禁。直到1979年，在大量的事实面前，教会才不得不宣布对主张日心说的人的迫害是错误的，承认地心说不正确。
研究行星的运动规律，需要对行星进行观测丹麦天文学家第谷连续20 年对行星位置细致观测、认真记载，积累大量精确数据。他的学生—德国人开普勒根据这些数据，经过四年多周密计算先后否定19种设想，才发现行星沿椭圆轨道运行的规律，即开普勒三定律,天文学获得大发展。

人教版物理高中必修二《行星的运动》课件(共15张PPT)

太阳
轨道上绕太阳运动，太阳是在这
些椭圆的其中一个焦点上。
◆开普勒第二定律（面积定律）
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。即近日点速率最大，远日点速率最小。
◆开普勒第三定律（周期定律）
太阳
●
焦点行星轨道
所有行星的椭圆轨道的半长轴的
三次方与周期的平方成正比。
即有: R13/R23=T12/T22
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
1、地心说
在古代，以希腊亚里士多德为代表，认为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为中心，在不停地运动。这种观点，就是“地心说”。公元二世纪，天文学家托勒玫，把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系，发展完善了“地心说”，描绘了一个复杂的天体运动图象。
2、日心说
随着天文观测不断进步， “地心说”暴露出许多问题。逐渐被波兰天文学家哥白尼(14731543)提出的“日心说”所取代。
◆开普勒第二定律（面积定律）
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。即近日点速率最大，远日点速率最小。
◆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与周期的平方成正比。即有: R13：R23=T12：T22
或: R3/T2=k 注意: k的大小与行星无关，
只与太阳有关。
长轴短轴
11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。202 1/8/92021/8/92021/8/9A ug-219- Aug-21

人教版高一物理必修2第七章第1节《行星的运动》课件(共38张PPT)

练习：
求同步卫星离地面高度
设卫星离地面高度为h
由 GM地m卫 (R地 h)2

m卫
(
2
T
)2 (R地
h)h
3
解得h
GM 地T 2
4 2
R地
3.6104 km
5.6R地
地球同步卫星能否位于厦门正上方某一确定高度h ？
同步卫星的线速度
解：万有引力提供向心力故
=
由此解出v = 将地球质量 M及轨道半径r带入
GM 地
23.14
6.67
(6.37 1011
106 )3 5.891024
s
5.07103 s 84.5min
我们能否发射一颗周期为 50min的卫星呢？
人造地球卫星
问题：卫星的轨道圆心在哪儿？
赤道卫
所有卫星的轨道圆心都在地心上其他卫星
其他卫星
极地卫星
其他卫星
赤道卫星
人造卫星的发射速度
1、第一宇宙速度： (环绕速度）
GM
v1
7.9km / s R
V3=16.7km/s V2=11.2km/s
法二：v1 gR 7.9km/ s
2、第二宇宙速度： (逃逸速度)
地球
V1=7.9km/s
v2 11.2km / s
人造行星的发射速度： 11.2km/s>v>7.9km/s
重力=万有引力=向心力
mg=G
Mm r2

m
v2 r
式中：r R h g是高空h处的重力加速度
模型三、“双星”
• “双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的星球组成。它们围绕它们的连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动，这种结构称为双星。

7.1行星的运动人教版高中物理必修二PPT[新版本]

为哥白尼的学说提供了关键性的支持。
二、天体学家对天体运动的进一步完善
2.开普勒的天文学观测
德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测
资料及观测数据，也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思
考和计算的，因为不管是“地心说”还是“日心说”，都把天体
运动看得很神圣，认为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆
神之王）
太阳系八大行星
土星(Saturn )
镇星或填星；萨杜恩（罗马神话中农业之神）
太阳系八大行星
天王星(Uranus)
颜色为蓝绿色，希腊神话中统治整个宇宙的
天神乌剌诺斯。
太阳系八大行星
海王星(Neptune)
蓝色，罗马神话中的海神涅普顿统治大海的
神涅普顿。
？
问题
1.不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行
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？
RRR
R
0 0
解：飞船绕椭圆轨道运行的半长轴为
22
根据开普勒第三定律得
飞船由A点到B点的时间
R R0 3
)
R3
2

T2
T '2
(
TAB
R R0 3 T
周运动。但结果总是与第谷的观测数据有8′的角度误差.当时公认
的第谷的观测误差不超过2′,开普勒想，天体运动很可能不是匀速
圆周运动。在这个大胆思路下，开普勒又经过四年多的刻苦计算，
先后否定了19种设想，最后终于计算出行星是绕太阳运动的，并
且运动轨迹为椭圆，证明了哥白尼的“日心说”是正确的。并总

人教版(2019)高一物理必修第二册：7.1 行星的运动%28共32张PPT%29

人教版（2019）高一物理必修第二册：7.1 行星的运动%28共32张PPT%29
思考：
1、你还知道哪些有关天体的知识？
2、总结一下你知道的有关天体的常量。
开普勒第一定律（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（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。
着登陆月的舱瞬在间月
球表面软
阿姆斯特朗：“我的一小步，人类的一大步”
航天飞机发射瞬间
飞行中打开舱盖进行实验
航天飞机打开舱盖用机械臂抓住哈勃
宇航员太空行走修复哈勃
修复后的哈勃拍摄的室女座黑洞
俄罗斯的“联盟TM-31”飞船将宇航员送入太空
国际空间站的首批乘员
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波兰天文学家哥白尼于 1515年左右提出的关于天体运动的学说:日心说.哥白尼提出的日心说，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，实现了天文学的根本变革。
开普勒以哥白尼学说为依据，其导师第谷的丰富天文观测资料，又为开普勒提供了可靠的行星运动轨道的研究依据。1619年，关于行星运动的开普勒三定律全部问世。为天体运动的动力学解释——万有引力定律打下坚实的基础。
这就是我国自行开发研究并实验成功的载人实验飞船 “神州号”。
关于行星运动的各种运动学解释
在古老的宇宙观中，人们把天看成是一个盖子，地是一块平板，平板就由柱子支撑着。
人教版（2019）高一物理必修第二册：7.1 行星的运动%28共32张PPT%29