高中物理《行星的运动》精品PPT课件

速
A度
小
开普勒第三定律 (1619年)
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。
a3 T2

k
a
看一看 行
星
八大行星轨道数据表
轨道半长轴 公转周期
a(106km) T(年）
猜
想
水星
57.9
0.241
：
K
金星
108.2
0.615
与
地球
149.6
1.00
什 么
火星
227.9
实际：
年份 春分 夏至 秋分 冬至 2009 3/20 6/21 9/23 12/22 2010 3/21 6/21 9/23 12/23 2011 3/21 6/22 9/23 12/22
春92天 夏94天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
冬90天
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。
k是一个只与中心 天体有关的物理量
r
r3
T2
O=
k
1.016
1.012
[星活结与图动论环思1：绕考] 天k观值察体与八无中大关心行天体有关，而
1、海王星离太阳 “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?
[活动2]
应用实验，观测椭圆接近圆时的 情况；（如长轴与短轴的长度关 系） 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？
认识地球
十大最美的实验之一
A
7°12’
B
太阳光
测量地球的大小
到了公元三世纪，古希腊学者（埃拉托色尼）第一 次根据太阳高度角的变化测出了地球的半径。
认识地球
麦哲伦环球航行
公元16世纪，麦哲伦首次实现了环球航行，第一 次直接证实了地球是球体的。
简单观测
天圆地方
哲学思考
地球与天体是最和谐的球体
月食是地球的阴影
• 一直到1609年，伽利略用自己改进 的望远镜进行天文观测，对于天空 有了许多全新的发现，越来越多的 证据表明哥白尼是正确的。
日心说的进一步完善
怎么回事……..
行星轨道 是椭圆的
开普勒（德国）
？ ↓
四年多的刻苦计算
8 ′的偏差
误差仅为2′
进行了70多次尝试…… ↓
否定19 种假设
第 谷（丹麦）
↓
观测分析
地球是球体
环球航行
实践检验
原动天
托勒密 (约90-168)
地心说
地球 O
本轮 均轮
偏心模型
哥白尼
（1473－1543）
《天体运行论》
哥白尼的日心说
为哥白尼作证
• 哥白尼提出的日心说后大多数人实 在难以理解“地球在动”这个观点， 再加上日心说与观测数据的误差并 没有比地心说更小，此刚开始日心 说很难被人接受。
1.88
有
百度文库木星
778.3
11.86
关 ？
土星
1427.0
29.46
天王星
2882.3
84.0
海王星
4523.9
164.8
地球同步卫星
0.0424
（1天） 0.00274
月球
0.3844
（27.3天） 0.0749
K=a3/T2
(106km3/年2）
3.34×106
3.34×106 3.35×106 3.35×106 3.35×106 3.35×106 3.39×106 3.41×106
二十年的精心观测
750多颗星的观测记录
几千个数据
用图钉和细绳画椭圆
做
一
半
做
b
短
轴
焦距c
开普勒第一定律 (1609年)
所有的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。
地球
年份 春分 夏至 秋分 冬至 2009 3/20 6/21 9/23 12/22 2010 3/21 6/21 9/23 12/23 2011 3/21 6/22 9/23 12/22
宇宙是什么 这是古老而永恒的问题 智慧的生命 对宇宙的思索永不停息
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
盘古开天辟地
天地呈混沌状，像一个鸡蛋， 只有盘古在其中生存，盘古巨 掌张开，“鸡蛋”破碎成宇宙
认识地球
天圆地方
早期人类根据有限范围内的观察（如日月星辰总是 东升西落、平原远处是天壤相接等），得出“天圆 地方”之类的想法。
认识地球
圆是最完美的 公元前五六世纪，古希腊学者毕达哥拉斯认为一切平面图形
中最美的是圆形，一切立体圆形中最美的是球形，因而认为地 球是圆的，这是一种从哲学的角度的想法而已。
认识地球
月食是地球的阴影
亚里斯多德根据月食的形状，认为那是地球的阴影 投身在月球上而形成的，据此他推断出了地球的形 状应是球形的。
开普勒开第普二定勒律第(二1609定年) 律 (1609年)
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相等的面积。
开普勒第二定律 (1609年)
对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
若tAB= tCD ，则sAB= sCD
近C
处
速 度
SCD
大
D
远
B处
SAB
哈雷彗星最近出现的时间是1986 年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将 每隔一定时间就会出现，请预算下一 次飞近地球是哪一年？
提供数据：
（1）地球公转接近圆，彗星的运动 轨道则是一个非常扁的椭圆；
（2）彗星轨道的半长轴R1约等于地 球公转半径R2的18倍。
小 结
1、地心说与日心说
O
2、开普勒三大行星运动定律