人教版 物理必修2 第六章第一节 行星的运动Planets

1、下列说法正确的有 ( AB ) 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
2、关于行星的运动,下列说法正确的是 关于行星的运动, 行星的运动 ( BD ) 行星轨道的半长轴越长, A、行星轨道的半长轴越长,自转的周期就 越大 行星轨道的半长轴越长, B、行星轨道的半长轴越长,公转的周期就 越大 行星轨道的半长轴越短, C、行星轨道的半长轴越短,公转的周期就 越大 海王星”离太阳最远, D、“海王星”离太阳最远,绕太阳运动的 公转周期最长
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 是一个只与中心天体质量有关的物理量 是一个只与中心天体
小结
日心说” 一、“地心说”与 “日心说” 地心说”
地球是中心→太阳是中心 宇宙无限 地球是中心 太阳是中心→宇宙无限 太阳是中心 （科学精神推动了认识发展） 科学精神推动了认识发展）
“日心说”为什么能战胜“地心说”？ 日心说”为什么能战胜“地心说”
“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心 说”不能解释的现象“日心说”则能说明，就是说“日 心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如：若地 球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每 天的情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同， 冷暖不同，而“日心说”则能说明这种情况；白昼是地 球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。
总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运 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。 动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
a = k 2 T
二、开普勒三定律
(一)建立过程 (二)内容和物理意义 (三)科学精神和方法
行星运动定律建立过程中所蕴含的科学精神和 科学方法： 对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学 研究一丝不苟的态度. 研究一丝不苟的态度. 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、 于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精 神。 实验观察手段是科学研究的重要方法之一。 实验观察手段是科学研究的重要方法之一。 实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的 重要方法。 重要方法。 科学探究需要合作精神。 科学探究需要合作精神。
看一看 八大行星轨道数据表
轨道半长轴 公转周期 焦距 轨道离心率 K=a3/T2 行 星 年 T(年） c(106km) (e=c/a) (1024km3/年2） a(106km) 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 0.241 0.615 1.00 1.88 11.86 29.46 84.0 164.8 11.9 0.76 2.5 21.2 37.3 79.9 135.4 36.2 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.056 0.047 0.008 3.34 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35
开普勒行星运动定律
开普勒 开
普 勒 第 三 定 律
3 周期定律 定律： 周期定律：所有行星的轨道的半长轴的三 次方跟公转 公转周期的二次方的比值都相等 次方跟公转周期的二次方的比值都相等 2
a =k T
探究K值的决定因素： 探究 值的决定因素： 值的决定因素
行星 或卫星 水星 金星 火星 同步卫 星 月球 中心 体 太阳 地球 半长轴 公转周期 (x106km) (天) 天 57 108 228 0.0424 0.3844 87.97 225 687 1 27.322 K值 值
天圆地方
古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远 古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、 处天壤相接等），得出“天圆地方”之类的想法。 ），得出 处天壤相接等），得出“天圆地方”之类的想法。
东汉时期的天文学 家张衡提出“浑天” 家张衡提出“浑天” 说，认为天就像一 个大鸡蛋， 个大鸡蛋，地球就 是其中的蛋黄。 是其中的蛋黄。
高中阶段对行星运动的近似化研究： 高中阶段对行星运动的近似化研究：
虽然，行星的运动是椭圆轨道， 虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小不 断的变化，但实际上， 断的变化，但实际上，多数大行星的轨道与圆十分接 近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理，所以 所以在中学阶段的研究中能够按圆处理， 多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆 轨道十分接近圆， 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。 阳处在圆心。 对某一行星来说， ②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速 线速度）大小不变， 行星做匀速圆周运动。 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。 二次方的比值都相等。 3
“日心说”也并不是绝对正确的： 日心说”也并不是绝对正确的：
日心说”也并不是绝对正确的， “日心说”也并不是绝对正确的，因为太阳 只是太阳系的一个中心天体， 只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是 宇宙中众多星系之一， 宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙 的中心，也不是静止不动的。 日心说” 的中心，也不是静止不动的。“日心说”， 只是比“地心说”更准确一些罢了。 只是比“地心说”更准确一些罢了。
二、行星运动定律——开普勒三定律 行星运动定律 开普勒三定律
1、轨道定律:----------- 椭圆 轨道定律: 2、面积定律:----------- V近＞Ｖ远 面积定律: 3、周期定律:----------- R 3/ T2 =k 周期定律:
是一个只与中心天体质量有关的物理量） （K是一个只与中心天体质量有关的物理量） 是一个只与中心天体质量有关的物理量
做 一 做
半 短 轴 焦距c 焦距 b b b b
二、开普勒三定律
(一)建立过程 (二)内容和物理意义
开普勒行星运动定律
开普勒 开
普 勒 第 一 定 律
轨道定律： 轨道定律：所有的行星围绕太阳运动的轨 道都是椭圆， 道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦 点上
开普勒行星运动定律
离 离 太 太 阳 阳 近 远 时 开普勒 时 开 速 速 普 度 度 勒 第 慢 快 二 定 面积定律 对于每一个行星而言， 定律： 面积定律：对于每一个行星而言，太阳 律 和行星的联线在相等的时间内扫过相等的 面积
3、有两个行星，它们绕太阳运转的轨道 有两个行星， 半径之比是1 半径之比是1：2，则它们绕太阳运转的周 期之比为 。 1: 2 2 有两个人造地球卫星， 4、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 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
5、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 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 （ C ） 27年 81年 A、3年 B、9年 C、27年 D、81年 6、木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳 转动的周期的12 12倍 转动的周期的12倍，则木星绕太阳运行的 轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长 倍. 轴的 5
二、开普勒三定律
(一)建立过程
(一)建立过程
1、古人认为天体做什么运动？ 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 开普勒的导师是谁， 的运动？ 的运动？ 3、开普勒开始认为天体做何运动？ 开普勒开始认为天体做何运动 运动？ 4、开普勒最后研究的结论是什么？ 开普勒最后研究的结论是什么 最后研究的结论是什么？
为什么“地心说” 为什么“地心说”能占领较长的统治时间 ？ 地心说”占领统治地位的时间较长， “地心说”占领统治地位的时间较长， 原因是由于它比较符合人们的日常经验， 原因是由于它比较符合人们的日常经验， 太阳从东边升起，从西边落下。 如：太阳从东边升起，从西边落下。同 时它也符合当时在政治上占统治地位的 宗教神学观点。 宗教神学观点。
人 类 的 杰 作 —— —— 空 间 站
探寻之旅——中国人的骄傲
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嫦娥二号
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一、 “地心说”与“日心说” 地心说” 日心说”
1、“地心说”的基本观点是什么？ 2、“日心说”的基本观点是什么？ 3、“地心说” 为什么能占领较长的统治时间？ 地心说” 4、“日心说”为什么能战胜“地心说”？ 日心说”为什么能战胜“地心说” 试举例说明。 试举例说明。 5、“日心说”的观点是否绝对正确？ 、“日心说”的观点是否绝对正确？
行星的运动的认识： 行星的运动的认识：
托勒密
地 心 说 地球是宇宙的中心,并且静止不动, 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切 行星都围绕地球做圆周运动。 行星都围绕地球做圆周运动。
行星的运动的认识： 行星的运动的认识：
哥白尼
日 心 说 太阳是宇宙的中心,并且静止不动, 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。 行星都围绕太阳做圆周运动。
怎么回事…….. 怎么回事
行星轨道 是椭圆的 开普勒（德国） 开普勒（德国）
↓
四年多的刻苦计算 进行了70多次尝试 进行了 多次尝试…… 多次尝试 8 ′的偏差
？ 误差仅为2′ 误差仅为
丹麦） 第 谷（丹麦）
↓
二十年的精心观测 750多颗星的观测记录 多颗星的观测记录 几千个数据
↓
否定19 否定 种假设
第六章 万有引力与航天
远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。 远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。 天上的明星现了， 好像点着无数的街灯。 天上的明星现了， 好像点着无数的街灯。 我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。 我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。