人教版高一物理必修二：行星的运动
行星的运动 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
三．开普勒第二定律（面积定律）
（1）内容：对于每一个行星，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面
积相等。
思考9：行星在不同的位置速度大小相同吗？
行星沿椭圆轨道运动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。
例题2：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,则太阳位于( A )
同步卫星
108 149 228 778 1426 2870 4498 0.3844 0.0424
87.97 225 365 687 4333 10759 30660 60148 27.3
1
3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.37×1018 3.37×1018 1.03×1013 1.03×1013
星的运动
例题4：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 地球做圆周运动轨道半径的1/3,则此卫星的运转周期是( B ) 1~4天 B. 4~8天 C. 8~16天 D. 大于16天
例题5：某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道
上有a、b、c、d四个对称点.若该行星运动的周期为T，则该行星
A.F2
B. A
C. F1
D. B
练习：如图所示，某行星沿椭圆轨道运行，远日点距太阳距离为a，近 日点距太阳距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时速率 vb为（ C ）
A．vb
b a
va
a B．vb b va
C．vb
a b
va
b D． vb a va
6.1《行星的运动》学案导学(新人教版必修2)
2010-2011年度下学期 鸡西市第四中学 高一物理必修二 编辑：咸福加 审核： 号码：11第六章 万有引力与航天第一节 行星的运动【学习目标】1、说出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。
自主学习一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物：2、“日心说”的内容及代表人物：二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第一定律： 。
开普勒第二定律： 。
开普勒第三定律： 。
即：k T a 23在高中阶段的学习中，多数行星运动的轨道能够按圆来处理。
合作探究开普勒行星运动三定率开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 上． 1：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?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时间内扫过相等的面积．2：如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？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的平方的比值都相等．（如图7．1—l）（投影九大行星轨道图或见教材图）3：由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究中按圆处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?4：这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，你能猜想出它可能跟谁有关吗能力提升例1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，自转周期就越长B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长D．冥王星离太阳“最远”，公转周期就最长例2已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。
则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的倍。
物理高一必修二天体知识点
物理高一必修二天体知识点物理高一必修二天体知识点主要包括有关天体的基本概念、行星运动和引力定律等内容。
以下将对这些知识点进行详细介绍。
一、基本概念1. 天体：指存在于宇宙中的各种天体，如恒星、行星、卫星等。
2. 星系：由大量星体组成的天体系统，如银河系、仙女座星系等。
3. 宇宙：包括了所有存在的空间、时间和能量。
宇宙是无限的。
二、行星运动1. 行星运动：行星绕太阳运动的轨迹被称为椭圆轨道。
这种运动被称为行星公转。
2. 椭圆轨道：椭圆轨道由近日点和远日点组成。
近日点是离太阳最近的点，远日点是离太阳最远的点。
3. 开普勒三定律：开普勒通过实验和观察总结出了行星运动的三个定律：- 第一定律：行星运动轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
- 第二定律：相同时间内，行星在椭圆轨道上扫过的面积相等。
- 第三定律：行星公转周期的平方与平均距离的立方成正比。
三、引力定律1. 引力：物体之间的吸引力称为引力。
引力是一种万有力，适用于所有物体之间的相互作用。
2. 引力定律：牛顿通过实验得出了引力定律，即任何两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
3. 地球上的重力：地球对物体的吸引力即为重力，重力的大小取决于物体的质量和离地球的距离。
四、天体的性质1. 恒星：恒星是由巨大的氢气球体中心核聚变产生的能量而发光的天体。
恒星通过核融合反应将氢转变为氦，并释放大量能量。
2. 卫星：绕行行星或恒星的天体称为卫星。
例如，地球的卫星是月球。
3. 小行星：太阳系中绕太阳运行，没有清理出来的一些天体，它们的体积较小，不具备行星特征。
它们主要存在于小行星带中。
总结：物理高一必修二天体知识点主要包括天体的基本概念、行星运动和引力定律等内容。
掌握这些知识对于理解宇宙的奥秘和天体运动有着重要的意义。
通过学习天体知识，我们可以更好地理解地球的运动、星体的特性以及宇宙的起源和演化。
7.1行星的运动 课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
公元二世纪 1543
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
1546
第谷 出生
牛顿 万有引力定律
1600
开普勒 任第谷助手
开普勒 第一定律 第二定律
开普勒 第三定律
1609 1619
3
PART 03
第三部分
课堂练习
练习1 练习2 练习3
课堂练习1
• 1 假设某飞船沿半径为R的圆周绕地球运行，其周期为T，地球半 径为R0.该飞船要返回地面时，可在轨道上A点将速率降到适当数值，从 而沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆与地球表面的B点相切，如 图所示．求该飞船由A点运动到B点所需的时间．
1 222 000
2 575 1.35×1023 惠更斯 1655
A．土卫五的公转周期较小 B．土卫六的转动角速度较大 C．土卫六的向心加速度小 D．土卫五的公转速度较大来自堂练习2• 【答案】ACD
【解析】根据开普勒第三定律：轨道半径的三次方与公转周期的平
方的比值相等，r 越小，T 也越小，故 A 正确；土卫六的周期较大，则
由 ω＝2Tπ，得土卫六的角速度较小，故 B 错误；根据匀速圆周运动向心
加速度公式
a＝
ω2r＝
2π
T
2r
及开普勒第三定律Tr32＝k，得
a＝
4π2 T2 r
＝
4π2·Tr32·r12＝4π2·k·r12，可知轨道半径大的向心加速度小，故 C 正确；由于
v＝2Tπr＝2π Tr32·1r＝2π k·1r，由推理可知，轨道半径小的卫星，其运
PART 02
代表学说及代表人物
地心说 弟谷
日心说 开普勒
主要观点：地球静止不动，是宇宙 的中心，太阳和月亮以及其他行星 绕地球匀速圆周转动。
人教版高一物理必修二《行星的运动》教案及教学反思
人教版高一物理必修二《行星的运动》教案及教学反思1. 教学目标本次教学的目标是让学生能够：1.理解行星的运动轨迹和规律。
2.掌握行星加速度的计算方法。
3.熟悉行星的运动模拟实验过程，能够正确分析实验数据。
4.了解行星运动与宇宙物理学的关系。
2. 教学重难点教学重点：1.行星的运动轨迹和规律。
2.行星的加速度的计算方法。
教学难点：1.行星运动的三大运动定律如何应用。
2.通过模拟实验计算出行星的加速度值。
3. 教学内容3.1 行星的运动轨迹和规律行星运动的规律是由开普勒三定律给出的，行星按照椭圆轨道绕太阳公转。
具体而言，第一定律是说行星的轨道为椭圆，太阳在椭圆两个焦点中间一个。
第二定律是说，当行星接近太阳的时候，行星的速度会加快，离太阳越远的时候，行星的速度会减慢。
第三定律是说，行星公转的周期的平方与行星到太阳距离的立方成正比。
3.2 行星加速度的计算方法行星的加速度包含两个部分，一是因为行星距离太阳的距离不同，另一个是因为行星速度不同。
因此，可以通过计算太阳引力对行星的作用和行星向心力的大小来计算行星的加速度。
具体而言，行星到太阳的距离为r，行星的轨道速度为v，太阳对行星的引力大小为F，那么行星的加速度为$a=\\frac{F}{m}=\\frac{GM}{r^2}$，其中G为万有引力常数，M为太阳质量。
4. 教学步骤4.1 模拟实验通过模拟实验的方式让学生直观感受行星的运动规律和加速度的计算方法。
1.将学生分成小组，每个小组选出一名组长，负责掌握实验流程和数据采集。
2.教师介绍实验流程，让学生了解实验目的和结果。
3.小组成员们进行数据采集，记录行星的轨迹和速度数据，并进行数据处理和分析。
4.组长将小组实验结果展示给整个班级，让学生互相交流和讨论。
4.2 讲解理论知识基于模拟实验结果，讲解相关理论知识，包括行星的运动规律和加速度的计算方法。
1.介绍行星运动的三大定律，并让学生理解应用方式。
2.讲解计算行星加速度的方法，强调引力和向心力的作用。
7.1行星的运动-高一物理精品讲义(人教)
第七章 万有引力与宇宙航行第1课 行星的运动课程标准核心素养1.了解地心说与日心说的主要内容.2.理解开普勒定律，知道开普勒第三定律中k 值的大小只与中心天体有关.3.知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理． 1、物理观念：开普勒定律。
2、科学思维：椭圆轨道与圆轨道类比分析。
3、科学探究：开普勒对行星的运动数据的分析。
4、科学态度与责任：了解人类对行星动数据的分析。
知识点01 两种对立的学说1．地心说地心说认为 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕 运动． 2．日心说日心说认为 是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动． 【即学即练1】（多选）下列说法中正确的是（ ）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 ．日心说和地心说都不完善知识点02 开普勒定律1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 ．2．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 ．目标导航知识精讲3．开普勒第三定律：所有行星轨道的 跟它的 的比都相等．其表达式为a 3T 2＝k ，其中a 代表椭圆轨道的半长轴，T 代表公转周期，比值k 是一个对所有行星 的常量．【即学即练2】北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（ ）A ．夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大B ．从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间C ．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上D ．若用a 代表椭圆轨道的半长轴，T 代表公转周期，32a k T=，则地球和火星对应的k 值不同知识点03 行星运动的近似处理行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理．这样就可以说： 1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 ． 2．行星绕太阳做 运动．3．所有行星 的三次方跟它的公转周期T 的二次方的 ，即r 3T2＝k .【即学即练3】如图所示，两卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动，用R 、T 、k E 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。
高一物理《必修2》6.1行星的运动 人教版
日心说
哥白尼雕像（华沙） 哥白尼雕像（华沙）
观点：太阳是静止不动的， 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 绕太阳做匀速圆周运动。
日心说
哥白尼雕像（加沙） 哥白尼雕像（加沙）
观点：太阳是静止不动的， 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 绕太阳做匀速圆周运动。
思考
在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？ 在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？
你能不能谈谈这两种学说的主要观点？ 你能不能谈谈这两种学说的主要观点？
日心说
托勒密
日心说
哥白尼
16世纪，波兰天 16世纪 世纪， 文学家哥白尼根据天 文观测的大量资料经 40多年的天文观测 过40多年的天文观测 和潜心研究， 和潜心研究，提出 日心体系” “日心体系”宇宙图 景。
1
学习目标
行星的运动
1.阅读教材， 1.阅读教材，了解人类对行星运动规律的认识 阅读教材 历程 2.通过学习知道开普勒行星运动规律， 2.通过学习知道开普勒行星运动规律， 通过学习知道开普勒行星运动规律 3.对比了解开普勒第三定律中 对比了解开普勒第三定律中k 3.对比了解开普勒第三定律中k的大小只与中 心天体有关
思考
在太阳系八大行星中， 在太阳系八大行星中，海王星离太 最远” 阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最 对吗？ 长，对吗？
Yes， Yes，you are right !
练习 关于行星的运动以下说法正确的 A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 行星轨道的半长轴越长， B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 行星轨道的半长轴越长， C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 水星轨道的半长轴最短， D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长 海王星离太阳“最远”
高一物理《行星的运动》课件
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
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人教版 高一物理 必修二 第六章：6.1 行星的运动(共33张PPT)
(3)哥白尼日心说的进步:
么在发表一个世纪中完全 被人们所忽视 ?
A.在他的著作中，“日心说”只是一个“假设”. B.当时的欧洲正处于基督教改革与反改革的骚乱中. C.在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据，根据 这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的 观测结果相符合.
(1)内容:认为地球是静止不动的，地球是宇宙的 中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球转动。
人教版 高一物理 必修二 第六章：6.1 行星的运动(共33张PPT)
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(2)地心说为什么统治了人们很长时间?
自古以来，人类就对宇宙的结构不断地进行着思考，早 在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张，只 是当时缺乏依据，因此没有得到人们的认可。在古代欧 洲，亚里士多德和托勒密主张地心学说，认为地球是静 止不动的，其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。 这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、 地狱的说法刚好互相吻合，处于统治地位的教廷便竭力 支持地心学说。因而地心学说长期居于统治地位。
对行星的运动很难得出完满的解答,所描述的行星运 动也很复杂.
2、日心说
哥白尼于1473年2月19日出生在波兰西部维斯杜拉河畔托伦城的一个
生 商人家庭。 1491年至1495年，哥白尼进入克拉科夫大学学习。 1496年哥白尼前往意大利求学，先后进入博洛尼亚大学、帕多瓦大
平 学和费拉拉大学学习和研究法律、天文学、数学、神学和医学，他同 简 时还学会了希腊文。1503年，哥白尼获得了教会法规博士学位。
(2)沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动 的旧观 念，实际上行星轨道是椭圆的，运动速 度的大小 也不是恒定的。
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二.天文学家对天体运动进一步的研究
开普勒早期的科学研究
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哥白尼日心说的局限
限于当时的科学发展水平，哥白尼的日心说 也有缺点和错误，这就是：
(1)认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳 只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中 心，也并非静止，它在以2.46亿年的周期绕银 河系中心 运动。
一、行星的运动
首先，我们来了解对太阳、行星运动 的认识过程。
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。
“地心说”和“日心说”的发展过程
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1.地心说
符合人们的日常经验，也符合宗教神学 关于地球是宇宙中心的说法.
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(3)托勒密的“地心说”模型 存在的问题
随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的位置 为船队导航，因而对行星的运动观测越来越精确，科学 家经过长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的 “地心说”模型很难得出完美的解答。
早期的开普勒深受柏拉图 和毕达哥拉斯神秘主义宇宙结 构论的影响，以数学的和谐性 去探索宇宙。他用古希腊人已 经发现的五个正多面体，跟当 时巳知的六颗行星的轨道套迭， 从而解释了太阳系中包括地球 在内恰好有六颗行星以及它们 的轨道大小的原因。他把这些 结论整理成书发表，定名为 《宇宙的秘密》。这个设想虽 带有神秘主义色彩，但却也是 一个大胆的探索。
一、行星的运动
•太阳系主要成员——太阳和其八大行星： •水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王
地球
木星
壮观的太阳日冕
太阳系
八大行星绕太阳运动的情景
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我国自行开发研
究并成功飞行的
载人飞船“神州
号”。
我国宇航员乘着 飞船遨游太空！
科学的大厦是先辈们呕心沥血、卧薪 尝胆乃至用鲜血和生命堆砌起来的，当今 社会的发展正是建立在科学世界日新月异 的基础上。幸福的生活来之不易，我们一 定要尊重先辈给我们遗留下来的精神食粮， 要不遗余力为我们的社会贡献出自己的一 份力量。
2、日心说
(1)内容
他假设地球并不是宇宙的中心，太 阳是静止不动的，地球和其他行星 都是围绕着太阳做匀速圆周运动.
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航天飞机发射瞬间
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三.开普勒行星运动定律
(1)开普勒第一定律 （轨道定律） 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在 椭圆的一个焦点上。
F
F
太阳 R
①开普勒第一定律，解决了行星动行的轨道问题，得出了行星运动的轨道不 是圆，行星与太阳的距离不断的变化，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以 行星的运动就不是哥白尼在“日心说”中所提出的行星的运动是圆周运动。
②可以推证，当行星离太阳比较近时，运动速度比较快，而离太阳比较远时 速度比较慢，这也就是在地理中所提到的，在近日点速度大于远日点速度。
介
他是一个杰出的经济学家，写过《货币的一般理论》一书。
哥白尼医术高明，他利用业余时间行医，免费为穷苦人治 病，是一位颇有名望的医生，被人们誉为“神医”。
哥白尼还是一位出色的数学家，他的巨著《天体运行论》 附录里，发表过他的球面三角论文。
哥白尼也是一位伟大的爱国主义者，当条顿骑士团疯狂侵略波 兰时，他挺身而出，起来保卫自己的祖国。