人教版高中物理必修2-6.1《行星的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)課件

1、第六章萬有引力定律第六章萬有引力定律古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)有古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)有哪些看法？哪些看法？ 一、地心說和日心說一、地心說和日心說地心說地心說日心說日心說代表人物代表人物基本論點(diǎn)基本論點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)托勒密托勒密哥白尼哥白尼地球是宇宙的地球是宇宙的中心，是靜止中心，是靜止不動(dòng)的不動(dòng)的宇宙的中心是宇宙的中心是太陽太陽描述天體的運(yùn)描述天體的運(yùn)動(dòng)遇到了困難動(dòng)遇到了困難太陽不是宇宙的中太陽不是宇宙的中心，行星繞太陽的心，行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)軌道不是圓運(yùn)動(dòng)軌道不是圓1616世紀(jì)，波蘭天世紀(jì)，波蘭天文學(xué)家哥白尼根文學(xué)家哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大據(jù)天文觀測(cè)的大量資料經(jīng)過量資料經(jīng)過4040多多年的天文觀測(cè)和年的天文觀測(cè)和潛心研

2、究，提出潛心研究，提出“日心體系日心體系”宇宇宙圖景宙圖景 哥白尼的哥白尼的天體運(yùn)行天體運(yùn)行論論及其使及其使用過的觀測(cè)、用過的觀測(cè)、計(jì)算儀器復(fù)計(jì)算儀器復(fù)制品制品這是哥白這是哥白尼根據(jù)觀尼根據(jù)觀測(cè)繪制的測(cè)繪制的月球表面月球表面哥白尼的哥白尼的日心說日心說哥白尼哥白尼的銅像的銅像伽利略在伽利略在講解他的講解他的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)伽利略的伽利略的實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)記和實(shí)驗(yàn)記錄筆記錄筆記伽利略伽利略的紀(jì)念的紀(jì)念碑碑開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律焦點(diǎn)焦點(diǎn)太陽太陽焦點(diǎn)焦點(diǎn)開普勒第一定律：開普勒第一定律：所有行星繞太陽的軌所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)在橢圓的

3、一個(gè)焦點(diǎn) 上。上。用圖釘和細(xì)繩畫橢圓用圖釘和細(xì)繩畫橢圓開普勒第二定律：開普勒第二定律： 對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。積。遠(yuǎn)處速遠(yuǎn)處速度慢度慢近處速近處速度快度快開普勒第二定律：開普勒第二定律：開普勒第三定律開普勒第三定律： 所有行星的橢圓軌道的半長軸所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。方的比值都相等。表達(dá)式：表達(dá)式：R R3 3T T2 2= k= k半長軸半長軸行星繞太陽公轉(zhuǎn)行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期的周期探究：探究：行星行星半長軸半長軸(x

4、106km)公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期(天天)K值值水星水星5787.973.361018金星金星1082253.351018地球地球1493653.311018火星火星2286873.361018木星木星7784333土星土星142610759天王星天王星286930686海王星海王星449560188同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星0.04241月球月球0.384427.322結(jié)結(jié) 論論 k值與中心天體有關(guān)，而值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān)與環(huán)繞天體無關(guān) 觀察九大行星圖思考觀察九大行星圖思考2、金星與地球都在、金星與地球都在繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),那么金那么金星上的一天肯定比星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎小時(shí)短嗎?

5、1、冥王星離太陽、冥王星離太陽“最遠(yuǎn)最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)，繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長，動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長，對(duì)嗎？對(duì)嗎？1 1、開普勒第一定律（、開普勒第一定律（軌道定律軌道定律） 所有行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽所有行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2 2、開普勒第二定律（、開普勒第二定律（面積定律面積定律）對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。3 3、開普勒第三定律（、開普勒第三定律（周期定律周期定律） 所有行星的橢圓軌道的所有行星的橢圓軌道的半長軸半長軸的

6、三的三次方跟次方跟公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等的平方的比值都相等 k 的大小與行星無關(guān)，的大小與行星無關(guān)，只與太陽質(zhì)量有關(guān)。只與太陽質(zhì)量有關(guān)。短軸短軸長軸長軸小結(jié)小結(jié)32RkTR注意：注意：（1）開普勒定律不僅適用于行星，也）開普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)星適用于衛(wèi)星，只不過此時(shí)只不過此時(shí)比值比值 k 是是由行星質(zhì)量所決定的由行星質(zhì)量所決定的另一另一恒量恒量 （2）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為行星是做為行星是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)（3）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的觀察結(jié)果而總）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的觀察結(jié)果而總結(jié)歸納出來的規(guī)

7、律，它們結(jié)歸納出來的規(guī)律，它們每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律，都是從觀察行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來都是從觀察行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來的的 實(shí)際上行星繞太陽的運(yùn)實(shí)際上行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)很接近圓，在中學(xué)階段，可動(dòng)很接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來處理問題，那么近似看成圓來處理問題，那么開普勒三定律的形式又如何？開普勒三定律的形式又如何？1、多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分、多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；接近圓，太陽處在圓心；2、對(duì)某一行星來說，它繞太陽做圓、對(duì)某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。┲苓\(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大小）不變，即行星做勻速圓周

8、運(yùn)動(dòng)；不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；3、所有行星軌道半徑的三次方跟、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。等。 1、哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，天文年，天文學(xué)家哈雷預(yù)言，這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)學(xué)家哈雷預(yù)言，這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)，請(qǐng)預(yù)算下一次飛近地球是哪一年？出現(xiàn)，請(qǐng)預(yù)算下一次飛近地球是哪一年？提供數(shù)據(jù)：提供數(shù)據(jù)：（1）地球公轉(zhuǎn)接近圓，）地球公轉(zhuǎn)接近圓，彗星的運(yùn)動(dòng)軌道彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是則是一個(gè)非常扁的橢圓；一個(gè)非常扁的橢圓；（2）彗星軌道的半長軸）彗星軌道的半長軸R1約等于地球公轉(zhuǎn)半約等于地球公轉(zhuǎn)半徑徑R2的的18倍。倍。課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 2、神舟六號(hào)沿半徑為神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而