高一物理行星的運動

高一物理行星的運動第1頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四美麗的家園——地球第2頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四木星第3頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四壯觀的太陽日冕第4頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四我們的銀河系第5頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四我國自行開發(fā)研究并成功飛行的載人飛船“神州號”。我國宇航員乘著飛船遨游太空！第6頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四航天飛機發(fā)射瞬間第7頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四一、行星的運動首先，我們來了解對太陽、行星運動的認識過程。“地心說”和“日心說”的發(fā)展過程

在古代，人們對于天體的運動存在地心說和日心說兩種對立的看法。第8頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四■地心說(GeocentricUniverse)地心說是長期盛行于古代歐洲的宇宙學(xué)說。它最初由古希臘學(xué)者歐多克斯在公元前三世紀提出，后來經(jīng)托勒密（90-168）進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來。托勒密的“地心說”體系第9頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(1).內(nèi)容:認為地球是靜止不動的，地球是宇宙的中心，太陽和月亮以及其他行星繞地球轉(zhuǎn)動。(3).地心說為什么統(tǒng)治了人們很長時間?符合人們的日常經(jīng)驗，也符合宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的說法.(2).代表人物：托勒密1、地心說第10頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(4)托勒密的“地心說”模型存在的問題對行星的運動很難得出完滿的解答,所描述的行星運動也很復(fù)雜.隨著人們對天體運動的不斷研究，發(fā)現(xiàn)“地心說”所描述的天體的運動不僅復(fù)雜而且問題很多.如果把地球從天體運動的中心位置移到一個普通的、繞太陽運動的行星的位置，換一個角度來考慮天體的運動，許多問題都可以解決，行星運動的描述也變得簡單了.隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展，人們希望借助星星的位置為船隊導(dǎo)航，因而對行星的運動觀測越來越精確，科學(xué)家經(jīng)過長期觀測及記錄的大量的觀測數(shù)據(jù)，用托勒密的“地心說”模型很難得出完美的解答。第11頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(3).內(nèi)容:2、日心說(4).代表人物：哥白尼（1）日心說提出的背景

在當時，哥倫布和麥哲倫的探險航行已經(jīng)使不少人相信地球并不是一個平臺，而是一個球體。(2)哥白尼的推測是不是地球每天在圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)一周.他假設(shè)地球并不是宇宙的中心，太陽是靜止不動的，地球和其他行星都是圍繞著太陽做勻速圓周運動.第12頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(5)哥白尼日心說的進步:行星運動的描述簡單了，地心說遇到的問題解決了(6)哥白尼日心說為什么在發(fā)表一個世紀中完全被人們所忽視

?(1)在他的著作中，“日心說”只是一個“假設(shè)”(2)當時的歐洲正處于基督教改革與反改革的騷亂中.(3)在哥白尼的著作中有一些很不精確的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)得出的計算結(jié)果不能很好地與行星位置的觀測結(jié)果相符合，

第13頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四日心說相對地心說能更完美地解釋天體的運動，但這兩種學(xué)說都不完善。因為太陽、地球等天體都是運動的，鑒于當時對自然科學(xué)的認識能力，日心說比地心說更先進。第14頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(1)丹麥天文學(xué)家第谷的探索:在哥白尼之后，第谷連續(xù)20年對行星的位置進行了較仔細的測量，大大提高了測量的精確程度。在第谷之前，人們測量天體位置的誤差大約是10’，第谷把這個不確定性減小到2’。得出行星繞太陽做勻速圓周運動的模型.其后，許多天文學(xué)家對天體運動進行不斷的探索、完善，建立了最初的天體運動理論。二.天文學(xué)家對天體運動進一步的研究第15頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(2)德國物理學(xué)家開普勒的研究.

總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測資料，在他最初研究時，他得到的結(jié)果與第谷的觀察數(shù)據(jù)相差8/，而當時第谷公認的誤差位2/,開普勒想,這8/可能就是認為行星繞太陽勻速圓周運動造成的.后來他花了四年時間一遍一遍地進行數(shù)學(xué)計算，通過計算這一懷疑使他發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律.第16頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四■開普勒三定律開普勒（1571-1630）是繼哥白尼之后第一個站出來捍衛(wèi)太陽中心說、并在天文學(xué)方面有突破性成就的人物，被后世的科學(xué)史家稱為“天上的立法者”。開普勒第二定律第17頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四太陽系中各個行星以橢圓軌道運行的，太陽在這些橢圓的一個焦點上。[活動1]體會橢圓運動注意：1、太陽并不是位于橢圓中心，而是位于焦點處。2、不同行星軌道不同，但所有軌道的焦點重合。(1).開普勒第一定律（軌道定律）第18頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四太陽和行星的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等；(2).開普勒第二定律（面積定律）第19頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四(3).開普勒第三定律（周期定律）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。注意：比值k是一個與行星本身無關(guān)的物理

①行星繞太陽運動都符合：對于地球和木星，就有：第20頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四②對于同一個行星的不同衛(wèi)星，它們也符合運動規(guī)律：

③月球人造衛(wèi)星以及其他行星的衛(wèi)星不是繞太陽運動，它們和行星的運動比較，就有：第21頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四典例2．兩個行星的質(zhì)量分別是m1、m2，它們繞太陽運行的軌道半長軸分別是R1和R2，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為多少？典例1.太陽系中有八大行星，請你將它們繞太陽運動的周期由小到大依次排序．擴：設(shè)軌道接近于圓周，兩者的運動線速度、角速度、向心加速度之比為多少？第22頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四意義：開普勒關(guān)于行星運動的描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。第23頁，共25頁，2022年，5月20日，6點56分，星期四1、多數(shù)行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度大?。┎蛔?，即行星做勻速圓周運動；3、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等。四、高中階段對行星運動的近似化研