全國(guó)優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)高中物理必修一《行星的運(yùn)動(dòng)》課件

7.1行星的運(yùn)動(dòng)一、形似沙漏的五彩星云這是一團(tuán)距離地球3000光年的星云，學(xué)名為Mz3。與其它星云有所不同的是：該星云看上去就像是一只“沙漏”，中間窄，兩頭寬(平常發(fā)現(xiàn)的其它星云通常為圓形)。星云兩頭不時(shí)冒出泡泡。這種現(xiàn)象令天文學(xué)家驚奇不已。“最酷最炫”的太空?qǐng)D片1二、讓無(wú)數(shù)人傾倒的獅子座流星雨

11月顯身的獅子座流星雨讓無(wú)數(shù)人為之傾倒。這次流星雨多而密，天文迷借此機(jī)會(huì)許完了整個(gè)世際的心愿?！白羁嶙铎拧钡奶?qǐng)D片2三、絢爛、神秘的極光

由于太陽(yáng)活動(dòng)頻繁，美國(guó)北部幾個(gè)州的居民難得地見到了平常只出現(xiàn)在南北極的美麗極光。極光絢爛、神秘，那些希望遠(yuǎn)離人類喧囂的天文迷恨不得乘極光離開地球。

“最酷最炫”的太空?qǐng)D片3

四、怒氣沖沖的太陽(yáng)

千萬(wàn)別去惹“太陽(yáng)公公”，他煩著呢。太陽(yáng)風(fēng)暴平均11年爆發(fā)一次，太陽(yáng)釋放出能量最旺的耀斑，太陽(yáng)風(fēng)暴圖片的確很美，但千萬(wàn)別跑到操場(chǎng)上看太陽(yáng)、找耀斑，因?yàn)椤疤?yáng)公公”怒氣未消，他灼熱的“目光”會(huì)讓你的眼睛很受傷。“最酷最炫”的太空?qǐng)D片４五、飽經(jīng)風(fēng)霜的“愛神”小行星

既然被取名為“Eros”，“愛神”小行星在人們的心中是一個(gè)漂亮、干凈的形象。但登陸“愛神”的Shoemaker號(hào)探測(cè)器發(fā)回的照片卻告訴我們，情況并非如此。照片顯示，行星表面布滿了坑洞——這些坑洞是由火山爆發(fā)以及小行星相撞形成。

“最酷最炫”的太空?qǐng)D片５六、火星上的日出美景

來(lái)看看日出美景。這可不是普通的日出景色，而是火星上的日出景色。天文藝術(shù)家利用電腦軟件和有關(guān)數(shù)據(jù)創(chuàng)作了這幅圖片，圖中顯示的是“火星大峽谷”的3D外形結(jié)構(gòu)，有人認(rèn)為“火星大峽谷”是由冰川或水流腐蝕形成。

“最酷最炫”的太空?qǐng)D片６太陽(yáng)系示意圖地心說是長(zhǎng)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(jì)提出，后來(lái)經(jīng)托勒密（90-168）進(jìn)一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來(lái)。

由于地球的自轉(zhuǎn)，我們?cè)诘厍蛏峡吹教焐系男切?，感覺上都是繞地球運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)與月亮也一樣，這樣人們就很容易得出，地球是宇宙的中心，太陽(yáng)、月亮及所有的星星都是繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的。這就是地心說。1、地心說(GeocentricUniverse)

托勒密地心說

地球是宇宙的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)隨著天文觀測(cè)不斷進(jìn)步，“地心說”暴露出許多問題。逐漸被波蘭天文學(xué)家哥白尼(1473-1543)提出的“日心說”所取代。

波蘭天文學(xué)家哥白尼經(jīng)過近四十年的觀測(cè)和計(jì)算，于1543年出版了“天體運(yùn)行論”正式提出“日心說”。

2、日心說(heliocentrictheory)

日心說太陽(yáng)是宇宙的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星都圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。哥白尼■第谷的天文學(xué)觀測(cè)哥白尼的宇宙體系動(dòng)搖了基督教宇宙體系的根基，但它并沒有在天文測(cè)算的精確度上有多大的提高。近代早期最重要的觀測(cè)工作是由丹麥的第谷（1546-1601）進(jìn)行的。仙后座的新星爆發(fā)德國(guó)的物理學(xué)家開普勒繼承和總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測(cè)資料及觀測(cè)數(shù)據(jù)，也是以行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型來(lái)思考和計(jì)算的，因?yàn)椴还苁恰暗匦恼f”還是“日心說”，都把天體運(yùn)動(dòng)看得很神圣，認(rèn)為天體運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但結(jié)果總是與第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)有8′的角度誤差.當(dāng)時(shí)公認(rèn)的第谷的觀測(cè)誤差不超過2′,開普勒想，天體運(yùn)動(dòng)很可能不是勻速圓周運(yùn)動(dòng).在這個(gè)大膽思路下，開普勒又經(jīng)過四年多的刻苦計(jì)算，先后否定了19種設(shè)想，最后終于計(jì)算出行星是繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的，并且運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓，證明了哥白尼的“日心說”是正確的.并總結(jié)為行星運(yùn)動(dòng)三定律?！鲩_普勒的天文學(xué)觀測(cè)開普勒開普勒第一定律

所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上3、開普勒三定律做一做o焦點(diǎn)焦點(diǎn)半長(zhǎng)軸a橢圓上某點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和與橢圓上另一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離之和有什么關(guān)系?保證橢圓的周長(zhǎng)不變,當(dāng)橢圓的形狀變圓時(shí),兩焦點(diǎn)間的距離會(huì)如何變化?半長(zhǎng)軸a的長(zhǎng)度呢?想一想開普勒開普勒第二定律

對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積3、開普勒三定律◆開普勒第一定律（軌道定律）

所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上。◆開普勒第二定律（面積定律）

太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。即近日點(diǎn)速率最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速率最小。行星軌道焦點(diǎn)太陽(yáng)●

開普勒自發(fā)表了第一、二定律后，又過了十年，經(jīng)過更加艱苦的努力，在數(shù)字的海洋里提煉出了聯(lián)系各行星軌道的第三定律。3、開普勒三定律k水=3.36×1018K金=3.35×1018K地=3.31×1018K火=3.36×1018a3/T2=k開普勒第三定律（周期定律）

開普勒定律的得出為牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)◆開普勒第一定律（軌道定律）

所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上?！糸_普勒第二定律（面積定律）

太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。即近日點(diǎn)速率最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速率最小?！糸_普勒第三定律（周期定律）

所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方與周期的平方成正比。即有:

a13：a23=T12：T22注意:k的大小與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)。

或:

a3/T2=k短軸長(zhǎng)軸3、開普勒三定律2、金星與地球都在繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),那么金星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎?1、海王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)，對(duì)嗎？3、實(shí)際上，多數(shù)行星的軌道與圓十分接近，那么開普勒三定律又當(dāng)如何表述呢？觀察八大行星圖后請(qǐng)思考:行星軌道半長(zhǎng)軸a(106km)軌道半短軸b(106km)水星57.956.7金星108.2108.1地球149.6149.5火星227.9226.9木星778.3777.4土星1427.01424.8八大行星軌道數(shù)據(jù)表1、多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心；2、對(duì)某一行星來(lái)說，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。┎蛔儯葱行亲鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)；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。簡(jiǎn)化模型后的開普勒三定律：1、開普勒第一定律（軌道定律）

所有行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2、開普勒第二定律（面積定律）對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。3、開普勒第三定律（周期定律）

所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等．k

的大小與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)。短軸長(zhǎng)軸小結(jié)a1、關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是（

）

A、所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。

B、行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽(yáng)位于行星軌道的中心處。

C、離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)動(dòng)周期越長(zhǎng)。

D、所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。D2、關(guān)于開普勒定律，下列說法正確的是（）A.開普勒定律是根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不斷的、對(duì)行星位置觀測(cè)記錄的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算分析后獲得的結(jié)論B.根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度隨行星與太陽(yáng)之間距離的變化而變化，距離小時(shí)速度大，距離大時(shí)速度小C.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道，可以近似看做為圓，即可以認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.開普勒定律，只適用于太陽(yáng)系，對(duì)其他恒星系不適用；行星的衛(wèi)星（包括人造衛(wèi)星）繞行星的運(yùn)動(dòng)，是不遵循開普勒定律的ABC

3、地球繞太陽(yáng)的運(yùn)行軌道是橢圓，因而地球與太陽(yáng)之間的距離隨季節(jié)變化。冬至這天地球離太陽(yáng)最近，夏至最遠(yuǎn)。下列關(guān)于地球在這兩天繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)速度大小的說法中，正確的是（）A．地球公轉(zhuǎn)速度是不變的B．冬至這天地球公轉(zhuǎn)速度大C．夏至這天地球公轉(zhuǎn)速度大D．無(wú)法確定

B4、關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)說法正確的是（

）A、行星半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越大B、行星半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越大C、水星半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大D、冥王星半長(zhǎng)軸最長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期最大BD5、行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道如果是圓形，那么運(yùn)行周期T的平方與軌道半徑r的三次方的比為常數(shù)，設(shè)T2/r3=k,則常數(shù)k的大小()A.只與恒星的質(zhì)量有關(guān)

B.與恒星的質(zhì)量及行星的的質(zhì)量有關(guān)

C.