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人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行1 行星的运动多媒体教学课件ppt
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行1 行星的运动多媒体教学课件ppt，共25页。PPT课件主要包含了行星的运动，观图助学，静止不动，地球运动，匀速圆周运动，开普勒三定律，公转周期，答案C，答案ABC等内容，欢迎下载使用。
知识点一 地心说与日心说
地心说示意图 日心说示意图
地心说和日心说的内容分别是什么？
1.地心说：_________是宇宙的中心，是______________的，太阳、月球以及其他星体都绕___________。2.日心说：_________是静止不动的，地球和其他行星都绕_________运动。3.局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的________________，而与丹麦天文学家_______的观测数据不符。
[思考判断](1)地球是整个宇宙的中心，其他天体都绕地球运动。( )(2)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。( )(3)太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动。( )地心说的代表人物：托勒密(古希腊)。日心说的代表人物：哥白尼(波兰)。两种学说都不正确，因为任何天体都在不停地运动。
知识点二 开普勒定律[观图助学]
如图所示，太阳系的八大行星围绕太阳以什么样的轨道运转？其运动有什么规律？
[思考判断](1)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离各不相同。( )(2)太阳系中所有行星都绕太阳在同一个平面内运动。( )(3)太阳系中离太阳越远的行星，运行周期就越大。( )(4)可近似认为地球围绕太阳做圆周运动。( )
在二十四节气中，春分、秋分是日夜平分的日子，在北半球夏至、冬至分别是白天最长和最短的日子，各节气地球与太阳的位置关系如图所示。
开普勒行星运动定律不仅适用于行星围绕太阳运转，也适用于卫星围绕行星运转。在开普勒第三定律中，同一天体系统中k值相等，但在不同的天体系统中，k值不相等。
核心要点一 对开普勒三定律的理解
(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？(2)一年之内秋冬两季比春夏两季为什么要少几天？
[问题探究] 如图所示为地球绕太阳运动的示意图及北半球春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。
答案 (1)太阳不在轨道中心，而在轨迹的焦点上。夏至、冬至时地球到太阳的距离不相同，夏至时地球离太阳远些。(2)在冬天地球要经过近日点，夏天经过远日点，由开普勒第二定律可知，地球在冬天比在夏天运动得快一些，因此地球轨道上相当于春、夏部分比秋、冬部分要长些，从题图看出春分到秋分的春、夏两季地球与太阳连线所扫过的面积比秋分到次年春分的秋、冬两季地球与太阳连线所扫过的面积大，即一年之内秋冬两季比春夏两季要少几天。
[探究归纳]1.不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。多数行星的轨道都十分接近圆。2.近日点速率大，远日点速率小。3.开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明开普勒三定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动，卫星(或人造卫星)绕行星的运动。
[试题案例][例1] 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
解析 开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿运动定律无联系，选项A、B错误，C正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项D错误。答案 C
[针对训练1] 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
解析 太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B项错误；“在相等的时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的，不同的行星，则不具有可比性，D项错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值，C项正确。答案 C
核心要点二 开普勒第三定律的应用[问题探究]如图所示是火星冲日的年份示意图，请思考：
(1)观察图中地球、火星的位置，地球和火星的公转周期哪个更长？(2)已知地球的公转周期是一年，由此计算火星的公转周期还需要知道哪些数据？(3)地球、火星的轨道可近似看成圆轨道，开普勒第三定律还适用吗？
答案 (1)由题图可知，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，根据开普勒第三定律可得：火星的公转周期更长一些。(2)还需要知道地球、火星各自轨道的半长轴。
[探究归纳] 1.适用范围：天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第三定律既适用于做椭圆运动的天体，也适用于做圆周运动的天体。2.应用(1)知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。反之，知道了行星的周期，也可以计算或比较其到太阳的距离。 (2)知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星轨道的半长轴。反之，知道了彗星的半长轴也可以求出彗星的周期。
[试题案例][例2] 某宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运动的周期为(地球绕太阳运动周期是1年)( )A.3年 B.9年 C.27年 D.54年
[针对训练2] (多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是( )
知识点一 地心说与日心说
地心说示意图 日心说示意图
地心说和日心说的内容分别是什么？
1.地心说：_________是宇宙的中心，是______________的，太阳、月球以及其他星体都绕___________。2.日心说：_________是静止不动的，地球和其他行星都绕_________运动。3.局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的________________，而与丹麦天文学家_______的观测数据不符。
[思考判断](1)地球是整个宇宙的中心，其他天体都绕地球运动。( )(2)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。( )(3)太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动。( )地心说的代表人物：托勒密(古希腊)。日心说的代表人物：哥白尼(波兰)。两种学说都不正确，因为任何天体都在不停地运动。
知识点二 开普勒定律[观图助学]
如图所示，太阳系的八大行星围绕太阳以什么样的轨道运转？其运动有什么规律？
[思考判断](1)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离各不相同。( )(2)太阳系中所有行星都绕太阳在同一个平面内运动。( )(3)太阳系中离太阳越远的行星，运行周期就越大。( )(4)可近似认为地球围绕太阳做圆周运动。( )
在二十四节气中，春分、秋分是日夜平分的日子，在北半球夏至、冬至分别是白天最长和最短的日子，各节气地球与太阳的位置关系如图所示。
开普勒行星运动定律不仅适用于行星围绕太阳运转，也适用于卫星围绕行星运转。在开普勒第三定律中，同一天体系统中k值相等，但在不同的天体系统中，k值不相等。
核心要点一 对开普勒三定律的理解
(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？(2)一年之内秋冬两季比春夏两季为什么要少几天？
[问题探究] 如图所示为地球绕太阳运动的示意图及北半球春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。
答案 (1)太阳不在轨道中心，而在轨迹的焦点上。夏至、冬至时地球到太阳的距离不相同，夏至时地球离太阳远些。(2)在冬天地球要经过近日点，夏天经过远日点，由开普勒第二定律可知，地球在冬天比在夏天运动得快一些，因此地球轨道上相当于春、夏部分比秋、冬部分要长些，从题图看出春分到秋分的春、夏两季地球与太阳连线所扫过的面积比秋分到次年春分的秋、冬两季地球与太阳连线所扫过的面积大，即一年之内秋冬两季比春夏两季要少几天。
[探究归纳]1.不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。多数行星的轨道都十分接近圆。2.近日点速率大，远日点速率小。3.开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明开普勒三定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动，卫星(或人造卫星)绕行星的运动。
[试题案例][例1] 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
解析 开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿运动定律无联系，选项A、B错误，C正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项D错误。答案 C
[针对训练1] 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
解析 太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B项错误；“在相等的时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的，不同的行星，则不具有可比性，D项错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值，C项正确。答案 C
核心要点二 开普勒第三定律的应用[问题探究]如图所示是火星冲日的年份示意图，请思考：
(1)观察图中地球、火星的位置，地球和火星的公转周期哪个更长？(2)已知地球的公转周期是一年，由此计算火星的公转周期还需要知道哪些数据？(3)地球、火星的轨道可近似看成圆轨道，开普勒第三定律还适用吗？
答案 (1)由题图可知，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，根据开普勒第三定律可得：火星的公转周期更长一些。(2)还需要知道地球、火星各自轨道的半长轴。
[探究归纳] 1.适用范围：天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第三定律既适用于做椭圆运动的天体，也适用于做圆周运动的天体。2.应用(1)知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。反之，知道了行星的周期，也可以计算或比较其到太阳的距离。 (2)知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星轨道的半长轴。反之，知道了彗星的半长轴也可以求出彗星的周期。
[试题案例][例2] 某宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运动的周期为(地球绕太阳运动周期是1年)( )A.3年 B.9年 C.27年 D.54年
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