物理必修 第二册行星的运动精品教学ppt课件

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高中物理必修第二册课件
自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。到了 17 世纪，牛顿以他伟大的工作把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功地解释了天体运行的规律。
这一章我们将学习对人类智慧影响至为深远、在天体运动中起着决定性作用的万有引力定律，并了解它的发现历程和在人类开拓太空中的作用。
人们仰望星空，遐想无限。天体的运行有没有可循的规律呢？
从亚里士多德到埃拉托色尼，再到阿里斯塔克，人们终于走出了天圆地方，知道了天的高度、地的厚度。
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。
随着人们对天体运动的不断研究，发现“地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多。如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了。
太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。
“日心说”相对“地心说”能更完美地解释天体的运动，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。 其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷进行的。
哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10ˊ，第谷把这个不确定性减小到2ˊ。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。
第谷（1546-1601）
“日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。
下列说法正确的是（　　）A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮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．所有天体的运动都是完美的匀速圆周运动
古人都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。行星的运动果真如此吗？
德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及数据，他得到的结果与第谷的观察数据相差8ˊ，而当时第谷公认的误差为2ˊ。开普勒经过20年的研究和四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，并总结为行星运动三大定律。
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
说明：1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。2.不同行星轨道的焦点重合。
开普勒第一定律也常说成轨道定律
椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系?
拓展：把细绳的两端合在一起（即两个焦点合并成一个点），再用铅笔把细绳拉紧，在板上画出的图形是什么？
对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
说明：行星在近日点速率大于远日点速率。
开普勒第二定律也常说成面积定律
春夏两季（186天）比秋冬两季（179天）要长。
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。
猜想：a3/T2=k，你能猜出k可能跟谁有关吗?行星？太阳？
开普勒第三定律也常说成周期定律
3.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.37×10183.37×10181.03×10131.03×1013
结论：开普勒第三定律也适用于太阳系以外的其他环绕系统， 不同的环绕系统，k值不同。k值与环绕天体无关，由中心天体决定。
实际上，行星的轨道与圆十分接近（图 7.1-3），在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。
行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。行星绕太阳做匀速圆周运动。所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即
哥白尼勇于挑战权威、布鲁诺为捍卫真理走上火刑架、第谷坚持观测20多年、伽利略被终身监禁而矢志不移、开普勒贫病交加而最终死在讨薪的路上 但科学家们面对困难不屈不挠的科学态度和追求科学真理的崇高理想永世流传。
（多选）哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法正确的是A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C．若彗星的周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的 倍D．若彗星周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
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， ，则地球和火星对应的k值不同