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第一節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)第1頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月多媒體演示:天體運(yùn)動(dòng)的圖片瀏覽第2頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月第3頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月第4頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月第5頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月金星第6頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月金星表面第7頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月木星第8頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月木星表面木星大氣木衛(wèi)1木衛(wèi)2第9頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月水星第10頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月水星表面第11頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月火星第12頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月火星表面火星的衛(wèi)星火星日出第13頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月土星第14頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月太陽第15頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月星星第16頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月行星的運(yùn)動(dòng)PLANETARY
MOTION_________________________________________第17頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月在廣袤無垠的宇宙中有著無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的天體,如太陽、月亮、夜空中閃爍的星星……吸引了人們的注意,智慧的頭腦開始探索天體運(yùn)動(dòng)的奧秘,它們的運(yùn)動(dòng)是靠神的支配,還是物理規(guī)律的約束?經(jīng)過不懈的努力,科學(xué)家們對它已有初步的了解,這一節(jié)讓我們循著前人的足跡學(xué)習(xí)行星運(yùn)動(dòng)的情況。關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng),歷史上有過不同的看法。中國古代天文學(xué)觀
我國古代人民看到北極星常年不動(dòng),以及北斗七星等拱極星的回轉(zhuǎn),便以為星空是圓的,就像是一只倒扣著的半球大鍋,覆蓋在大地上,而北極則是這蓋天的頂,又認(rèn)為地是方的,就像一張圍棋盤,此即“天圓地方”說。東漢時(shí)的天文學(xué)家張衡提出“渾天”說,認(rèn)為天就像一個(gè)大雞蛋,地球就是其中的蛋黃。
我們知道地球繞著太陽轉(zhuǎn),月亮繞著地球轉(zhuǎn)。那么大家有沒有想過在宇宙中究竟是以太陽為中心呢還是以地球?yàn)橹行哪??又或者兩者都不是,星體是不是還有著更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)呢?在古代,人們對于天體的運(yùn)動(dòng)存在著“地心說”和“日心說”兩種對立的看法。第18頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■地心說(GeocentricUniverse)地心說認(rèn)為:地球位于宇宙的中心。太陽、月亮和行星都在一些以地球?yàn)橹行牡耐那驓ぶ羞\(yùn)行。地球第19頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■地心說(GeocentricUniverse)地心說代表人:托勒密(古希臘)
每個(gè)行星都繞著圓運(yùn)動(dòng),這個(gè)圓叫做“本輪”。而本輪的圓心又環(huán)繞著地球沿著一個(gè)叫做均輪的大圓運(yùn)動(dòng)。地球不在均輪的中心,而偏開一定的距離。所有行星每天繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)一周。第20頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■地心說(GeocentricUniverse)本輪均輪地球O.O’第21頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■日心說(SolarcentricUniverse)日心說代表人:哥白尼
16世紀(jì),波蘭天文學(xué)家哥白尼根據(jù)天文觀測的大量資料經(jīng)過40多年的天文觀測和潛心研究,提出“日心體系”宇宙圖景。日心說認(rèn)為:
宇宙的中心是太陽。行星和地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng),只有月亮環(huán)繞地球運(yùn)行。由于地球的自轉(zhuǎn),我們看到了太陽、月亮和眾星每天由東向西的運(yùn)動(dòng)。第22頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月哥白尼的《天體運(yùn)行論》及其使用過的觀測、計(jì)算儀器復(fù)制品■日心說(SolarcentricUniverse)第23頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■日心說(SolarcentricUniverse)哥白尼的日心說“日心說”戰(zhàn)勝了“地心說”,最終真理戰(zhàn)勝了謬誤.請同學(xué)們閱讀第30頁《人類對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識》.交流討論,找出“地心說”遭遇的尷尬和“日心說’的成功之處.地心說所描述的天體的運(yùn)動(dòng)不僅復(fù)雜而且問題很多,如果把地球從天體運(yùn)動(dòng)的中心位置移到一個(gè)普通的、繞太陽運(yùn)動(dòng)的位置,換一個(gè)角度來考慮天體的運(yùn)動(dòng),許多問題都可以解決,行星運(yùn)動(dòng)的描述也變得簡單了.第24頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■第谷的天文學(xué)觀測第谷(丹麥偉大的天文學(xué)家)第谷星第谷認(rèn)為,要?jiǎng)?chuàng)立一個(gè)滿意的星體運(yùn)行理論,必須精確掌握星體的運(yùn)行位置。在他以前,人們測量天體位置的誤差大約是10‘,第谷通過連續(xù)20年對行星的觀察,把這個(gè)不確定性減小到2’。他編制的星體位置圖表,至今仍有使用價(jià)值。第谷被后人譽(yù)為“星學(xué)之王”,并把天上的一顆恒星命名為“第谷星”。第25頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月
開普勒出身貧寒,4歲時(shí)患天花損壞了視力,一只手落下殘疾。他在用圓周運(yùn)動(dòng)模型對火星軌道的研究中,七十余次嘗試所得的結(jié)果都與第谷的觀測數(shù)據(jù)有至少8'的角度偏差。開普勒對第谷數(shù)據(jù)的精確性深信不疑,猜想行星的運(yùn)動(dòng)并非勻速圓周運(yùn)動(dòng)。人們長期以來視為真理的觀念第一次受到了懷疑。此后,他經(jīng)過多年的嘗試性計(jì)算,終于發(fā)現(xiàn)并先后發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律。他也獲得了“天空立法者”的光榮稱號。開普勒■開普勒-----天空立法者第26頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月做一做:用圖釘和細(xì)繩畫橢圓想一想: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)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距寓之和有什么關(guān)系?結(jié)論:橢圓上的點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離相等第27頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月■開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開普勒第一定律(軌道定律)所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
焦點(diǎn)第28頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月開普勒第二定律(面積定律)對于任意一個(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。近日點(diǎn)遠(yuǎn)日點(diǎn)結(jié)論:行星離太陽越近速率越大,離太陽越遠(yuǎn),速率越小。在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率最小,在近日點(diǎn)的速率最大。第29頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月開普勒第三定律(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。aboK—只與中心天體有關(guān),與行星無關(guān)的常量。對于同一中心天體,K值相同第30頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月在中學(xué)階段可以將開普勒定律理解為:1.大多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓,太陽處在圓心2.對某一行星來說,它繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度(或線速度)不變,即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3.所以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第31頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月亞里士多德提出地心說托勒密完善地心說開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律第谷測量了精確的數(shù)據(jù)哥白尼提出日心說第32頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月1、開普勒第一定律(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。3、開普勒第三定律(周期定律)所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等.k
的大小與行星無關(guān),只與太陽質(zhì)量有關(guān)。短軸長軸小結(jié)第33頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月1、哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986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)出現(xiàn),請預(yù)算下一次飛近地球是哪一年?提供數(shù)據(jù):(1)地球公轉(zhuǎn)接近圓,彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓;(2)彗星軌道的半長軸R1約等于地球公轉(zhuǎn)半徑R2的18倍。課堂訓(xùn)練第34頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月1、關(guān)于開普勒第三定律,下列說法正確的是()A.公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的行星B.適用于宇宙中所有圍繞星球運(yùn)動(dòng)的行星(或衛(wèi)星)C.式中的k值,對所有行星或衛(wèi)星都相等D.圍繞不同的星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星,其k值不同BD第35頁,課件共38頁,創(chuàng)作于2023年2月2、開普勒行星運(yùn)動(dòng)的第三定律公式,正確的是()A.K是一個(gè)與行星無關(guān)的常量B.R代表行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑C.T代表行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期D.T代表行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期AD第36頁,課件共38
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