【物理】行星的運(yùn)動(dòng) 課件-2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第1節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)第七章

萬(wàn)有引力與宇宙航行高中物理人教版（2019）必修第二冊(cè)遠(yuǎn)古學(xué)說(shuō)天圓地方地心說(shuō)日心說(shuō)阿里斯塔克以太陽(yáng)為中心亞里士多德地球外面有九重天幕天如雞子地如雞中黃地心說(shuō)代表人物：托勒密優(yōu)勢(shì)：符合人們的日常經(jīng)驗(yàn)，也符合宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的說(shuō)法。

主要觀點(diǎn)：地球靜止不動(dòng)，是宇宙的中心，太陽(yáng)和月亮以及其他行星繞地球勻速圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。日心說(shuō)代表人物：哥白尼《天體運(yùn)行論》主要觀點(diǎn)：太陽(yáng)是宇宙的中心，地球和其他行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。優(yōu)勢(shì)：解釋天體運(yùn)行的理論更完美更簡(jiǎn)潔，更符合觀測(cè)結(jié)果第谷：肉眼觀星最精確的人改進(jìn)測(cè)量?jī)x器和測(cè)量手段，減小測(cè)量誤差堅(jiān)持用地心說(shuō)解釋觀測(cè)數(shù)據(jù)第谷（丹麥）把天體位置測(cè)量的誤差由10′減少到2′德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒的探索花費(fèi)十幾年時(shí)間整理第谷的數(shù)據(jù)在這期間，伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡以日心說(shuō)為基礎(chǔ)，試圖用數(shù)學(xué)方法得出行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律

行星運(yùn)動(dòng)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是什么形狀？地球圓？年份春分夏至秋分冬至20223/206/219/2312/2120233/206/219/2312/2120243/216/219/2312/21秋冬兩季比春夏兩季時(shí)間短春92天夏94天秋89天冬90天第谷（丹麥）開(kāi)普勒（德國(guó)）四年多的刻苦計(jì)算↓二十年的精心觀測(cè)↓8分的誤差

→←否定19種假設(shè)↓↓行星軌道為橢圓若是勻速圓周運(yùn)動(dòng)……

假設(shè)地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)橢圓運(yùn)動(dòng),太陽(yáng)在焦點(diǎn)上,根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，得在秋分到冬至再到春分的時(shí)間比從春分到夏至再到秋分的時(shí)間短，所以秋冬兩季比春夏兩季要短。所有行星繞太陽(yáng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。1.開(kāi)普勒第一定律：焦點(diǎn)太陽(yáng)焦點(diǎn)●橢圓的畫(huà)法：對(duì)開(kāi)普勒第一定律的理解1）行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道不是圓，是橢圓2）太陽(yáng)不在橢圓的中心，而是在其中一個(gè)焦點(diǎn)上3）行星與太陽(yáng)的距離是不斷變化的1.內(nèi)容：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等開(kāi)普勒第二定律（面積定律）對(duì)開(kāi)普勒第二定律的理解：當(dāng)行星離太陽(yáng)較近的時(shí)候，運(yùn)行速度較大，而離太陽(yáng)較遠(yuǎn)的時(shí)候速度較小第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。aFF地球表達(dá)式：a3T2=k半長(zhǎng)軸

行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期(周期定律)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律

探究四：

尋找比值K取決于什么因素？繞行天體中心天體半長(zhǎng)軸（x106km）公轉(zhuǎn)周期（天）k/（m3/s2）水星太陽(yáng)57.91

87.97

金星108.94

224.71

地球149.60

365

同步衛(wèi)星地球0.0424

1

月球0.3844

27.322

k是僅由中心天體決定,與繞行天體無(wú)關(guān)，在中心天體相同的系統(tǒng)里k相同。3.36×10181.02×1013K值計(jì)算器八大行星的中心天體都是太陽(yáng)，K值相同！例如：在中學(xué)階段，我們將橢圓軌道按照?qǐng)A形軌道處理，則開(kāi)普勒定律描述為：1.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1.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2.對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積3.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2.對(duì)于某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)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即R3/T2=k木星的公轉(zhuǎn)周期約為12年，地球到太陽(yáng)的距離為1天文單位，則木星到太陽(yáng)的距離約為（）A、2天文單位B、4天文單位

C、5.2天文單位D、12天文單位C一、地心說(shuō)與日心說(shuō)地球是中心→太陽(yáng)是中心→宇宙無(wú)限（科學(xué)精神推動(dòng)了