6.1行星的运动(人教版必修2)解说.ppt

第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动 人教版必修2 一、课堂导入 太阳 二、自主学习 自学课本P32-33，了解开普勒运动定律 1.了解人类对行星运动规律的认识过程。 2.了解观察的方法在认识行星运动规律中的作用。 3.知道开普勒行星运动规律，了解开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关。 4.体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。 学习目标 三、讲练结合 一、古人对天体运动的看法及发展过程 在古代，人们对天体的运动的认识有哪几种学说？ 各个学说的内容是怎样的？代表人物是谁？ 哪种学说更先进？用现在的观点，如何认识这两种学说？ 是哪位科学家否定了古人的观点？他发现了什么规律？ 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。 托勒密的“地心说”体系 地心说(Geocentric Universe) 哥白尼的“日心说”体系 约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。 日心说(Solarcentric Universe) 二、开普勒行星运动定律 古人认为天体做什么运动？为什么？ 开普勒认为做什么样的运动？他是怎样得出这一结论的？ 开普勒行星运动定律在哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律？具体表述是什么？ 哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的。 仙后座的新星爆发 第谷的天文学观测 开普勒（1571-1630）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天空的立法者”。 开普勒第二定律 开普勒对行星运动的描述 探究椭圆轨道特征： 图钉 图钉 F1 F2 P O 做一做： A B C D 开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒 开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒行星运动定律 面 积 定 律 离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢． 行星运行的速度变化有什么规律呢? 思考？ 开普勒第一定律（轨道定律）：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。 开普勒第二定律（面积定律）：对于任意一个行星而言，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。 开普勒行星运动三定律 注意：k 值只与中心星体有关！ 高中阶段对行星运动的近似化研究： 把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。 行 星 质量 （地球为1） 体积 （地球为1） 与太阳平均距离 （百万千米） 公转周期 公转平均速度 （km/s） 偏心率 水 星 0.05 0.056 57.9 87.9天 47.89 0.026 金 星 0.82 0.856 108.2 224.7天 35.03 0.007 地 球 1 1 149.6 1年 29.79 0.017 火 星 0.11 0.150 227.9 1.9年 24.13 0.093 木 星 317.94 1316 778.0 11.8年 13.06 0.048 土 星 95.18 745 1427 29.5年 9.64 0.056 天王星 14.63 65.2 2869 84.3年 6.81 0.046 海王星 17.22 57.1 4504 164.8年 5.43 0.008 四、合作探究 开普勒第三定律中的 k 如何理解？它由什么因素决定？ 开普勒三定律是通过研究行星运动的规律得出的，那么卫星绕行星运动是否也遵守这些规律呢？如果遵守该如何表述？ 我们通常将行星的轨道近似为圆，这样合理吗？ 若将行星运动轨道按圆处理，则开普勒三定律又该如何表述？ 五、才华展示 第一定律：多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 第二定律：对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动 第三定律：所有行星轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方的比值都相等 课后思考： 已知地球绕太阳做椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中，其速率越来越小，试判断地球所受向心力如何变化？若此向心力突然消失，则地球运动情况如何？ 六、课堂