高中物理新人教版必修２系列课件
6.1《行星的运动》
教学目标 知识与技能 1．知道地心说和日心说的基本内容． 2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上． 3．知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关． 4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的． 过程与方法 通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．
情感、态度与价值观 1．澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法． 2．感悟科学是人类进步不竭的动力． 教学重点 理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习． 教学难点 对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识． 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教具准备 挂图、多媒体课件
古人对天体运动有哪些看法？
科学的足迹 1、地心说 代表人物：托勒密 观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
科学的足迹 2、日心说 哥白尼：拦住了太阳，推动了地球 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
科学的足迹 3、日心说的进一步完善 第 谷（丹麦） 天才观察者： 第谷·布拉赫 把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹 3、日心说的进一步完善 (2) 开普勒： 真理超出希望 开普勒行星运动三定律
[探究1] 行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？ 地球 圆？
年份 春分 夏至 秋分 冬至 2004 3/20 6/21 9/23 12/21 2005 2006 3/21 秋冬两季比春夏两季时间短 秋89天 冬90天 春92天 夏94天 秋冬两季比春夏两季时间短
↓ ↓ → ← ↓ 若是匀速圆 周运动…… 开普勒（德国） 第 谷（丹麦） 四年多的刻苦计算 8分的误差 二十年的精心观测 否定19 种假设 第 谷（丹麦） 若是匀速圆 周运动…… 四年多的刻苦计算 ↓ 二十年的精心观测 ↓ 8分的误差 → ← 否定19 种假设 ↓ 行星轨道为椭圆
假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。
所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒行星运动规律 开普勒第一定律： 所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 焦点 太阳 ●
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 开普勒行星运动规律 开普勒第二定律： 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 远处速度慢 近处速度快
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 开普勒第三定律： 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 半长轴 表达式： a3 T2 = k 行星绕太阳公转的周期
探究2： 行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) K值 水星 57 87.97 金星 108 225 地球 149 365 火星 3.36×1018 金星 108 225 3.35×1018 地球 149 365 3.31×1018 火星 228 687 木星 778 4333 土星 1426 10759 天王星 2869 30686 海王星 4495 60188 同步卫星 0.0424 1 月球 0.3844 27.322
结 论 k值与中心天体有关，而与环绕天体无关
观察九大行星图思考 1、冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长，对吗？ 2、金星与地球都在绕太阳运转,那么金星上的一天肯定比24小时短吗?
实际上行星绕太阳的运动很接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普勒三定律的形式又如何？
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心； 2、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； 3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
[课堂训练] 1．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.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的
分析；“地心说”是错误的，所以A不正确．太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，所以，B、C不正确，D正确．
课堂训练 2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径为R，求飞船由A点到B点所需的时间。 R R0 A B
再见