《行星的運動》萬有引力與宇宙航行PPT
第一部分內(nèi)容:學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 了解人類對行星運動規(guī)律的認(rèn)識歷程
2. 知道觀察是研究行星運動規(guī)律的一種重要的方法
3. 知道如何畫橢圓及橢圓的特征
4. 知道開普勒行星運動定律,知道開普勒行星運動定律的科學(xué)價值
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行星的運動PPT,第二部分內(nèi)容:內(nèi)容解析
了解:古人對天體運動有哪些看法?
關(guān)注:日心說
(1)日心說提出的背景:在當(dāng)時,哥倫布和麥哲倫的探險航行已經(jīng)使不少人相信地球并不是一個平臺,而是一個球體。
(2)哥白尼的推測:是不是地球每天在圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)一周
(3)內(nèi)容:他假設(shè)地球并不是宇宙的中心,太陽是靜止不動的,地球和其他行星都是圍繞著太陽做勻速圓周運動.
日心說的局限性:
日心說相對地心說能更完美地解釋天體的運動,但這兩種學(xué)說都不完善。
因為太陽、地球等天體都是運動的,鑒于當(dāng)時對自然科學(xué)的認(rèn)識能力,日心說比地心說更先進(jìn)。
天文學(xué)家對天體運動進(jìn)一步的研究
1. 丹麥天文學(xué)家第谷 的探索:
在哥白尼之后,第谷連續(xù)20年對行星的位置進(jìn)行了較仔細(xì)的測量,大大提高了測量的精確程度。在第谷之前,人們測量天體位置的誤差大約是10,第谷把這個不確定性減小到2'。得出行星繞太陽做勻速圓周運動的模型。
2. 德國物理學(xué)家開普勒的研究.
總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測資料,在他最初研究時,他得到的結(jié)果與第谷的觀察數(shù)據(jù)相不一致,開普勒想,誤差可能就是認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運動造成的.后來他花了四年時間一遍一遍地進(jìn)行數(shù)學(xué)計算,通過計算這一懷疑使他發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律.
定律:開普勒三定律
1.開普勒第一定律(軌道定律)
所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上。
2.開普勒第二定律(面積定律)
對于每一個行星而言,太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(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。
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行星的運動PPT,第三部分內(nèi)容:?碱}型
題組一 對開普勒行星運動定律的理解
題1 [2019·四川雙流中學(xué)高三模擬][多選]根據(jù)開普勒行星運動定律,以下說法中正確的是( 。
A. 行星沿橢圓軌道運動,在遠(yuǎn)日點的速度最大,近日點的速度最小
B. 行星沿橢圓軌道運動,在遠(yuǎn)日點的速度最小,近日點的速度最大
C. 行星運動的速度大小是不變的
D. 行星的運動是變速曲線運動
【解析】 A、C錯,B對:在行星運動時,行星和太陽的連線,在相等的時間內(nèi),掃過相等的面積,故遠(yuǎn)日點速度小,近日點速度大。
D對:行星運行時速度的大小、方向都在改變,所以是變速曲線運動。
【答案】 BD
【特別提醒】
(1)開普勒行星運動定律也適用于其他天體的運動,如月球(或人造衛(wèi)星)繞地球的運動,衛(wèi)星繞行星的運動。
(2)開普勒第二定律與第三定律的區(qū)別:前者揭示的是同一行星在距太陽不同距離時運動快慢的規(guī)律,后者揭示的是不同行星運動快慢的規(guī)律。
題3[2019·河北成安一中高一檢測]對于開普勒行星運動的規(guī)律 =k,以下理解正確的是( )
A. k是一個與行星質(zhì)量有關(guān)的量
B. 若地球繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為a地,周期為T地;月球繞地球運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為a月,周期為T月,則 =
C. T表示行星運動的自轉(zhuǎn)周期
D. T表示行星運動的公轉(zhuǎn)周期
【特別提醒】
(1)天體運動的軌跡一般是橢圓,有些星體(行星、衛(wèi)星)的軌跡近似為圓,為方便分析,可當(dāng)作圓軌道處理。
(2)在開普勒第三定律中,所有行星繞太陽轉(zhuǎn)動的k值均相同;但對于不同的天體系統(tǒng)k值不相同。k值的大小由系統(tǒng)的中心天體決定。
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行星的運動PPT,第四部分內(nèi)容:內(nèi)容小結(jié)
本節(jié)學(xué)習(xí)的是開普勒行星運動的三定律,其中第一定律反映了行星運動的軌跡是橢圓,第二定律描述了對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積.行星在近日點的速率最小,在遠(yuǎn)日點的速率最大,第三定律揭示了軌道半長軸與公轉(zhuǎn)周期的定量關(guān)系.在近似計算中可以認(rèn)為行星都以太陽為圓心做勻速圓周運動
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