3.1+天体运动+-【知识探究】高一下学期物理教科版（2019）必修第二册.pptxVIP

高中物理必修二演讲者：曹雄3.1天体运动

目录一、一段探索历程二、开普勒定律

【PART.01】一、一段探索历程

一段探索历程人类对太空的探索01中国古代人们对太空的遐想：天问遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?……..夜光何德,死则又育?厥利维何,而顾菟在腹?……..关于远古最开始的一些情况,是怎么样演变流传下来的呢?像那种天地尚未形成的景象，又是根据什么去考察出来的?月亮有何德行为何死而复生?月中黑影难道是兔子在腹中?

一段探索历程人类对太空的探索01浩瀚的宇宙，群星璀璨，自古以来就吸引着人们探索其中的奥秘。是什么力量使它们如此和谐而又有规律的运动着呢？太阳系银河系

一段探索历程人类对太空的探索01今天，我们利用着这些规律，创造了一个个令人瞩目的成就！中国的航天事业

一段探索历程人类对太空的探索01是什么规律如此强大？让我们一起来追溯它的发现历程吧！

一段探索历程两种学说的碰撞02地心说日心说

一段探索历程两种学说的碰撞02代表人物：托勒密地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。地心说

一段探索历程两种学说的碰撞02代表人物：哥白尼太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。日心说

一段探索历程两种学说的碰撞02关注：日心说(1)日心说提出的背景：在当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体。(2)哥白尼的推测：是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周(3)内容：他假设地球并不是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.

一段探索历程两种学说的碰撞02“日心说”相对“地心说”能更完美地解释天体的运动，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷进行的。

一段探索历程观测大师——第谷03哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10ˊ，第谷把这个不确定性减小到2ˊ。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。第谷（1546-1601）“日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。

一段探索历程观测大师——第谷03古人都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。行星的运动果真如此吗？

一段探索历程时代天才——开普勒04德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及数据，他得到的结果与第谷的观察数据相差8ˊ，而当时第谷公认的误差为2ˊ。开普勒经过20年的研究和四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，并总结为行星运动三大定律。

一段探索历程视频欣赏05

【PART.02】二、开普勒定律

开普勒定律开普勒第一定律01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。说明：1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。2.不同行星运行轨道是不同的。开普勒第一定律也常说成轨道定律

开普勒第二定律02对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。说明：行星在近日点速率大于远日点速率。开普勒第二定律也常说成面积定律开普勒定律

开普勒第二定律02春夏两季（186天）比秋冬两季（179天）要长。你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？开普勒定律

开普勒第三定律03所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。猜想：a3/T2=k，你能猜出k可能跟谁有关吗?行星？太阳？开普勒第三定律也常说成周期定律开普勒定律

开普勒第三定律03行星/卫星半长轴（106km）周期（天）k（m3/s2）水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星287030660海王星449860148月球0.384427.3同步卫星0.042413.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.37×10183.37×10181.03×10131.03×1013结论：开普勒第三定律也适用于太阳系以外的其他环绕系统，不同的环绕系统，k值不同。k值与环绕天体无关，由中心天体决定。开普勒定律

行星运动的近似处理方法04实际上，行星的轨道与圆十分接近（图7.1-3），在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。开普勒定律

课堂练习06

课堂小结05行星的运动两种学说地心说日心说三大定律轨道定律面积定律周期定律四大人物托勒密哥白尼第谷开普勒开普勒定律

课堂练习06?【参考答案】C

课堂练