人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动教学ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了本章素养概述，第一节行星的运动，目标体系构建，课前预习反馈，匀速圆周，半长轴，公转周期，××√×√，ABC，课内互动探究等内容，欢迎下载使用。
〔情 境 导 入〕日出日落，斗转星移，神秘的宇宙壮丽璀璨……当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘……到了17世纪，牛顿以他伟大的工作把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功地解释了天体运动的规律。本章我们将学习对人类智慧影响极为深远、在天体运动中起着决定作用的万有引力定律，并了解它的发现历程和在人类开拓太空中的作用。
〔内 容 提 要〕本章主要讲述了人们对天体运动规律的认识历程及自然界普遍遵循的规律之一——万有引力定律。本章内容可分为三个单元：第一单元(第1节～第2节)：回顾过去，即介绍万有引力定律的建立过程。第二单元(第3节～第4节)：展示现在，即列举万有引力理论的巨大成就。一是其理论成就“称量地球的质量”“未知天体的发现”等，二是其实践成就，航天事业的发展及其巨大成果。
第三单元(第5节)：展望未来，指出万有引力定律与任何其他理论一样，有其局限性。本章的重点是万有引力定律的发现过程和该定律的具体应用。难点是利用万有引力定律解决航空航天及天体运动的实际问题。
3．航天正改变着我们的日常生活，从气象卫星到天气预报，从卫星定位系统到自动导航，从失重现象到微重力实验，从太空辐射到太空育种……，认真关注科学跟生活、社会的紧密联系，体会物理学就在我们身边。
【学习目标】1．知道地心说、日心说，了解人们对行星运动的观测和研究。2．知道开普勒定律，掌握行星运行的轨道特点和运动规律。3．掌握开普勒定律的应用。
『判一判』(1)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。(　　)(2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动。(　　)(3)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离各不相同。(　　)(4)太阳系中所有行星都绕太阳在同一个平面内运动。(　　)(5)太阳系中越是远离太阳的行星，运行周期就越大。(　　)
『选一选』(多选)16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是(　　　)A．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
『想一想』如图所示为地球绕太阳运行的示意图，图中椭圆表示地球的公转轨道，A、B、C、D分别表示春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置，试分析说明一年之内秋冬两季比春夏两季要少几天的原因。
解析：地球绕太阳运行时，对于北半球的观察者而言，秋冬季节地球在近地点运动，经过CDA这段曲线；在春夏季节地球经过ABC这段曲线，根据开普勒第二定律，地球在秋冬季节比在春夏季节运动得快一些，时间相应就短一些。一年之内，春夏两季共184天，秋冬两季只有181天。
对开普勒行星运动定律的认识
据报道，美国计划2021年开始每年送15 000名游客上太空旅游。如图所示，当飞船围绕地球做椭圆运动时，速度最大的位置是______点，速度最小的位置是______点(选填“A”或“B”)；飞船从A到B做________运动，从B到A做________运动(选填“加速”或“减速”)。
1．从空间分布认识行星的轨道都是椭圆的，所有椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上。因此第一定律又叫椭圆轨道定律，如图1所示。2．从速度大小认识如图2所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，面积A等于面积B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。
(1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动，卫星(或人造卫星)绕行星的运动。(2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动快慢的规律。
　　　　火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积思路引导：正确理解开普勒三定律是解题关键。
解析：太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B项错误；“在相等的时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的，不同的行星，则不具有可比性，D项错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值，C项正确。
天体运动的规律及分析方法
如图是火星冲日年份示意图，观察图中地球、火星的位置，请思考地球和火星谁的公转周期更长？
提示：将地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，由题图可知，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，根据开普勒第三定律可得：火星的公转周期更长一些。
1．模型构建天体虽做椭圆运动，但它们的轨道一般接近圆。中学阶段我们在处理天体运动问题时，为简化运算，一般把天体的运动当作圆周运动来研究，并且把它们视为做匀速圆周运动，椭圆的半长轴即为圆半径。
3．适用规律天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律，它的运动与一般物体的运动在应用这两规律上没有区别。
思路引导：解决行星运动问题，地球公转周期是一个很重要的隐含条件，可以将太阳系中的其他行星和地球公转周期、公转半径相联系，再利用开普勒第三定律求解。答案：2062年
2．如图所示是“九星连珠”的示意图。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为(　　)
A．1.2亿千米　　　　　B．2.3亿千米C．4.6亿千米D．6.9亿千米
易错点：对开普勒第三定律的理解失准而致错
　　　　行星的运动可看作匀速圆周运动，则行星绕太阳运动的轨道半径R的三次方与周期T的平方的比值为常量，即，下列说法正确的是(　　)