資源簡介

(共19張PPT)
仰望星空，壯麗璀璨，引人著迷。智慧的人類大腦從沒停止過對宇宙奧秘的探索。
課程導入
天圓如張蓋，地方如棋局
天圓地方
遠古
一
地心說和日心說
天圓地方
遠古
托勒密地心說
140
托勒密
地心說：地球是宇宙的中心,并且靜止不動,一切行星圍繞地球做圓周運動。
一
地心說和日心說
天圓地方
遠古
托勒密地心說
140
哥白尼日心說
1543
日心說：太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽做勻速圓周運動。
哥白尼
一
地心說和日心說
古代關于天體運動的兩種學說
地心說：以生活經驗為基礎而提出，后為自圓其說變得非常復雜。
日心說：相對地心說，是思想上和原理上的一大進步。
局限性：都把天體的運動看得很神圣，認為天體的運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動，并且地球和太陽都不是宇宙的中心，也不是靜止不動的。
一
地心說和日心說
【例1】 下列說法正確的是(　　)
A.地球是宇宙的中心，太陽、月球及其他星體都繞地球運動
B.太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運動
C.太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽轉動
D.“地心說”和“日心說”都是不正確的
D
一
地心說和日心說
天圓地方
遠古
托勒密地心說
140
哥白尼日心說
1543
第谷
出生
1546
第谷（1546——1601）
二
開普勒三大定律
第谷是天生的觀測家
記錄了700多顆天體在38年中的每一個夜晚的數據。在他以前，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′
天圓地方
遠古
托勒密地心說
140
哥白尼日心說
1543
第谷
出生
1546
1609
第谷助手，在第谷去世后，對第谷的觀測數據精心研究。對火星研究的結果始終與第谷的數據有微小偏差。他認為這不容忽視的偏差是因為行星的運動并非勻速圓周運動。后來他花了四年時間一遍一遍地進行數學計算，發現了行星運動三大定律。
開普勒行星
三大定律
二
開普勒三大定律
所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。
1.開普勒第一定律（軌道定律）
二
開普勒三大定律
橢圓的形成
二
開普勒三大定律
對任意一個行星，它與太陽的連線在相等的時間內掃過的面積相等。
2.開普勒第二定律（面積定律）
二
開普勒三大定律
近處快，遠處慢
想一想
水星
金星
地球
火星
木星
土星
月球
同步衛星
二
開普勒三大定律
開普勒第三定律
所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。
說明：
(1)開普勒第三定律也適用于太陽系以外的其他環繞系統， 不同的環繞系統，k值不同。
(2)k值與環繞天體無關，由中心天體決定。
3.開普勒第三定律（周期定律）
二
開普勒三大定律
二
開普勒三大定律
1、行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心上；
2、行星做勻速圓周運動；
3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。
a
F
F
r
高中階段的近似
【例2】 （多選）對開普勒第一定律的理解，下列說法中正確的是 ( )
A．在行星繞太陽運動一周的時間內，它到太陽的距離是不變的
B．太陽系中的所有行星有一個共同的軌道焦點
C．一個行星繞太陽運動的軌道一定是在某一固定的平面內
D．行星的運動方向總是與它和太陽的連線垂直
BC
二
開普勒三大定律
　
【例3】火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據開普勒行星運動定律可知(　　)
A．太陽位于木星運行軌道的中心
B．火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等
C．火星與木星公轉周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方
D．相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積
C
二
開普勒三大定律
課堂小結
軌道定律
面積定律
周期定律

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