高中物理 6.1《行星的運(yùn)動(dòng)》課件 新人教版必修2.ppt

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第六章萬(wàn)有引力定律 第1節(jié) 行星的運(yùn)動(dòng) 1 知道地心說和日心說的基本內(nèi)容 2 知道所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓 太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 3 知道對(duì)任意一個(gè)行星來說 它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積 4 知道所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無關(guān) 但與太陽(yáng)的質(zhì)量無關(guān) 導(dǎo)入新課 首先展示天體運(yùn)動(dòng)和深邃天空?qǐng)D片 讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí) 使他們產(chǎn)生好奇心并激發(fā)濃厚興趣 新課教學(xué) 重點(diǎn)是開普勒三大定律 通過動(dòng)畫講解行星運(yùn)動(dòng)的三大定律的內(nèi)容 再結(jié)合數(shù)學(xué)中橢圓的概念 以動(dòng)畫畫圖的形式增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和定律的理解 最后學(xué)生自主訓(xùn)練理解行星運(yùn)動(dòng)三大定律 對(duì)于開普勒三大定律 同學(xué)們理解起來比較困難 本節(jié)課充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn) 用動(dòng)畫直觀演示 讓學(xué)生一看就能理解 再利用數(shù)學(xué)橢圓知識(shí)和比例法的教學(xué)方法突破教學(xué)難點(diǎn) 這樣既提高了課堂效率 又激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣 最后 學(xué)以致用 讓學(xué)生及時(shí)訓(xùn)練反饋教學(xué)效果 神奇而又壯觀的宇宙 在浩瀚的宇宙中有無數(shù)大小不一 形態(tài)各異的天體 如月亮 地球 太陽(yáng) 夜空中的星星 由這些天體組成的廣袤無垠的宇宙始終是我們渴望了解 不斷探索的領(lǐng)域 關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng) 歷史上有過不同的看法 古人對(duì)地球的認(rèn)識(shí) 古人根據(jù)有限范圍內(nèi)的觀察 如日月星辰東升西落 遠(yuǎn)處天壤相接等 得出 天圓地方 之類的想法 東漢時(shí)期的天文學(xué)家張衡提出 渾天 說 認(rèn)為天就像一個(gè)大雞蛋 地球就是其中的蛋黃 蓋天說 渾天說 地心說 托勒密 地球是宇宙的中心 是靜止不動(dòng)的 太陽(yáng) 月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng) 符合人們的直接經(jīng)驗(yàn) 科學(xué)的足跡 日心說 太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的 地球和其他行星都在繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 科學(xué)的足跡 哥白尼 攔住了太陽(yáng) 推動(dòng)的地球 日心說的進(jìn)一步完善 天才觀察者 第谷 布拉赫 把天體位置測(cè)量的誤差由10 減少到2 行星運(yùn)動(dòng)三定律 真理超出期望 開普勒 科學(xué)的足跡 第谷 開普勒 行星運(yùn)動(dòng)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是什么形狀 圓 秋冬兩季比春夏兩季時(shí)間短 春92天 夏94天 秋89天 冬90天 生活事實(shí) 開普勒 德國(guó) 第谷 丹麥 若是勻速圓周運(yùn)動(dòng) 科學(xué)探索 假設(shè)地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)橢圓運(yùn)動(dòng) 太陽(yáng)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 在秋分到冬至再到春分的時(shí)間比從春分到夏至再到秋分的時(shí)間短 所以秋冬兩季比春夏兩季要短 現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證 所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓 太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 開普勒第一定律 軌道定律 開普勒第一定律動(dòng)畫演示 半長(zhǎng)軸a O 圖釘 圖釘 怎樣用圖釘和細(xì)繩畫橢圓 半短軸b 橢圓上某點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和 與橢圓上另一點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和有什么關(guān)系 對(duì)任意一個(gè)行星來說 它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積 離太陽(yáng)近時(shí)速度快 離太陽(yáng)遠(yuǎn)時(shí)速度慢 開普勒第二定律 面積定律 s1 s2 t1 t2 t1 t2 S1 S2 v近日點(diǎn) v遠(yuǎn)日點(diǎn) 從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來看 還應(yīng)該研究行星運(yùn)動(dòng)的哪些物理量 k R3 T2 m3 s2 結(jié)論 你從中發(fā)現(xiàn)了什么 所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 開普勒第三定律 周期定律 比值k有什么特點(diǎn) 比值k是一個(gè)與行星無關(guān)而只與太陽(yáng) 中心天體 有關(guān)的恒量 觀察九大行星圖思考 2 金星與地球都在繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn) 那么金星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎 1 冥王星離太陽(yáng) 最遠(yuǎn) 繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng) 對(duì)嗎 對(duì) 肯定 實(shí)際上行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)很接近圓 在中學(xué)階段 可近似看成圓來處理問題 那么開普勒三定律的形式又如何 1 多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓 太陽(yáng)處在圓心 2 對(duì)某一行星來說 它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度 或線速度大小 不變 即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 3 所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 即 一 地心說 與 日心說 地球是中心 太陽(yáng)是中心 宇宙無限 科學(xué)精神推動(dòng)了認(rèn)識(shí)發(fā)展 二 行星運(yùn)動(dòng)定律 開普勒三定律 1 軌道定律 橢圓 2 面積定律 v近 v遠(yuǎn) 3 周期定律 r3 T2 k k是一個(gè)只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量 1 哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年 天文學(xué)家哈雷預(yù)言 這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn) 請(qǐng)預(yù)算下一次飛近地球是哪一年 提供數(shù)據(jù) 地球公轉(zhuǎn)接近圓 彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓 彗星軌道的半長(zhǎng)軸R1約等于地球公轉(zhuǎn)半徑R2的18倍 解 根據(jù)開普勒第三定律 則哈雷慧星下次出現(xiàn)的時(shí)間是 1986 76 2062年 2 神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng) 其周期為T 如果飛船要返回地面 可在軌道上的某一點(diǎn)A處 將速率降低到適當(dāng)數(shù)值 從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng) 橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切 如圖所示 如果地球半徑為R 求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間