2019-2020学年高中物理沪科版必修2课件:5.1 从托勒密到开普勒 .pptx
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1、第5章 万有引力与航天,5.1 从托勒密到开普勒,自主阅读,自我检测,一、托勒密集古代天文学研究之大成 公元150年,托勒密构筑了宇宙“地心体系”的九重天模型,他的这个模型能够预报相当长时间内的行星位置、日食和月食的发生等。 二、哥白尼迎来了科学的春天 1.波兰天文学家哥白尼认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动。 2.哥白尼运用他的模型,不仅算出了每颗行星绕太阳运行的周期,而且第一次算出了每颗行星到太阳的距离。 3.地心说和日心说是两种截然不同的观点,现在看来这两种观点哪一种是正确的? 提示:两种观点是人类发展到不同历史时期的产物,两种观点都具有历史局限性,现在看来都是不
2、完全正确的。,自主阅读,自我检测,三、开普勒提出行星运动三定律,自主阅读,自我检测,1.正误辨析 (1)太阳系中所有行星有一个共同的轨道焦点。 ( ) (2)太阳系中轨道半径小的行星其运动周期也短。 ( ) (3)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动。 ( ) (4)行星的轨道半径和公转周期成正比。 ( ),答案:(1) (2) (3) (4) (5),自主阅读,自我检测,2.关于日心说被人们所接受的原因是( ) A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题 B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,对行星运动的描述也变得简单了 C.地球是围绕太阳运动的 D.太阳总是从东方升起,从西方落
3、下 解析:托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题,但非常复杂,缺少简洁性,而简洁性正是物理学所追求的,哥白尼的日心说当时之所以能被人们所接受,正是因为这一点。 答案:B,自主阅读,自我检测,3.已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,求它们的公转周期之比为多少。,解析:两行星均为太阳的行星,对太阳系的所有行星,其轨道半径和运,问题导引,知识归纳,典例剖析,知识点一,知识点二,对开普勒定律的进一步认识 下图是火星冲日年份示意图,观察图中地球、火星的位置,思考地球和火星谁的公转周期更长。,要点提示:由图可知,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。,问题
4、导引,知识归纳,典例剖析,知识点一,知识点二,1.从空间分布上认识 行星的轨道都是椭圆,不同行星轨道的半长轴不同,即各行星的椭圆轨道大小不同,但所有轨道都有一个共同的焦点,太阳在此焦点上。因此开普勒第一定律又叫焦点定律。 2.对速度大小的认识 (1)如图所示,如果时间间隔相等,即t2-t1=t4-t3,由开普勒第二定律,面积SA=SB,可见离太阳越近,行星在相等时间内经过的弧长越长,即行星的速率越大。因此开普勒第二定律又叫面积定律。,(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点,所以同一行星在近日点速度最大,在远日点速度最小。,问题导引,知识归纳,典例剖析,知识点一,知识点二,3.对
5、周期长短的认识 (1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系,椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越长;反之,其公转周期越短。 (2)该定律不仅适用于行星,也适用于其他天体。例如,绕某一行星运动的不同卫星。 (3)研究行星时,常数k与行星无关,只与太阳有关。研究其他天体时,常数k只与其中心天体有关。,问题导引,知识归纳,典例剖析,知识点一,知识点二,【例1】(多选)关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是( ) A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度与行星和太阳之间的距离有关,距离小时速度小,距离大时速度大 B.所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在椭圆轨道的一个焦点上 C.所有行星绕太阳
6、运动的周期都是相等的 D.行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动,是由于太阳对行星的引力作用,问题导引,知识归纳,典例剖析,知识点一,知识点二,解析:由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,B正确;由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大,距离大时速度小,A错误;由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,C错误;行星间的引力、行星与其他天体间的引力远小于行星与太阳间的引力,太阳的引力提供行星绕太阳运动的向心力,D正确。 答案:BD,问题导引,知识归纳,典例剖析,知识点一,知识点二,规律方法理解开普勒定律注意的问题 (1)适用
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