行星的運(yùn)動(dòng)52656751

1、我國(guó)自主開(kāi)發(fā)研我國(guó)自主開(kāi)發(fā)研究并成功飛行的究并成功飛行的載人飛船載人飛船“神舟神舟號(hào)號(hào)”使得我國(guó)宇使得我國(guó)宇航員乘著飛船遨航員乘著飛船遨游太空游太空! 問(wèn)題問(wèn)題1：古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法？代表人物有哪些？些看法？代表人物有哪些？ 問(wèn)題問(wèn)題2：開(kāi)普勒從那幾個(gè)方面描開(kāi)普勒從那幾個(gè)方面描述了行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？述了行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？具體表述是什么？具體表述是什么？ 在古代，人們對(duì)于天體的運(yùn)動(dòng)先在古代，人們對(duì)于天體的運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)歷了后經(jīng)歷了地心說(shuō)地心說(shuō)和和日心說(shuō)日心說(shuō)兩種對(duì)立的兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)。學(xué)說(shuō)。問(wèn)題問(wèn)題1：古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法？：古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法？1 1

2、、地心說(shuō)、地心說(shuō)代表人物代表人物：托勒密：托勒密觀點(diǎn)觀點(diǎn)： 地球是宇宙的中心，地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞地球亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)?？茖W(xué)的足跡科學(xué)的足跡火星逆行火星逆行2 2、日心說(shuō)、日心說(shuō) 代表人物：哥白尼。代表人物：哥白尼。 觀點(diǎn)：認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心，并且是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。 思考：思考：“地心說(shuō)地心說(shuō)”是錯(cuò)誤的，是錯(cuò)誤的，“日心說(shuō)日心說(shuō)”是是正確的？正確的？ “日心說(shuō)日心說(shuō)”也并不是絕對(duì)正確的。因?yàn)樘?yáng)只也并不是絕對(duì)正確的。因?yàn)樘?yáng)只是太陽(yáng)系的一個(gè)中心天體，而太陽(yáng)系是眾多星系是太陽(yáng)系的一個(gè)中心天體，而

3、太陽(yáng)系是眾多星系之一，所以太陽(yáng)并不是宇宙的中心。之一，所以太陽(yáng)并不是宇宙的中心。“日心說(shuō)日心說(shuō)”只是比只是比“地心說(shuō)地心說(shuō)”更準(zhǔn)確一些罷了。更準(zhǔn)確一些罷了。 丹麥偉大的天文學(xué)家第谷連續(xù)丹麥偉大的天文學(xué)家第谷連續(xù)2020年對(duì)行星的位置年對(duì)行星的位置進(jìn)行觀測(cè)并記錄了精確的數(shù)據(jù)。進(jìn)行觀測(cè)并記錄了精確的數(shù)據(jù)。第 谷（丹麥）開(kāi)普勒（德國(guó)）四年多的刻苦計(jì)算四年多的刻苦計(jì)算二十年的精心觀測(cè)二十年的精心觀測(cè)8分的誤差分的誤差 若是勻速圓若是勻速圓周運(yùn)動(dòng)周運(yùn)動(dòng)怎么回事怎么回事呢呢 問(wèn)題問(wèn)題3：開(kāi)普勒從那幾個(gè)方面描述了開(kāi)普勒從那幾個(gè)方面描述了行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？具體表述行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？具體表述是什么？是什

4、么？開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律開(kāi)普勒第一定律：開(kāi)普勒第一定律： 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太所有行星繞太陽(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。陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。（軌道定律）看看P P3 32 2做一做做一做M MN N開(kāi)普勒第二定律：開(kāi)普勒第二定律： 對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間里掃過(guò)的面積相等。線在相等的時(shí)間里掃過(guò)的面積相等。S SABAB=S=SCDCD=S=SEKEK開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律（面積定律）（面積定律）離太陽(yáng)近時(shí)速度快，離太陽(yáng)遠(yuǎn)時(shí)速度慢。離太陽(yáng)近時(shí)速度快

5、，離太陽(yáng)遠(yuǎn)時(shí)速度慢。行星運(yùn)行的速度變化有什么規(guī)律呢?開(kāi)普勒第三定律：開(kāi)普勒第三定律： 所有行星的軌道的所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)軸的立方和的立方和公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期的的平方成正比。平方成正比。a3/T2=Ka開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律（周期定律）（周期定律）行星行星或衛(wèi)星或衛(wèi)星中心體中心體半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)軸(x106km)公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期(天天)K值值水星水星太陽(yáng)太陽(yáng)5787.973.361018金星金星1082253.351018火星火星2286873.361018同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星地球地球0.042411.021013月球月球0.384427.3221.021013探究探究K值

6、的決定因素：值的決定因素：K K是一個(gè)常量，它與環(huán)繞天體無(wú)關(guān)，僅與中心是一個(gè)常量，它與環(huán)繞天體無(wú)關(guān)，僅與中心天體有關(guān)。天體有關(guān)。開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律開(kāi)普勒第一定律：（開(kāi)普勒第一定律：（軌道軌道定律）定律） 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)一個(gè)焦點(diǎn)上。上。開(kāi)普勒第二定律：（開(kāi)普勒第二定律：（面積面積定律）定律） 對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間相等的時(shí)間里掃過(guò)的里掃過(guò)的面積相等面積相等。開(kāi)普勒第三定律：（開(kāi)普勒第三定律：（周期周期定律）定律）

7、所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的立方和所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的立方和公轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)周期的平方成正周期的平方成正比。比。a3/T2=K（開(kāi)普勒常量（開(kāi)普勒常量k的大小由的大小由中心天體中心天體決定。）決定。）三大定律不僅適用于三大定律不僅適用于行星行星，也適用于也適用于其他天體其他天體。問(wèn)題問(wèn)題4：實(shí)際上行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)很：實(shí)際上行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)很接近接近圓圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來(lái)處理問(wèn)，在中學(xué)階段，可近似看成圓來(lái)處理問(wèn)題，那么開(kāi)普勒三定律的形式又如何？題，那么開(kāi)普勒三定律的形式又如何？將橢圓軌道近似看成圓將橢圓軌道近似看成圓1 1、多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近、多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，

8、太陽(yáng)處在圓，太陽(yáng)處在圓心圓心；2 2、對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)、對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。┎蛔儯磩?dòng)的角速度（或線速度大?。┎蛔?，即行星做行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)；3 3、所有行星軌道、所有行星軌道半徑半徑的三次方跟它的公的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。KTr23高中階段三定律的簡(jiǎn)化高中階段三定律的簡(jiǎn)化例例1 1：有兩個(gè)行星，它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道有兩個(gè)行星，它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是半徑之比是1 1：2 2，則它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期，則它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為之比為 。例例2 2：有兩個(gè)人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)有兩個(gè)人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1 1：2 2，則它們繞地球運(yùn)，則它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為轉(zhuǎn)的周期之比為 。22:1運(yùn)用開(kāi)普勒定律解決問(wèn)題：運(yùn)用開(kāi)普勒定律解決問(wèn)題：22:1 例例3:3: 某行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)行，它的某行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)行，它的近日點(diǎn)近日點(diǎn)A到太陽(yáng)的距離為到太陽(yáng)的距離為r，遠(yuǎn)日點(diǎn)，遠(yuǎn)日點(diǎn)B到太陽(yáng)到太陽(yáng)的距離為的距離為R。若行星經(jīng)過(guò)近