高一物理行星的運動 完整版課件PPT

1、第一節(jié) 行星的運動第六章 萬有引力與航天授課人:陽桃平 地心說觀點 ： 日心說觀點：地球是宇宙的中心,是靜止不動的，太陽、月亮以及其它行星都繞地球做勻速圓周運動。 符合人們的日常經(jīng)驗；統(tǒng)治很長時間的原因：太陽是靜止不動的，地球和其它行星都繞太陽做勻速圓周運動 。一.人類對行星運動規(guī)律的探究歷程在古代，人們對于天體的運動存在著地心說和日心說兩種對立的看法。代表人物:托勒密代表人物:波蘭天文學(xué)家哥白尼符合宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙的中心的說法.地心模型托勒密地心模型日心說模型哥白尼雕像（加沙）哥白尼觀測用的天文儀器隨著人們對天體運動的不斷研究,發(fā)現(xiàn)地心說描述天體的運動不僅復(fù)雜而且問題很多.相反日心說描

2、述天體的運動不僅簡單而且許多問題都可以解決.因此日心說逐漸被越來越多的人所接受，真理最終戰(zhàn)勝了謬誤。為什么日心說最終戰(zhàn)勝地心說？思考：“日心說”的觀點絕對正確嗎？缺點：.把太陽當(dāng)作宇宙的中心。實際上太陽是太陽系的中心，不是宇宙的中心。.固守天體做勻速圓周運動的傳統(tǒng)思想。實際上行星軌道是橢圓，行星的的運動也不是勻速的。第 谷（丹麥）開普勒（德國）四年多的刻苦計算二十年的精確觀測 否定19 種假設(shè)行星軌道為橢圓若行星的運動是勻速圓周運動怎么回事呢潛心研究8分的誤差 所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。 開普勒第一定律（軌道定律）開普勒第一定律說明了行星的運動軌跡是橢

3、圓,太陽在所有橢圓的一個焦點上,而不是位于橢圓的中心.不同的行星位于不同的橢圓軌道上,而且不同行星的橢圓軌道一般不在同一平面內(nèi).二.開普勒行星運動定律畫橢圓:把白紙鋪在木板上,然后按上圖釘.把細(xì)繩的兩端系在圖釘上,用一支鉛筆緊貼著細(xì)繩滑動,使繩始終保持張緊狀態(tài).鉛筆在紙上畫出的軌跡就是橢圓.圖釘在紙上留下的痕跡叫做橢圓的焦點. 對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第二定律（面積定律） 對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。若tAB= tCD = tEK ，則sAB= sCD = sEK 開普勒第二定律SEKABCDEKSABSCD

4、行星離太陽較近時速度較快,行星離太陽較遠(yuǎn)時速度較慢（周期定律）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。 即：a3 / T 2 = k開普勒第三定律K是一個僅與中心天體的質(zhì)量有關(guān)的常量a練習(xí)：1.火星公轉(zhuǎn)軌道的半長軸是地球公轉(zhuǎn)軌道半長軸的.倍，根據(jù)開普勒第三定律，求火星公轉(zhuǎn)的周期是多少天。（地球繞太陽運行的周期為T0=365天）解：設(shè)地球公轉(zhuǎn)軌道半長軸為a0，則火星繞太陽運行的半長軸為a1=1.5 a0，火星繞太陽運行的周期為T1由開普勒第三定律有： a13T12= a03T02所以火星繞太陽運行的周期為：T1= a13 a03 T0 = 1.53 365671天注意：開普

5、勒第三定律不僅適用于行星繞太陽的運動,也適用于衛(wèi)星繞地球的運動.更一般的講,也適用于其他天體繞某一中心天體的運動.當(dāng)然,對于不同的中心天體比例常數(shù)k是不同的練習(xí):.兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量分別為M1和M2,它們繞地球運動的橢圓軌道的半長軸分別為a1和a2 .如果M1=2M2,a1=4a2,那么它們繞地球運行的公轉(zhuǎn)周期之比T1：T2=8:1太陽系八大行星及冥王星繞太陽運動的情景 行星的軌道與圓十分接近,在中學(xué)階段我們按圓軌道處理.這樣開普勒三定律應(yīng)怎樣表敘呢？1.行星繞太陽運動的軌道十分接近圓,太陽處在圓心.2.對某一行星來說,它繞太陽做圓周運動的角速度不變,即行星做勻速圓周運動.3.所有行星軌道半徑的三

6、次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.R3 / T 2 = k 例題1 有一個名叫谷神的小行星,質(zhì)量m=1.001021，它的軌道半徑是地球繞太陽半徑的2.77倍，求谷神星繞太陽一周所需的時間。（地球繞太陽運行的周期為T0=365天）解：設(shè)地球的軌道半徑為R0，則谷神星繞太陽運行的半徑為R1=2.77 R0，谷神星繞太陽運行的周期為T1由開普勒第三定律有： R13T12= R03T02所以谷神星繞太陽運行的周期為：T1= R13 R03 T0 = 2.773 3651683天.開普勒關(guān)于行星的運動公式a3T2=k，以下理解正確的是：（ ）A.k是一個與行星無關(guān)的常量 B.a代表行星運動的軌道半徑C.T代表行星運動的自轉(zhuǎn)周期 D.T代表行星運動的公轉(zhuǎn)周期.關(guān)于太陽系中行星的運行軌道.以下說法正確的是( )A.所有行星繞太陽運行的軌道都是圓B.所有行星繞太陽運行的軌道都是橢圓C.不同的行星繞太陽運動的軌道的半長軸是不同的D.不同的行星繞太陽運動的軌道的半長軸是相同的ADBC練習(xí)：課堂小結(jié)二、行星運動定律1、第一定律（軌道定