行星的運動 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第七章萬有引力與宇宙航行知識體系對天體運動的認識掌握規(guī)律應(yīng)用：測天體質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)未知天體宇宙速度、飛船變軌了解即可7.1行星的運動一、人類對行星運動的認識——托勒密地心說地球是宇宙的中心,并且靜止不動,一切行星圍繞地球運動。托勒密問題：行星的逆行行星并非總是向一個方向運動，有時卻要停下來，向西移動一段，隨后又向東移動。哥白尼日心說一、人類對行星運動的認識——哥白尼太陽是宇宙的中心,并且靜止不動,一切行星都圍繞太陽運動。

1543年，哥白尼臨終前在其畢生致力的著作《天體運行理論》印出的第一本書上簽上了自己的姓名。這本書預(yù)示了地心理論的終結(jié)。日心說很好的解決了地心說遇到的行星逆行的問題！P46-47科學(xué)漫步無論是地心說還是日心說，古人都把天體運動看的很神圣，認為天體的運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動。勻速圓周運動一、人類對行星運動的認識——開普勒德國天文學(xué)家開普勒用了20年的時間研究了天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄。發(fā)現(xiàn)如果假設(shè)行星的勻速圓周運動，計算所得數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)不符；只有假設(shè)行星繞太陽的運動軌道不是圓，而是橢圓，才能解釋這種差別。他還發(fā)現(xiàn)了行星的其他定律。約翰尼斯·開普勒JohannesKepler，1571年—1630二、開普勒行星運動定律1、開普勒第一定律（軌道定律）所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的其中一個焦點上。注意：1、太陽并不是位于橢圓中心，而是位于焦點處。2、不同行星軌道不同，但所有軌道具有一個共同的焦點。2、開普勒第二定律（面積定律）對于同一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等。推論：近日點速率最大，遠日點速率最小。3、開普勒第三定律（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。注意：1、a是橢圓軌道的半長軸，若行星做勻速圓周運動，則a為其半徑R。

2、k為常數(shù)，與行星本身無關(guān)只與中心天體有關(guān)，不同的中心天體k值不一樣。例1、對開普勒第一定律的理解，下列說法正確的是（）A.太陽系中的所有行星有一個共同的軌道焦點B.行星的運動方向總是沿著軌道的切線方向C.行星的運動方向總是與它和太陽的連線垂直D.日心說的說法是正確的ABD例2某衛(wèi)星繞地球運動的橢圓軌道如圖所示,F1和F2為橢圓的焦點。衛(wèi)星由A經(jīng)B到C點的過程中,衛(wèi)星的速度逐漸增大,且路程AB與路程BC相等。已知衛(wèi)星由A運動到B、由B運動到C的過程中,衛(wèi)星與地心的連線掃過的面積分別為S1和S2。下列說法正確的是()A.地球位于焦點F1處B.S1一定大于S2C.衛(wèi)星由A運動到C,加速度減小D.衛(wèi)星由A運動到C,引力勢能增加B例3．(多選)如圖所示，對開普勒第一定律的理解，下列說法正確的是()A．在行星繞太陽運動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是不變化的B．在行星繞太陽運動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是變化的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(nèi)D．一個行星繞太陽運動的軌道一定不在一個固定的平面內(nèi)BCD例4.兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動，周期之比為TA:TB=1:8，則軌道半徑之比和運動速率之比分別為()A.RA:RB=4:1，VA:VB=1:2B.RA:RB=4:1，VA:VB=2:1C.RA:RB=1:4，VA:VB=1:2D.RA:RB=1:4，VA:VB=2:11、開普勒第一定律（軌道定律）所有行星繞太陽的運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。2、開普勒第二定律（面積定律）對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等