行星的運動 高一下學期物理人教版（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)律應用：測天體質量、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。這本書預示了地心理論的終結。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——開普勒德國天文學家開普勒用了20年的時間研究了天文學家第谷的行星觀測記錄。發(fā)現(xiàn)如果假設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)，與行星本身無關只與中心天體有關，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，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，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