6.1行星的運動

1、第六章 萬有引力與航天1 行星的運動,1.知道地心說和日心說的基本內容。,2.學習開普勒三大定律，能用三大定律解決問題。,3.了解人類對行星的認識過程是漫長復雜的，是來之不易的。,地心說,地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮等各星體都圍繞地球做簡單而完美的圓周運動。,代表人物：亞里士多德最先提出，古希臘的托勒密加以完善。,托 勒 密,日心說,太陽是宇宙的中心，且太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽做簡單而

2、完美的圓周運動。,代表人物：波蘭科學家哥白尼,哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473-1543），波蘭天文學家、日心說創(chuàng)立者，近代天文學的奠基人。,真理最終戰(zhàn)勝了謬誤：“日心說”之所以能夠戰(zhàn)勝“地心說”是因為好多“地心說”不能解釋的現(xiàn)象“日心說”則能說明，就是說“日心說”比“地心說”更科學、更接近事實。例如：若地球不運動，晝夜交替是太陽繞地球運動形成的，那么每天的情況就應是相同，事實上，每天白天的長短不同，

3、冷暖不同，而“日心說”則能說明這種情況；白晝是地球自轉形成的，而四季是地球繞太陽公轉形成的。,“日心說”也并不是絕對正確的：“日心說”也并不是絕對正確的，因為太陽只是太陽系的一個中心天體，而太陽系只是宇宙中眾多星系之一，所以太陽并不是宇宙的中心，也不是靜止不動的。“日心說”只是比“地心說”更準確一些罷了。,開普勒(JohannesKepler,1571-1630) 德國天文學家,開普勒三

4、大定律,第谷 （1546-1601） 丹麥天文學家,第谷（丹麥）,開普勒（德國）,,,8分的誤差,→ ←,一、開普勒第一定律（橢圓定律）,所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。,思考：第一定律說明了行星運動軌跡的形狀,不同的行星繞太陽運行的橢圓軌道相同嗎?,提示：不同行星繞太陽運行的橢圓軌道不相同,但這些軌道有一個共同的焦點,即太陽所處的位置。,二、開普勒第二定律（面積定律）,對任意一個行星

5、來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積。,三、開普勒第三定律（周期定律）,所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟其公轉周期的平方的比值都相等。,若用a表示橢圓軌道的半長軸，T代表公轉周期，則開普勒第三定律告訴我們：,（k 的大小與行星無關，只與太陽質量有關。）,,開普勒第三大定律,,,,例1.我們假設地球繞太陽運動時的軌道半長軸為a地，公轉周期為T地，火星繞太陽運動時的軌道半長軸為a火，公轉周期為T火，那這些物理量之間應該滿足怎

6、樣的關系？,太陽系中的水星和金星均在各自的軌道上繞太陽運動，軌道半徑比為R1：R2=2：1，它們的質量比為M1：M2=4：1，求它們繞太陽運動的周期比T1：T2。,練習1.,解析：,,,即,答案：,開普勒三大定律的近似處理,（1）行星繞太陽運動的軌道是圓，太陽處在圓心上。,（2）對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運動。,（3）所有行星的軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。,規(guī)律總

7、結1.開普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)星，只不過此時比值k是由行星質量所決定的另一恒量。 2.行星的軌道都跟圓近似，因此計算時可以認為行星做勻速圓周運動。3.開普勒定律是總結行星運動的觀察結果而總結歸納出來的規(guī)律，它們每一條都是經(jīng)驗定律，都是從觀察行星運動所取得的資料中總結出來的。,1．下列說法正確的是 ( )A.地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動B.太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運動C.太陽是

8、靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動D.“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是不正確的,D,2.太陽系的幾個行星中，與太陽之間的平均距離越大的行星，它繞太陽公轉一周所用的時間（ ）A.越長 B.越短 C.相等 D.無法判斷,A,3.“神舟九號”沿半徑為R的圓周軌道繞地球運動，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點A處將速率降低到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的特殊橢圓軌道運動，

9、橢圓和地球表面在B點相切，如圖所示，如果地球半徑為R0，求飛船由A點運動到B點所需的時間。答案：,地心說:代表人物托勒密,日心說:代表人物哥白尼,開普勒對行星運動的描述,第一定律：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。,第二定律：對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積。,第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。,,,不能忍受批評，就無法嘗試