湖南省邵阳市隆回县第二中学高中物理 6.1行星的运动课件 新人教版必修2.ppt

第六章万有引力与航天 一 行星的运动 6 1行星的运动 浩瀚的宇宙 1 地心说 代表人物 托勒密 观点 地球是宇宙的中心 是静止不动的 太阳 月亮以及其他行星都绕地球运动 一 科学的足迹 2 日心说 认为太阳是宇宙的中心 地球和其他行星都绕太阳转动 日心说最早于十六世纪 由波兰天文学家哥白尼提出 哥白尼认为 地球不是宇宙的中心 而是一颗普通行星 太阳才是宇宙的中心 一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映 3 日心说的进一步完善 天才观察者 第谷 布拉赫 科学的足迹 把天体位置测量的误差由10 减少到2 第谷 丹麦 2 开普勒 真理超出期望 3 日心说的进一步完善 科学的足迹 开普勒行星运动三定律 第谷 丹麦 开普勒 德国 二 开普勒三定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆 太阳处在所在椭圆的一个焦点上 开普勒第一定律 轨道定律 面积定律 对于每一个行星而言 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 若tab tcd tek 则sab scd sek 开普勒第二定律 对任意一个行星来说 它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 远处速度慢 近处速度快 开普勒第三定律 周期定律 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 a b c 半短轴 半长轴r 太阳 小结 开普勒第一定律 轨道定律 所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动 太阳是在这些椭圆的其中一个焦点上 开普勒第二定律 面积定律 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 即近日点速率最大 远日点速率最小 开普勒第三定律 周期定律 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与周期的平方成正比 即有 r13 r23 t12 t22 注意 k的大小与行星无关 只与中心天体太阳的质量有关 或 r3 t2 k 在运用开普勒定律时注意 定律不仅适用于行星 也适用于卫星 只不过比值r3 t2 k 大小由行星质量决定 行星轨道都是椭圆 但与圆近似 故计算时可以认为是匀速圆周运动 太阳处在圆周轨道的圆心处 开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定律打下了坚实的基础 合作探究 1 关于公式中的常量k 下列说法中正确的是 a 对于所有星球的行星或卫星 k值都相等b 绕不同恒星做圆周运动的行星或卫星 k值可能不相等c k值是一个与中心天体无关的常量d k值是 个与中心天体有关的常量 bd 2 飞船沿半径为r的圆轨道运动 其周期为t 如果飞船要返回地面 可在轨道上的某一点a处减速 将速度降低到适当的数值 从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动 椭圆与地面的b点相切 实现着陆 如图所示 如果地球半径为r0 求飞船由a点运动到b点的时间 合作探究 目标检测 1 关于太阳系中行星运动的轨道 以下说法正确的是 a 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆b 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆c 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的d 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的 bc 目标检测 2 关于行星的运动以下说法正确的是 a 行星轨道的半长轴越长 自转周期就越长b 行星轨道的半长轴越长 公转周期就越长c 水星轨道的半长轴最短 公转周期就最长d 冥王星离太阳 最远 公转周期就最长 bd 目标检测 3 宇宙飞船围绕太阳在近似圆