行星的运动ppt课件

,第六章万有引力定律,1,一、行星的运动,2,1、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。,科学的足迹,3,2、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。,4,3、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）,5,(2)开普勒：天空的立法者,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,6,第谷（丹麦）,开普勒（德国）,7,开普勒三定律,8,开普勒行星运动的三大定律,开普勒第一定律：（椭圆轨道定律）,9,开普勒行星运动的三大定律,开普勒第一定律：（椭圆轨道定律）,将一条绳的两端固定在两个定点（图钉）上，以铅笔拉紧绳子所画出的图形即为椭圆。这两个定点称为此椭圆的两个焦点。从椭圆上任一点至两焦点的距离之和为一定值，既常数。O点为对称中心点,称为半长轴；称为半短轴；,认识椭圆,10,11,12,九大行星围绕太阳的运动,13,日地月运动,14,地球绕太阳运动的轨迹,15,开普勒,开普勒第二定律,对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积,16,（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,17,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,18,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。,半长轴R,A,C,B,19,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，只与太阳有关。,或:R3/T2=k,20,多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；,对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；,所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。,在运用开普勒定律时注意：,开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值k是由行星质量所决定的另一恒量,k值与中心天体有关，而与环绕天体无关,中学阶段的研究中能够按圆处理,21,探究(自然现象)：行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？,圆？,22,假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。,春92天,夏94天,秋89天,冬90天,23,课后练习:1.下列说法正确的有()A太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D日心说的说法是正确的,AB,24,2.关于行星的运动,下列说法正确的有是()A行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越大B行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大C行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大D以上都不对,BD,25,3.开普勒关于行星运动的公式R3/T2=k,以下理解正确的是()Ak是一个与行星无关的常量Bk代表行星运动的轨道半径CT代表行星运动的自转周期DT代表行星绕太阳运动的公转周期,AD,26,4、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（）A、所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动。B、行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处。C、离太阳越近的行星运动周期越长。D、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。,D,27,5、行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，设T2/r3=k,则常数k的大小()A.只与恒星的质量有关B.与恒星的质量及行星的的质量有关C.只与行星的质量有关D.与恒星的质量及行星的的速度有关,小结：R3/T2=k，无论是对于不同行星绕太阳转还是对于不同卫星绕同一个行星转，都是合适的，只是k值不同，k与行星或卫星无关，仅与中心天体有关。,A,28,6、地球绕太阳运动的轨道半长轴为1.501011m，周期为365d；月球绕地球运动的轨道半长轴为3.82108m，周期为27.3d，则对于绕太阳运动的行星，R3/T2的值为（）m3/s2；对于绕地球运动的物体，R3/T2的值为（）m3/s2。,2.51028,7.51022,29,7.神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，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，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径为R，求飞船由A点到B点所需的时间。,30,8.木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳转动的周期的12倍,则木星绕太阳运动的轨道半长轴约为地球绕太阳半长轴的几倍?,31,某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3,则卫星运行的周期大约是多少?,9：,32,10,太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动的周期比T1：T2？,解：,即,33,4.在古代,人们对天体的运动存在着“地心说”和“日心说”两种对立的看法,“地心说”认为_是宇宙的中心,是静止不动的;“日心说”认为_是静止不动的;这两种认识都是_(正确或错误)的,地球,太阳,错误,34,例题二：,8题中月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样,35,A,B,C,半短轴,半长轴R,太阳,36,飞机以350km/h的速率在地球表面附近飞行，哪种情况中飞机上的乘客可在较长的时间内看见太阳不动的停在空中A.在北纬78度由东向西飞行B.在北纬78度由西向东飞行C.在北纬12度由东向西飞行D.在北纬12度由西向东飞行已知：350km/h设：地球赤道直径是12756千米，地球的极直径是0米，其中：S赤道圆周长；R地球赤道直径=12756km；s飞机所在纬度地球圆周；V赤道