6 1 行星的运动动画汇总

1、二、万有引力定律,第六章,万有引力与航天,万有引力与航天,6.1,行星的运动,万有引力与航天,地心说”模型,一）、地心说,托,勒,密,代表人物,古希腊的托勒密,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,万有引力与航天,太阳,日心说”模型,二）日心说,哥,白,尼,代表人物,波兰的哥白尼,观点,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,万有引力与航天,开普勒,证明了太阳系,中各天体的轨道,是椭圆,给出了行星公,转周期与其到太,阳的平均距离之,间的关系,提出三大定律,万有引力与航天,开普勒,几,何,

2、定,律,所有的行星围绕太阳运动的轨道都是,椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上,开普勒第一定律,万有引力与航天,问题,第一定律说明了行星运动轨,迹的形状，那不同的行星绕,太阳运行时椭圆轨道相同吗,牢记,不同行星绕太阳运行的椭圆,轨道不一样，但这些轨道有,一个共同的焦点，即太阳所,处的位置,万有引力与航天,开普勒,面,积,定,律,对于任意一个行星而言，它和太阳的,连线在相等的时间内扫过相等的面积,开普勒第二定律,万有引力与航天,问题,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦,点上，则行星在远日点,的速率与在近日点的速,率谁大,牢记,行星在近日点的速率大,于远日点的速率,万有引力与航天,开普勒,周

3、,期,定,律,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,开普勒第三定律,万有引力与航天,开普勒第三定律,k,T,a,2,3,a,指椭圆轨道的半长轴,T,指行星运动的周,期,公式表述,a,万有引力与航天,1,开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道,是不同的,2,开普勒第二定律说明行星在近日点的速率大于在远日点,的速率，从近日点向远日点运动时速度变小，从远日点向近日点,运动时速率变大,3,开普勒第三定律,1,表达式,a,3,T,2,k,其中,a,是椭圆轨道的半长轴,T,为公转周,期,k,是与太阳质量有关而与行星无关的常量,2,由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似的

4、计算中，可,以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况下，若,用,R,代表轨道半径,T,代表周期，开普勒第三定律可以写成,R,3,T,2,k,3,开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此,时,a,3,T,2,k,比值,k,是由,中心天体的质量,所决定的另一常量，与,卫星无关。例如地球绕太阳运转时的常数,k,1,与月亮绕地球运转时,的常数,k,2,是不同的,万有引力与航天,1,行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心,2,行星绕太阳做匀速圆周运动,3,所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二,次方的比值都相等，即,3,2,r,k,T,万有引力与航天,例,1,有两个人造地球卫星

5、，它们绕地球运转,的轨道半径之比是,1,2,则它们绕地球运转,的周期之比为,1,2,2,解,设两人造地球卫星的轨道半径分别为,r,1,r,2,周期,分别为,T,1,T,2,且,r,1,r,2,1,2,则根据开普勒第,三定律,3,3,1,2,2,2,1,2,r,r,T,T,所以,3,1,1,3,3,2,2,1,1,2,2,2,T,r,T,r,比值法,处理天体运动,万有引力与航天,例,2,飞船沿半径,r,的圆周绕地球运动，其周期为,T,如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点,B,处，将,速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦,点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在,A,点相切,如图所示，已知地球半径为,R,求,1,比较飞船沿椭圆轨道运动时经过,A,B,两点的,线速度大小,2,求飞船由,A,点到,B,所需要的时间,R,r,R,r,A,B,万有引力与航天,R,r,R,r,A,B,解析,2,当飞船绕地球做圆周运动时,1,A,B,均在飞船绕太阳运动的椭圆轨,道上，且,A,为近地点,B,为远地点,故,V,A,V,B,当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时,3,2,r,k,T