高一物理必修二61行星的运动li.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第六章万有引力 与航天 §6-1 行星的运动 太阳系示意图 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。 由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。 1、地心说(Geocentric Universe) 托 勒 密 地 心 说 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动 随着天文观测不断进步，“地心说”暴露出许多问题。逐渐被波兰天文学家哥白尼(1473-1543)提出的“日心说”所取代。 波兰天文学家哥白尼经过近四十年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。 2、日心说(Solarcentric Universe) 日 心 说 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。 哥白尼 ■第谷的天文学观测 哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的。 仙后座的新星爆发 开普勒 开普勒第一定律 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 3、开普勒三定律 做一做 o 焦点 焦点 半长轴a 椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系? 保证椭圆的周长不变,当椭圆的形状变圆时,两焦点间的距离会如何变化?半长轴a的长度呢? 开普勒 开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 3、开普勒三定律 ◆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。 行星轨道 焦点 太阳 ● 开普勒自发表了第一、二定律后，又过了十年，经过更加艰苦的努力，在数字的海洋里提炼出了联系各行星轨道的第三定律。 3、开普勒三定律 k水=3.36×1018 K金=3.35×1018 K地=3.31×1018 K火=3.36×1018 R3/T2=k 开普勒第三定律（周期定律） 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 ◆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 短轴 长轴 3、开普勒三定律 2、金星与地球都在绕太阳运转,那么金星上的一天肯定比24小时短吗? 1、海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长，对吗？ 3、实际上，多数行星的轨道与圆十分接 近，那么开普勒三定律又当如何表述呢？ 观察八大行星图后请思考: 行 星 轨道半长轴 a(106km) 轨道半短轴 b(106km) 水星 57.9 56.7 金星 108.2 108.1 地球 149.6 149.5 火星 227.9 226.9 木星 778.3 777.4 土星 1427.0 1424.8 天王星 2882.3 2879.1 海王星 4523.9 4523.8 八大行星轨道数据表 1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心； 2、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； 3、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。 简化模型后的开普勒三定律： 1、开普勒第一定律（轨道定律） 所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 2、开普勒第二定律（面积定律） 　　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。 3、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公转周期的平方的比值都相等． k 的大小与行星无关，只与太阳质量有关。 短轴 长轴 小结 1、