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高中物理6.1《行星的运动》

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人教版高一物理必修2第六章 6.1行星的运动(共30张PPT)

人教版高一物理必修2第六章 6.1行星的运动(共30张PPT)
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。
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。
托勒密的天体模型之所以能够流行千年，是有它的优点和历史原因的。
训练4、设月球绕地球运动的周期 为27天，则月球中心到地球中心的 距离R1与地球的同步卫星到地球中 心的距离R2之比即R1∶R2为( B ) A．3∶1 B．9∶1 C．27∶1 D．18∶1
训练5、如图所示是行星 m 绕恒星 M 运动的情况
示意图，则下列说法正确的是( C )
A．速度最大点是B点 B．速度最小点是C点 C．m从A到B做减速运动 D．m从B到A做减速运动
①水星、木星、金星、火星、土星五颗行星和地球一 样，都在圆形轨道上匀速率地绕太阳公转。
②月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上， 每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转。
③地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自 转才出现日月星辰每天东升西落的现象。
④恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要 大得多。
约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观 点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。
你从哥白尼身上学到了什么？
材料1：哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而美的东 西是简单与和谐的。 对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一。
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，行星运动的一年周期是地球 每年绕太阳公转一周的反映。主要内容是：
十六世纪“日心说”创立之前的一千多年中，“地心 说”一直占统治地位，并长期为教会所利用，宣称恒星 天上面是最高天，也就是天神的住所。由于这一学说没 有反映行星运动的本质，经不起长时间的观测检验，后 来为哥白尼“日心说”所推翻。

高中物理课件-6.1行星的运动

高中物理课件-6.1行星的运动

观察下图是按不同比例尺绘 制的太阳系八颗行星及冥王 星的轨道
实际上，行星的轨道与 圆十分接近，所以在中学阶 段的研究中我们按圆轨道处 理.这样就可以说:
①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 （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。
3. 36 ×1018 3. 36 ×1018 3. 31 ×1018 3. 36 ×1018 3. 36 ×1018 3. 36 ×1018
3. 37 ×1018 3. 36 ×1018
3、开普勒第三定律：
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．
地球
F
F
a
a3 T2 k
比值k是与行星无关，而
离太阳 近时速 度快， 离太阳 远时速 度慢。
你从中发现了什么？
行星
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
半长轴a／106 km 公转周期／T k＝R3 /结T2／(论m3 • s2)
57 108 149 228 778 1426 2869 4495
87.97 225 365 687 4333 10759 30686 60188
二、开普勒行星运动定律？
1609年开普勒在 《新天文学》一书中公 布了开普勒第一、第二 定律，
1619年又公布了开 普勒第三定律。
被称为“天空的立法 者”。
开普勒
1、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。
2、开普勒第二定律：
对于每一个行星，太阳和行星的连线在相 等的时间内扫过的面积相等。

高一物理-6.1 行星的运动

高一物理-6.1 行星的运动

图示
三、行星运动的近似处理
定律
近似处理方法
开普勒第 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处
一定律 在_圆__心__
开普勒第 二定律
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___
开普勒第 三定律
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，表达式为_Tr_32_＝__k__
(6)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长。
(√)
(7)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动。
(√ )
[例] 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普
勒行星运动定律可知
()
A．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
√C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之
√C．m 从 A 点运动到 B 点做减速运动
D．m 从 A 点运动到 B 点做加速运动
说 都绕太阳运动
_第__谷__的观测数据不符
二、 开普勒行星运动定律
哥白尼模型的几个基本问题： 为什么只有6个行星围绕太阳旋转？ 为什么这些行星的距离如此有序？ 为什么它们距太阳越远，其运动越慢？
二、 开普勒行星运动定律
内容 所有行星绕太阳运动的一个焦点上 (椭圆定 说明 不同行星绕太阳运动 律) 时的椭圆轨道是不同的
周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运
动
C．天穹不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成天体每天东
升西落的现象
√D．与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距
离大很多

6.1行星的运动xyr

6.1行星的运动xyr

应用1—1 关于 “ 日心说 ” 和 “ 地心说 ” 的 关于“ 日心说” 地心说” 应用 一些说法中，正确的是( ) 一些说法中，正确的是 • A．地球是宇宙的中心，是静止不动的 ．地球是宇宙的中心， • B． “ 太阳从东方升起 ， 在西方落下 ” ， ． 太阳从东方升起， 在西方落下” 这说明太阳绕地球转动， 这说明太阳绕地球转动，地球是不动的 • C．如果认为地球是不动的 以地球为参考 ． 如果认为地球是不动的(以地球为参考 系)，行星运动的描述不仅复杂且问题很多 ， • D．如果认为太阳是不动的 以太阳为参考 ． 如果认为太阳是不动的(以太阳为参考 系)，则地球和其他行星都在绕太阳转动 ， 答案： 答案：CD
【例 1】 】 16 世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料， 世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，
多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说” 经过 40 多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下 四个基本论点，这四个基本论点目前看存在缺陷的是( 四个基本论点，这四个基本论点目前看存在缺陷的是 )
• A．宇宙的中心是太阳，所有的行星都在绕太阳做匀 ．宇宙的中心是太阳， 速圆周运动 • B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地 ．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星， 球做匀速圆周运动的卫星， 球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟 地球一起绕太阳运动 • C．天穹不转动，因为地球每天自西向东转一周，造 ．天穹不转动，因为地球每天自西向东转一周， 成天体每天东升西落的现象 • D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日 ．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远， 地间的距离大的多 【答案】 ABC 答案】
哥白尼
布鲁诺
伽利略
2、开普勒行星运动定律 、

6.1 行星的运动

6.1 行星的运动

选做题
1、已知宇宙飞船离地面的最大距 离为183km，最近距离为24.4km，求飞 船绕地球运转的周期。地球的开普勒恒 量k=1.01×1013m3/s2
（提示：注意地球半径）
选做题
2、某行星绕太阳运行的椭圆轨道运动， 如图，F1、F2是椭圆轨道的两个焦点，太阳 在焦点F1上。已知两个焦点的连线与椭圆的 交点A到F1距离为a，与交点椭圆的交点B到 F1距离为b，则行星在A、B两点的速率之比 为多大？
开普勒三条定律
开普勒第二定律 （亦称面积定律） 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。(近日点速率最大，远日点速率最小)
开普勒三条定律
开普勒第三定律 （亦称周期定律） 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。 即：a3 / T 2 = k
K是一个只决定于被绕天体（中心天体） 质量的物理量
3、飞船沿半径为R的圆周 绕地球运动，其周期为T， 如果飞船要返回地面，可 在轨道上的某点A处，将 速率减小到适当数值，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B点相切， 如图所示。 如果地球半 径为R0，求飞船由A点到B 点所需的时间。
地球
R
R0
6.1 行星的运动
地球
银河中的太阳系
开普勒三条定律的得出
星体做匀速 圆周运动
二十年的 精心观测
第 谷（丹麦）
十年多的 刻苦计算 开普勒（德国）
否定19种假设
结论:认为行星轨道 为椭圆
开普勒三条定律
开普勒第一定律 （亦称轨道定律） 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。
例题一：
• 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?

高一物理《必修2》6.1行星的运动 人教版

高一物理《必修2》6.1行星的运动 人教版

日心说
哥白尼雕像（华沙） 哥白尼雕像（华沙）
观点：太阳是静止不动的， 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 绕太阳做匀速圆周运动。
日心说
哥白尼雕像（加沙） 哥白尼雕像（加沙）
观点：太阳是静止不动的， 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 绕太阳做匀速圆周运动。
思考
在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？ 在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？
你能不能谈谈这两种学说的主要观点？ 你能不能谈谈这两种学说的主要观点？
日心说
托勒密
日心说
哥白尼
16世纪，波兰天 16世纪 世纪， 文学家哥白尼根据天 文观测的大量资料经 40多年的天文观测 过40多年的天文观测 和潜心研究， 和潜心研究，提出 日心体系” “日心体系”宇宙图 景。
1
学习目标
行星的运动
1.阅读教材， 1.阅读教材，了解人类对行星运动规律的认识 阅读教材 历程 2.通过学习知道开普勒行星运动规律， 2.通过学习知道开普勒行星运动规律， 通过学习知道开普勒行星运动规律 3.对比了解开普勒第三定律中 对比了解开普勒第三定律中k 3.对比了解开普勒第三定律中k的大小只与中 心天体有关
思考
在太阳系八大行星中， 在太阳系八大行星中，海王星离太 最远” 阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最 对吗？ 长，对吗？
Yes， Yes，you are right !
练习 关于行星的运动以下说法正确的 A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 行星轨道的半长轴越长， B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 行星轨道的半长轴越长， C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 水星轨道的半长轴最短， D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长 海王星离太阳“最远”

新人教版高中物理必修二：6.1《行星的运动》课件(共16张PPT)


（二）开普勒定律
开普勒第一定律 （轨道定律）
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。
开普勒第二定律面积定律
对每个行星而言，行星和太阳的连线在 任意相等的时间内扫过的面积都相等
SA SB SC
近日点
远日点
讨论：近日点的速率与远日点速率哪一个大？ 为什么？拓展提高：能求速度之比吗？
亚里士多德九重天示意图
托勒密
• 托勒密全面继承了亚里士多德的地心说， 并利用前人积累和他自己长期观测得到的数 据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他 把亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力 天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火 天。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的 圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为 中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫 “均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设 地球并不恰好在均轮的中心，而偏开一定的 距离，均轮是一些偏心圆；日月行星除作上 述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地 球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结 构的数学图景，却较为完满的解释了当时观 测到的行星运动情况，并取得了航海上的实 用价值，从而被人们广为信奉。
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。
开普勒第三定律 （周期定律）
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。
R3 T2 k
谢谢
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
THE END
谢谢观看
开普勒第三定律 （周期定律）

6.1《行星的运动》


Mm F=G 2 r
M F ∝ 2 r
结论符合猜想， 结论符合猜想，猜想有可能正确 第五步——实验验证 第五步 实验验证
随 堂 关于行星对太阳的引力的说法中正确的 练 是（ A ） 习 A.行星对太阳的引力与太阳对行星的 行星对太阳的引力与太阳对行星的
行星对太阳的引力与太阳对行星的 引力是同一性质的力 B.行星对太阳的引力与太阳的质量成 行星对太阳的引力与太阳的质量成 正比， 正比，与行星的质量无关 C.太阳对行星的引力大于行星对太阳 太阳对行星的引力大于行星对太阳 的引力 D.行星对太阳的引力大小与太阳的质 行星对太阳的引力大小与太阳的质 量成正比， 量成正比，与行星距太阳的距离成反比
3
r
B
)3
=k
1 (r + R )T t = T'= 2 4r
r+R 2r
[课堂训练 课堂训练] 课堂训练 1．下列说法正确是 ( D ) A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮 及其他行星都绕地球运动 B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕 太阳运动 C.太阳是静止不动的，地球和其他行 星都绕太阳运动 D．“地心说”和哥白尼提出的“日 心说”现在看来都是不正确的
笛卡尔
行星的运动是太阳吸引的缘 故，并且力的大小与到太阳距 离的平方成反比。 离的平方成反比。
胡克
科 学 足 迹
当年牛顿在前人研 究的基础上， 究的基础上，并凭借其 超凡的数学能力和坚定 的信念，深入研究， 的信念，深入研究，最 终发现了万有引力定律 万有引力定律。 终发现了万有引力定律
牛顿 (1643—1727) (1643— 英国著名的物理学家
A
r
R
B
【解析】： 解析】
（1）A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 ） 、 均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 道上， 为近地点， 为远地点 为远地点， 道上，且A为近地点，B为远地点， 为近地点 故VA>VB

必修2 6.1 行星的运动 课件


对开普勒行星运动定律的理解
1. 从空间分布认识: 行星的轨迹都是椭圆, 所有椭圆有一个共同的焦点, 太阳就在此焦点 上. 因此第一定律又叫椭圆轨道定律, 如图所示.
意义: 第一定律告诉我们, 尽管各行星的轨道大小不同, 但它们的共同规律是: 所有行星都 沿椭圆轨道绕太阳运动, 太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上. 否定了行星圆形轨道 的说法, 建立了正确的轨道理论, 给出了太阳准确的位置.
10 12 10
点击进入课时训练
二、开普勒行星运动定律
定 律 开 普 勒 第 一 定 律 内容 所有行星绕 太阳运动的 轨道都是椭 圆, 太阳处在 椭圆的一个 焦点上 公式或图示
定 律 开 普 勒 第 二 定 律
内容
公式或图示
对任意一个行星来说 , 它与 太阳的连线在相等时间内 扫过相等的面积
定 律
内容
公式或图示
开 普 勒 第 三 定 律 所有行星的轨道 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
思路点拨: 分别确定圆形轨道和椭圆轨道的半长轴大小, 根据开普勒第三定 律求解. 解析: 飞船沿半径为 R 的圆周绕地球运动时, “半长轴”大小为 R , 沿椭圆轨 道运动时的半长轴大小为 R' = T' ,
R R0 2
, 设飞船沿椭圆轨道运动时周期为
R3 由开普勒第三定律得 2 T
R 3 R R0 T = , 联立解得 T' = 2 T 2R
【例 1】 关于太阳系中行星运行的轨道, 以下说法中正确的是
(
)
A. 所有的行星绕太阳的轨道都是圆 B. 所有的行星绕太阳的轨道都是椭圆 C. 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴是相同的 D. 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半短轴是相同的 解析: 实际上, 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆, 故选项 A 错误, 选项 B 正确; 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道不同, 因此, 轨道的半长轴或半短轴并不相同, 但轨道半长轴的三次方与公 转周期二次方的比值都相同, 选项 C 、D 错误. 答案: B.

人教版 必修二第六章第一节《行星的运动》学案+答案

第六章 万有引力与航天6.1 《行星的运动》学案【学习目标】1.知道地心说和日心说的基本内容。

2.知道行星绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。

3.学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。

4.了解人类对行星的认识过程是漫长且复杂的，真理来之不易。

【重点难点】开普勒三大定律且应用【课前预习】1、“地心说”的观点：。

代表人物是。

2、“日心说”的观点：。

代表人物是。

3、开普勒第一定律：。

4、开普勒第二定律：。

5、开普勒第三定律：。

公式是。

6、公式k Ta 23中的比例系数k 与有关。

[堂中互动][问题探究1]古代对行星运动规律的认识[教师点拨]对天体的运动，历史上有过“地心说”和“日心说”两种对立的认识。

发生过激烈的斗争。

1、地心说由于地球的自转，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。

其代表人物是古希腊的托勒密．“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的 神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位．2、日心说波兰天文学家哥白尼(1473-1543)提出“日心说”（《天体运行论》）：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳运动。

为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被 裁判所活活烧死。

“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。

”实际上，太阳也不是宇宙的中心，也并非静止，它在以2.46亿年的周期绕银河系中心运动。

…… 例1．16世纪,哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个基本论点目前看不存在缺陷的是( )A.宇宙的中心是太阳,所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动C.天体不转动,因为地球每天自西向东转一周,造成天体每天东升西落的现象D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多【解析】选D ，所有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;，所有行星实际并不是在做匀速圆周运动,整个宇宙是在不停运动的.所以目前只有D中的观点不存在缺陷.【拓展】关于天体的运动以下说法正确的是（）A.天体的运动毫无规律,无法研究B.天体的运动是最完美的、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都围绕太阳运动【解析】选D.天体运动是有规律的,不是做匀速圆周运动,且轨迹是椭圆,而日心说认为太阳系中的所有行星都绕太阳转动.A、B、C均错误,D正确.[问题探究2]开普勒行星运动定律[教师点拨]1、第谷的观测和记录第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然有使用价值。

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的时间内扫过相等的面积。
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢！
t1 s1
s2 t2
t1 = t2 S1 = S2
v近日点 > v远日点
从运动学的角度来看，还应该研究行星 运动的哪些物理量？
你从中发现了什么？
行星
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
半长轴a／106 km 公转周期／T k＝R3 /结T2／论(m3 • s2)
球卫星系统，飞船返回时时以地心为焦点的椭圆轨道运行，
那么应用开普勒第三定律可求返回时间。飞船返回时间为椭
圆运行周期的一半，
而椭圆的半长轴为：R
1 (R 2
R0 )
R3 R 2
由开普勒第三定律可得：
T
2
T2
所以：t 1 T 2
2 (1
R0
)
3 2
T
8
R
1. 课外阅读P33-35《科学足迹》 2. P33-35课堂作业：《问题与练习》3、4
开普勒第三定律：（周期定律）
所有行星的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
地球
F1
F2
O
a
a3 = k T2
行星绕太阳公 转的周期
比值 k 有什么特点？
行星
半长轴 (x106 km)
公转周期(天)
k值
水星
57
87.97
3.36×1018
金星
108
225
3.35×1018
r
3 地日
T2 地球绕日
=
r
3 慧星
T2 慧星绕日
T2 慧星绕日
=
r
3 慧星
r
3 地日
×T
2 地球绕日
T慧星绕日 = 183 ≈ 76 4年
则哈雷慧星下次出现的时间是：1986+76=2062年
提供数据：地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆； 彗星轨道的半长轴 R1 约等于地球公转半径 R2 的 18 倍。
之类的想法。
浑
东汉时期的天文学家张衡提
天
出“浑天”说，认为天就像一个
说
大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。
科学的足迹……
符合人们的直接经验
地 心 说
托勒密
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……
拦住了太阳，推动的地球
日 心 说
哥白尼
太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太 阳做匀速圆周运动。
科学的足迹……
天才观察者：第谷 • 布拉赫
把天体位置测量的误差由10ʹ 减
少到2ʹ
日心说的进一步完善
第谷
真理超出期望：开普勒
行星运动三定律
开普勒
行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？
圆？
秋 冬
地
两
球
季
生活事实
比
春
年份
春分
夏至
秋分
冬至
夏
两
2013
3/20
6/21
9/23
12/22
季
2014
3/21
6/21
57
87.97
3. 36 ×1018
108
225
3. 36 ×1018
149
365
3. 31 ×1018
228 778 1426
687 4333 10759
3. 36 ×1018 3. 36 ×1018 3. 36 ×1018
2869 4495
30686 60188
3. 37 ×1018 3. 36 ×1018
2. 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。
R
B R0
A
解：开普勒定律虽是对太阳系统而言的，但该定律也适合地
观神 的奇 宇而 宙又
壮
在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各 异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中的星 星……由这些天体组成的广袤无垠的宇宙始终 是我们渴望了解、不断探索的领域。关于天体 的运动，历史上有过不同的看法。
古人对地球的认识
盖
古人根据有限范围内的观察
天
（如日月星辰东升西落、远处天
说
壤相接等），得出“天圆地方”
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，即:
r 3 T2
=
k
一、“地心说”与 “日心说”
地球是中心→太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展）
地球
149
365
3.31×1018
火比星 值 k 是一2个28 与行星无关6而87 只与太3.阳36（×1中018
心天木星体）有关的77恒8 量！
土星
1426
4333 10759
3.36×1018 3.36×1018
天王星
2869
30686
3.37×1018
海王星
4495
60188
3.37×1018
9/23
12/22
时
2015
3/21
6/229/23Fra bibliotek12/22
间
短
春92天
夏94天
秋89天
冬90天
！
科学探索
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
↓ 四年多的刻苦计算
第谷（丹麦）
↓ → 8分的误差 ← 二十年的精心观测
↓
否定19 种假设 ↓
行星轨道为椭圆
现实验证
假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在椭 圆的一个焦点上,根据曲线运动的特点，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。
同步卫星
0.0424
1
1.03×1013
月球
0.3844
27.322
1.03×1013
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期
最长，对吗？
对
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?
肯定
实际上行星绕太阳的运动很接近圆， 在中学阶段，可近似看成圆来处理问题， 那么开普勒三定律的形式又如何？
二、行星运动定律——开普勒三定律
1、轨道定律：椭圆 2、面积定律: v近＞v远 3、周期定律： r 3/ T2 = k （ k 是一个只与中心天体质量有关的物理量）
1、哈雷彗星最近出现的时间是 1986年，天文学家哈雷预 言，这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞 近地球是哪一年？
解：根据开普勒第三定律
开普勒第一定律：（轨道定律） 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。
开普勒第一定律动画演示
太阳
●
焦点
焦点
怎样用图钉和细绳画椭圆？
半
短
轴
图钉
b
图钉
O 半长轴 a
椭圆上某点到两个焦点的距离之和，与椭圆 上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系？
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