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高一物理必修二第六章：6.1行星的运动(无答案)-最新学习文档

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人教版高一物理必修2第六章 6.1行星的运动 36张ppt

人教版高一物理必修2第六章 6.1行星的运动 36张ppt

1
1.02×1013
月球
0.3844 27.322 1.02×1013
二、开普勒行星运动三定律
开普勒第三定律：（周期定律） 所有行星的轨道的半长轴的立方和公转周期的平方成正比。
a3/T2=K
a
R3 =k
T2
1619年 《宇宙和谐论》
注：该定律不但适用于行星绕太阳的运动， 也适用于卫星绕行星的运动。
人教版普通高中课程标准教材物理必修2
第六章 第1节 行星的运动
豫章中学 董萍
浩瀚的宇宙
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。
随着科学技术的不断 发展,哪种学说更加具 有说服力呢?
地心说
日心说
一、古人对天体运动的看法及发展过程
地
托勒密，伟大的古代天文学家
课堂练习
1、下列说法正确的是( )
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
课堂练习
2.宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动， 若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船 绕太阳运行的周期是 （ ）
火星
228
87.97 225 687
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
地球 土星 木星
149 1426 778
365 10759 4333
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
K是一个常量，与中心天体有关，与行星无关；
中心天体不同，K值不同。
人造卫星 地球 0.0424

人教版高一物理必修二 第六章 万有引力与航天--开普勒定律及万有引力定律(无答案)

人教版高一物理必修二 第六章 万有引力与航天--开普勒定律及万有引力定律(无答案)

开普勒定律及万有引力定律1．开普勒行星运动三定律简介（轨道、面积、比值）丹麦开文学家开普勒信奉日心说，对天文学家有极大的兴趣，并有出众的数学才华，开普勒在其导师弟谷连续20年对行星的位置进行观测所记录的数据研究的基楚上，通过四年多的刻苦计算，最终发现了三个定律。

第一定律：所有行星都在椭圆轨道上运动，太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上；第二定律：行星沿椭圆轨道运动的过程中，与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等；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．即k Tr =23开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的，给出了行星运动的规律。

2．万有引力定律(1) 内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比，跟它们的距离平方成反比，引力方向沿两个物体的连线方向。

2r Mm G F =（1687年） 2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-叫做引力常量，它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m 时的相互作用力，1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。

万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤实验原理是力矩平衡。

实验中的方法有力学放大（借助于力矩将万有引力的作用效果放大）和光学放大（借助于平面境将微小的运动效果放大）。

万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”：对于地面附近的物体m ，有2EE R m m G mg =（式中R E 为地球半径或物体到地球球心间的距离），可得到GgR m E E 2=。

(2)定律的适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r 应为两物体重心间的距离．对于均匀的球体，r 是两球心间的距离．当两个物体间的距离无限靠近时，不能再视为质点，万有引力定律不再适用，不能依公式算出F 近为无穷大。

人教版高中物理必修2第六章6.1行星的运动(共19张PPT)(优质版)

人教版高中物理必修2第六章6.1行星的运动(共19张PPT)(优质版)

挑战者号爆炸的悲剧
“发现”号航天飞机被“背回”美国佛罗里达州肯尼迪航天中心
从1981年至1993年底，美国 一共有5架航天飞机进行了59 次飞行，其中哥伦比亚号15 次，挑战者号10次，发现号 17次，亚特兰蒂斯号12次， 奋进号5次。
美国当地时间2003年2月1日，哥伦比亚号航天飞 机在返回地球时坠毁，图为失事的哥伦比亚号航 天飞机解体后掉落在地上的一块球状残骸。
K是一个只决定于被绕天体（中心天体）质量的物理量
R
想一想
你能否例举一些事实或设计一个实验来说明：
⑴ 是地球绕太阳转动而不是太阳绕地球转动。
⑵ 地球绕太阳转动是椭圆轨道而不是正圆轨道。
卫星绕行星运转，行星带着它们的卫星绕太阳运转， 整个太阳系绕银河系中心运转，银河系这个整体也在 运动。并不存在一个绝对的运动中心，运动本身也是 相对的。"太阳"不过是银河系中一千多亿颗恒星中的 一员罢了!
课堂小结
一、地心说与日心说
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆 2、面积定律 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）
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚 和在乎自己的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困 难，那韩智华就是我们的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上 第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量 而是以质量来计算，知道你停止努力的那一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。 17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。 21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人， 未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗 兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不 要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以 乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过 程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。— —曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必 须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。

人教版物理必修二 6.1《行星的运动》 (共30张PPT)

人教版物理必修二 6.1《行星的运动》 (共30张PPT)

（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 PF1 P常F2数。O点
为对称中心点, OM称为O半N长 a
轴；
称O为R半短OS轴；b
OF1 OF2 c
【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 大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。
ks5u精品课件
开普勒行星运动的三大定律
开普勒第二定律：（面积定律）
对于任意一个行星来说，它与太 阳的连线在相等的时间里扫过的面
M
N
积相等。SAB=SCD=SEK
试比较近日点和远日点地球的速度大小？ 试求出近日点和远日点地球的速度大小的比值？
第六章 万有引力与航天
仰望星空
我仰望星空，
我仰望星空
它是那样寥廓而深邃； 它是那样自由而宁静；
那无穷的真理，
那博大的胸怀，
让我苦苦地求索、追随。 让我的心灵栖息、依偎。
我仰望星空， 它是那样庄严而圣洁； 那凛然的正义， 让我充满热爱、 感到敬畏。
我仰望星空， 它是那样壮丽而光辉； 那永恒的炽热， 让我心中燃起希望的烈 焰、响起春雷。
（2）彗星轨道的半长轴R1约等于地球公转半 径R2的18倍。
课堂训练
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R0，求飞船由A点到B点所需的时间。

高中物理人教版必修二 6.1行星的运动 (共33张PPT)

高中物理人教版必修二 6.1行星的运动 (共33张PPT)

定律
的二次方的比值都相等
知识点 3

行星运动的一般处理方法
行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按道十分接近圆，太阳处在_______
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 匀速圆周 运动。 ________ ，即行星做___________
平方 立方 3．所有行星轨道半径的__________ 跟它的公转周期的__________ 的比值都
r3 2＝ k T 相等。表达式：__________。
【基础题组自测】

[判一判]
(1)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。( × ) (2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动。( × ) (3)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离 各不相同。( √ )

(4)太阳系中所有行星都绕太阳在同一个平面内运动。( × )
(5)太阳系中越是远离太阳的行星，运行周期就越大。( √ )
[选一选] (多选)16 世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，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，这四个论点目前看存在缺陷 的是 ( ABC ) A．宇宙的中心是太阳，所有行星都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，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动 C．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的 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
第六章 万有引力与航天
1.行星的运动

日出日落，斗转星移，神秘的宇宙 壮丽璀璨……

当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙 时，他们就开始试图破译日月星辰 等天文现象的奥秘……到了17世纪 牛顿以他伟大的工作把天空中的现

高一物理必修二第六章6.1行星的运动

高一物理必修二第六章6.1行星的运动
哈雷彗星 地球 太阳
为了便于记忆开普勒这三条重要的定律， 有一首打油诗： 第一定律画椭圆 第二定律限面积 周期半径归第三 天上从此再不乱
1、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来量度 太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根据开普勒 第三定律，火星公转的周期是多少天？ 2、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运 动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球近的位置（近地点）和最 远位置（远地点），哪点的速度比较大？ 3、一种通信卫星需要“静止”在地面上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球 自转周期相同。请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之 一？ 4、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈 雷普经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径 的18倍，并预言这颗彗星每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到证实，该彗星被 命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三 定律估算，它下次飞近地球是哪一年？
第六章
万有引力与航天
6.1 行星的运动
同心县豫海回民中学 物理组 制作： 张安
时间：2014年4月9日
1
行星的运动
托勒密
哥白尼
一、地心说
• 托勒密于公元二世纪，提 出了自己的宇宙结构学说， 即“地心说”. • 地心说认为地球是宇宙的 中心，是静止不动的，太 阳、月亮及其他的行星都 绕地球做圆周运动． • 地心说直到16世纪才被哥 白尼推翻.
2.77 1.664
4.6
3
解析：谷神绕太阳沿椭圆轨道运动，设它的轨道 半径为R，运动周期为T。 r 由开普勒第三定律 T 二k ，得T＝4.59年。

高中物理 必修第二册 第六章 1 行星的运动


点的速率小，D正确，B、C错误。
目录
1．在太阳系中有关行星的运动的说法，正确的是 A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心
( B)
B．行星在近日点的速度大于在远日点的速度
C．所有行星轨道半长轴的三次方跟它的自转周期的二次方的比都相等
D．行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值与行星有关 解析： 开普勒第一定律指出所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在
目录
2．开普勒第二定律比较了某个行星在椭圆轨道上不同位置的速度 大小问题 如图所示，在相等的时间内，面积 SA＝SB，这说明离太阳 越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率 越大，离太阳越远，行星速率越小。开普勒第二定律又叫 面积定律。
目录
3．开普勒第三定律比较了不同行星周期的长短问题 (1)如图所示，由Ta32 ＝k 知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长，比值
所有椭圆的一个焦点上，故A错误；根据开普勒第二定律可知，行星在近
日点的速度大于在远日点的速度，故B正确；行星轨道半长轴的三次方跟
它的公转周期的二次方的比值都相等，且比值与行星无关，与恒星质量有
关，故C、D错误。
目录
2．地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正
确的是
(B )
A．地球位于月球运行轨道的中心
B．地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度
C．地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比
D．相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的
面积
目录
解析：根据开普勒第一定律知，地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上， A错误；根据开普勒第二定律，地球和太阳的连线在相等时间内扫过的面积 相等，所以地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度，B正确； 根据开普勒第三定律知，所有行星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，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论， C错误；根据开普勒第二定律知，对任意一个行星而言，太阳与行星的连线 在相等时间内扫过的面积相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满 足这一结论，D错误。

高中物理必修2 第六章 第1节 行星的运动

A .行星做匀速圆周运动 B .太阳处于圆周的中心 C. 中的R 即为圆周的半径 D. 所有行星的周期都和地球公转的 周期相同
4.有两颗行星围绕恒星运转，它们 的运动周期之比为27:1，则它们的 轨道半径之比为（ B ）
A.1:27
B.9:1
C.27:1
D.1:9
5. 一探空火箭未打中目标而进入 绕太阳的近似圆形轨道运行，轨道半 径是地球绕太阳公转半径的９倍，则 探空火箭绕太阳公转周期为
太阳
●
焦点
焦点
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。
近处速 度快
远处速 度慢
开普勒第三定律：
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。
表达式： a3 T2
半长轴
=k
行星绕太阳公转 的周期
中学阶段，简单处理：
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆， 太阳处在圆心；
行星的运动
科学的足迹
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。
2、日心说
代表人物： 哥白尼 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。
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律：
所有行星绕太阳的轨道都是椭 圆，太阳处在椭圆的一个焦点 上。
___2_7_____年
课堂小结
地心说 日心说 开普勒三定律
D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不 正确的
2.关于开普勒行星运动的公式，以 下说法正确的是（ ABD ）
A. k是一个与行星无关的常数 B. 不同星球的行星，k值可能不同 Байду номын сангаас. T表示行星运动的自转周期 D. T表示行星运动的公转周期

高一物理必修二6.1行星的运动


• 五、饱经风霜的“爱神” 小行星 既然被取名为“Eros”， “爱神”小行星在人们的 心中是一个漂亮、干净的 形象。但登陆“爱神”的 Shoemaker号探测器发回 的照片却告诉我们，情况 并非如此。照片显示，行 星表面布满了坑洞——这 些坑洞是由火山爆发以及 小行星相撞形成。
“最酷最炫”的太空图片 ６
“最酷最炫”的太空图片 ９
九、笼罩在沙尘阴霾中的火 星 这是两幅摄于不同时间 的火星图片。左边的一 幅摄于今年七月火星离 地球最近时，当时火星 正对着太阳，星球被照 得通亮，山脉沟壑清晰 可见；右边的一幅摄于 今年九月初，那时，火 星上的沙尘暴已经肆虐 了近两个月，整个火星 笼罩在一片沙尘阴霾之 中。幸亏地球上没有出 现这样的沙尘暴！
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 ) A. B. C. D. 只与恒星的质量有关 与恒星的质量及行星的的质量有关 只与行星的质量有关 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。
“最酷最炫”的太空图片 ４
四、怒气冲冲的太阳 千万别去惹“太阳 公公”，他烦着呢。太 阳风暴平均 11 年爆发一 次，太阳释放出能量最 旺的耀斑，太阳风暴图 片的确很美，但千万别 跑到操场上看太阳、找 耀斑，因为“太阳公公” 怒气未消，他灼热的 “目光”会让你的眼睛 很受伤。
“最酷最炫”的太空图片 ５
“最酷最炫”的太空图片 2
• 二、让无数人倾倒的 狮子座流星雨 11月显身的狮子 座流星雨让无数人为 之倾倒。这次流星雨 多而密，天文迷借此 机会许完了整个世际 的心愿。

6.1_行星的运动(人教版高一物理必修二)


k值不一样。 如金星绕太阳的
R3
T2 与地球绕
太阳的
R3
T2
是一样的，因为它们的中心
T2
天体一样，均是太阳。但月球绕地球
运动的 R3 T2
与地球绕太阳的 R3 T2
是不一样
的，因为它们的中心天体不一样。
2、开普勒定律是根据行星运动的现察结 果而总结归纳出来的规律．它们每一 条都是经验定律，都是从行星运动所 取得的资料中总结出来的规律．开普 勒定律只涉及运动学、几何学方面的 内容，不涉及力学原因。
①行星绕太阳运动轨道是圆，太阳处 在圆心上。
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）不变， 即行星做匀速圆周运动。
③所有行星的轨道半径的三次方跟它 的公转周期的平方的比值都相等。
扩展及注意
1、开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运
动，同时它适用于所有的天体运动。
只不过对于不同的中心天体，R3 k中的
【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。
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 在相等时间内扫过相等的面积．
【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？
托勒密
地心说
日心说
太阳是宇宙的中心， 且太阳是静止不动 的，地球和其它行 星都绕太阳做简单 而完美的圆周运动。
代表人物： 波兰科学家哥白尼
哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473-1543）， 波兰天文学家、日心说创立者， 近代天文学的奠基人。
日心说
“日心说”与“地心说”的 争论
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第六章 1、行星的运动
主备人： 闫保松 班级 姓名
【学习目标】
1、了解人类对行星运动规律的认识历程。

2、了解观察的方法在认识行星运动规律中的作用。

3．能熟悉背诵开普勒行星运动定律，并知道它的科学价值。

【知识回顾】
匀速圆周运动的特点是什么？(从线速度、角速度和周期等方面来描述) 【学习过程】
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、“地心说”和“日心说”的共同点是什么？在“地心说”和“日心说”的争斗中，谁最终取得了胜利？取得胜利原因是什么？
4、开普勒第一定律： 。

椭圆的特点是 。

5、开普勒第一定律说明了行星运动轨迹的形状，那不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?
6、开普勒第二定律： 。

7、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？
8、开普勒第三定律： 。

公式是 。

9、公式k T
a =23
中的比例系数k 可能与谁有关？
10、查阅有关资料，了解太阳系。

11、由于太阳系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，开普勒三大定律就可以说成 12、扩展及注意：
a)
开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动，同时它适用于所有的天体运动。

只不过对于
不同的中心天体，k T
R =23
中的k 值不一样。

如金星绕太阳的23T R 与地球绕太阳的23T R 是一样的，
因为它们的中心天体一样，均是太阳。

但月球绕地球运动的23T R 与地球绕太阳的23T
R
是不一样
的，因为它们的中心天体不一样。

b)
开普勒定律是根据行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律．它们每一条都是经验
定律，都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律．开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容，不涉及力学原因。

c)
开普勒关于行星运动的确切描述，不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据，
更澄清了人们对天体运动神秘、模糊的认识，同时也推动了对天体动力学问题的研究． 三、经典例题
例1、我们假设地球绕太阳运动时的轨道半长轴为为
地a ，公转周期为地T ，火星绕太阳运动的轨道
半径为
火
a ，公转周期为
火
T ，那这些物理量之间应该满足怎样的关系？
例2、下列说法中正确的是（ ）
A.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上
B.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近日点附近速率大，远地点附近速率小；卫星与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等
C.大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处
D.月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律 例3、关于开普勒定律，下列说法正确的是（ ）
A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观测记录的大量数据，进行计算分析后获得的结论
B.根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度大，距离大时速度小
C.行星绕太阳运动的轨道，可以近似看做为圆，即可以认为行星绕太阳做匀速圆周运动
D.开普勒定律，只适用于太阳系，对其他恒星系不适用；行星的卫星（包括人造卫星）绕行星的运动，是不遵循开普勒定律的
例4、地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。

冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。

下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是（）A．地球公转速度是不变的B．冬至这天地球公转速度大
C．夏至这天地球公转速度大D．无法确定
例5、关于行星的运动说法正确的是（）
A、行星半长轴越长，自转周期越大
B、行星半长轴越长，公转周期越大
C、水星半长轴最短，公转周期最大
D、冥王星半长轴最长，公转周期最大
例6、已知木星绕太阳的公转周期是地球绕太阳公转周期的12倍，则木星轨道半长轴是地球轨道半长轴的多少倍？
四、巩固练习
1、下列说法正确的是（）
A.地球是一颗绕太阳运动的行星
B.关于天体运动的日心说和地心说都是错误
C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
2、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )
A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C、所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D、所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
3、理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕
行星的运动）都适用。

下面对于开普勒第三定律的公式
K
T
R
2
3
，下列说法正确的是（）
A、公式只适用于轨道是椭圆的运动
B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等
C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关
D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离4、两颗行星的质量分别为2
1
m
m和，绕太阳运行的轨道半长轴分别为
2
1
r
r和，则它们的公转周期之比为（）
A、2
1
r
r
B、
3
2
3
1
r
r
C、
3
2
3
1
r
r
D、无法确定
5、银河系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8∶1，则
（1）它们的轨道半径的比为（）
A.4∶1
B.8∶1
C.2∶1
D.1∶4
（2）两行星的公转速度之比为（）
A.2∶1
B.4∶1
C.1∶2
D.1∶4
6、海王星的公转周期约为5.19×109s，地球的公转周期为3.16×107s，则海王星与太阳的平均距离约
为地球与太阳的平均距离的多少倍？
7、飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T，地球半径为0
R
，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B
点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？
A。