一　行星的運(yùn)動(dòng)

1、第六章萬(wàn)有引力定律第六章萬(wàn)有引力定律一行星的運(yùn)動(dòng)古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)有古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)有哪些看法？哪些看法？ 一、地心說(shuō)和日心說(shuō)一、地心說(shuō)和日心說(shuō)地心說(shuō)地心說(shuō)日心說(shuō)日心說(shuō)代表人物代表人物基本論點(diǎn)基本論點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)托勒密托勒密哥白尼哥白尼地球是宇宙的地球是宇宙的中心，是靜止中心，是靜止不動(dòng)的不動(dòng)的宇宙的中心是宇宙的中心是太陽(yáng)太陽(yáng)描述天體的運(yùn)描述天體的運(yùn)動(dòng)遇到了困難動(dòng)遇到了困難太陽(yáng)不是宇宙的中太陽(yáng)不是宇宙的中心，行星繞太陽(yáng)的心，行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌道不是圓運(yùn)動(dòng)軌道不是圓1616世紀(jì)，波世紀(jì)，波蘭天文學(xué)家蘭天文學(xué)家哥白尼根據(jù)哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的天文觀測(cè)的大量資料經(jīng)大量資料經(jīng)過(guò)過(guò)4040多年的多年的天文觀測(cè)和天文

2、觀測(cè)和潛心研究，潛心研究，提出提出“日心日心體系體系”宇宙宇宙圖景圖景 哥白尼哥白尼的的天體天體運(yùn)行論運(yùn)行論及其使用及其使用過(guò)的觀測(cè)、過(guò)的觀測(cè)、計(jì)算儀器計(jì)算儀器復(fù)制品復(fù)制品這是哥白尼根據(jù)觀測(cè)繪這是哥白尼根據(jù)觀測(cè)繪制的月球表面制的月球表面哥白尼的日心說(shuō)哥白哥白尼的尼的銅像銅像伽利略在講解伽利略在講解他的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)他的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)伽利略的實(shí)伽利略的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)記錄筆記驗(yàn)記錄筆記伽利略伽利略的紀(jì)念的紀(jì)念碑碑開普勒第一定律：開普勒第一定律： 所有行星繞太陽(yáng)的軌道都是橢圓，所有行星繞太陽(yáng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律焦點(diǎn)焦點(diǎn)太

3、陽(yáng)太陽(yáng)焦點(diǎn)焦點(diǎn)開普勒第二定律：開普勒第二定律： 對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。積。遠(yuǎn)處速遠(yuǎn)處速度慢度慢近處速近處速度快度快開普勒第三定律開普勒第三定律： 所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。方的比值都相等。表達(dá)式：表達(dá)式：R R3 3T T2 2= k= k半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)軸行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期的周期探究：探究：行星行星半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)軸(x106km) 公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期(天天)K值值水星水星5787.973.3

4、61018金星金星1082253.351018地球地球1493653.311018火星火星2286873.361018木星木星7784333土星土星142610759天王星天王星286930686海王星海王星449560188同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星0.04241月球月球0.384427.322結(jié)結(jié) 論論 k值與中心天體有關(guān)，而值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無(wú)關(guān)與環(huán)繞天體無(wú)關(guān) 觀察九大行星圖思考觀察九大行星圖思考2、金星與地球都在、金星與地球都在繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),那么金那么金星上的一天肯定比星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎小時(shí)短嗎?1、冥王星離太陽(yáng)、冥王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)最遠(yuǎn)”，繞太陽(yáng)運(yùn)，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)

5、周期最長(zhǎng)，動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)，對(duì)嗎？對(duì)嗎？1 1、開普勒第一定律（、開普勒第一定律（軌道定律軌道定律） 所有行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)所有行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2 2、開普勒第二定律（、開普勒第二定律（面積定律面積定律）對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。3 3、開普勒第三定律（、開普勒第三定律（周期定律周期定律） 所有行星的橢圓軌道的所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)軸的三的三次方跟次方跟公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等的平方的比值都相等

6、 k 的大小與行星無(wú)關(guān)，的大小與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)。只與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)。短軸短軸長(zhǎng)軸長(zhǎng)軸小結(jié)小結(jié)32RkTR注意：注意：（1）開普勒定律不僅適用于行星，也）開普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)星適用于衛(wèi)星，只不過(guò)此時(shí)只不過(guò)此時(shí)比值比值 k 是是由行星質(zhì)量所決定的由行星質(zhì)量所決定的另一恒另一恒量量 （2）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為行星是做行星是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)（3）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的觀察結(jié)果而總結(jié)）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的觀察結(jié)果而總結(jié)歸納出來(lái)的規(guī)律，它們歸納出來(lái)的規(guī)律，它們每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律，都

7、，都是從觀察行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來(lái)的是從觀察行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來(lái)的 實(shí)際上行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)很實(shí)際上行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)很接近圓，在中學(xué)階段，可近似接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來(lái)處理問題，那么開普看成圓來(lái)處理問題，那么開普勒三定律的形式又如何？勒三定律的形式又如何？1、多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接、多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心；近圓，太陽(yáng)處在圓心；2、對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓、對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。┎恢苓\(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。┎蛔儯葱行亲鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)；變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；3、所有行星軌道半徑的三次方跟它、

8、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。 1、哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，天文年，天文學(xué)家哈雷預(yù)言，這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)學(xué)家哈雷預(yù)言，這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)，請(qǐng)預(yù)算下一次飛近地球是哪一年？出現(xiàn)，請(qǐng)預(yù)算下一次飛近地球是哪一年？提供數(shù)據(jù)：提供數(shù)據(jù)：（1）地球公轉(zhuǎn)接近圓，）地球公轉(zhuǎn)接近圓，彗星的運(yùn)動(dòng)軌道彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是則是一個(gè)非常扁的橢圓；一個(gè)非常扁的橢圓；（2）彗星軌道的半長(zhǎng)軸）彗星軌道的半長(zhǎng)軸R1約等于地球公轉(zhuǎn)半約等于地球公轉(zhuǎn)半徑徑R2的的18倍。倍。課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 2、神舟六號(hào)沿半徑為神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛