一　行星的運(yùn)動

1、第六章萬有引力定律第六章萬有引力定律一行星的運(yùn)動古人對天體運(yùn)動有古人對天體運(yùn)動有哪些看法？哪些看法？ 一、地心說和日心說一、地心說和日心說地心說地心說日心說日心說代表人物代表人物基本論點基本論點缺點缺點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，是靜止不動的不動的宇宙的中心是宇宙的中心是太陽太陽描述天體的運(yùn)描述天體的運(yùn)動遇到了困難動遇到了困難太陽不是宇宙的中太陽不是宇宙的中心，行星繞太陽的心，行星繞太陽的運(yùn)動軌道不是圓運(yùn)動軌道不是圓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)天文觀測的天文觀測的大量資料經(jīng)大量資料經(jīng)過過4040多年的多年的天文觀測和天文

2、觀測和潛心研究，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的觀測、過的觀測、計算儀器計算儀器復(fù)制品復(fù)制品這是哥白尼根據(jù)觀測繪這是哥白尼根據(jù)觀測繪制的月球表面制的月球表面哥白尼的日心說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發(fā)現(xiàn)他的觀測發(fā)現(xiàn)伽利略的實伽利略的實驗儀器和實驗儀器和實驗記錄筆記驗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： 所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上太陽處在橢圓的一個焦點上。開普勒行星運(yùn)動規(guī)律開普勒行星運(yùn)動規(guī)律焦點焦點太

3、陽太陽焦點焦點開普勒第二定律：開普勒第二定律： 對任意一個行星來說，它與太陽對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。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軸所有行星的橢圓軌道的半長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半長軸半長軸行星繞太陽公轉(zhuǎn)行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期的周期探究：探究：行星行星半長軸半長軸(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)繞天體無關(guān)與環(huán)繞天體無關(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運(yùn)轉(zhuǎn)繞太陽運(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小時短嗎小時短嗎?1、冥王星離太陽、冥王星離太陽“最遠(yuǎn)最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)，繞太陽運(yùn)動的公轉(zhuǎn)

5、周期最長，動的公轉(zhuǎn)周期最長，對嗎？對嗎？1 1、開普勒第一定律（、開普勒第一定律（軌道定律軌道定律） 所有行星繞太陽的運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽所有行星繞太陽的運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。處在橢圓的一個焦點上。2 2、開普勒第二定律（、開普勒第二定律（面積定律面積定律）對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。的時間內(nèi)掃過相等的面積。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軸半長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 的大小與行星無關(guān)，的大小與行星無關(guān)，只與太陽質(zhì)量有關(guān)。只與太陽質(zhì)量有關(guān)。短軸短軸長軸長軸小結(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，只不過此時只不過此時比值比值 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，因此計算時可以認(rèn)為）行星的軌道都跟圓近似，因此計算時可以認(rèn)為行星是做行星是做勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動（3）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動的觀察結(jié)果而總結(jié)）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動的觀察結(jié)果而總結(jié)歸納出來的規(guī)律，它們歸納出來的規(guī)律，它們每一條都是經(jīng)驗定律每一條都是經(jīng)驗定律，都

7、，都是從觀察行星運(yùn)動所取得的資料中總結(jié)出來的是從觀察行星運(yùn)動所取得的資料中總結(jié)出來的 實際上行星繞太陽的運(yùn)動很實際上行星繞太陽的運(yùn)動很接近圓，在中學(xué)階段，可近似接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來處理問題，那么開普看成圓來處理問題，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)行星繞太陽運(yùn)動的軌道十分接、多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；近圓，太陽處在圓心；2、對某一行星來說，它繞太陽做圓、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動的角速度（或線速度大?。┎恢苓\(yùn)動的角速度（或線速度大小）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動；變，即行星做勻速圓周運(yùn)動；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)的時間是哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是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間就會學(xué)家哈雷預(yù)言，這顆彗星將每隔一定時間就會出現(xiàn)，請預(yù)算下一次飛近地球是哪一年？出現(xiàn)，請預(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)動軌道彗星的運(yùn)動軌道則是則是一個非常扁的橢圓；一個非常扁的橢圓；（2）彗星軌道的半長軸）彗星軌道的半長軸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、神舟六號沿半徑為神舟六號沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動，其的圓周繞地球運(yùn)動，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一點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