行星運(yùn)動(dòng)課件

1、 2008.3.161行星的運(yùn)動(dòng)2地球地心說(Geocentric Universe) 地球位于宇宙的中心。 太陽、月亮和行星都在一些以地球?yàn)橹行牡耐那驓ぶ羞\(yùn)行。3托 勒 密地心說(Geocentric Universe) 每個(gè)行星都繞著圓運(yùn)動(dòng)，這個(gè)圓叫做“本輪”。而本輪的圓心又環(huán)繞著地球沿著一個(gè)叫做均輪的大圓運(yùn)動(dòng)。地球不在均輪的中心，而偏開一定的距離。所有行星每天繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)一周。4地心說(Geocentric Universe)5地球O地心說(Geocentric Universe)6地心說(Geocentric Universe)本輪均輪地球O.O7 宇宙的中心是太陽。行星和地球繞太陽做

2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只有月亮環(huán)繞地球運(yùn)行。由于地球的自轉(zhuǎn)，我們看到了太陽、月亮和眾星每天由東向西的運(yùn)動(dòng)。 哥白尼日心說(Solarcentric Universe)8 第谷認(rèn)為，要?jiǎng)?chuàng)立一個(gè)滿意的星體運(yùn)行理論，必須精確掌握星體的運(yùn)行位置。 在他以前,人們測(cè)量天體位置的誤差大約是10 ,第谷把這個(gè)不確定性減小到2。他編制的星體位置圖表，至今仍有使用價(jià)值。第谷被后人譽(yù)為“星學(xué)之王”，并把天上的一顆恒星命名為“第谷星”。 第 谷第谷的天文學(xué)觀測(cè)第谷星第 谷 星9 開普勒出身貧寒，4歲時(shí)患天花損壞了視力，一只手落下殘疾。他在用圓周運(yùn)動(dòng)模型對(duì)火星軌道的研究中，七十余次嘗試所得的結(jié)果都與第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)有至少8 的

3、角度偏差。開普勒對(duì)第谷數(shù)據(jù)的精確性深信不疑，猜想行星的運(yùn)動(dòng)并非勻速圓周運(yùn)動(dòng)。人們長(zhǎng)期以來視為真理的觀念第一次受到了懷疑。此后，他經(jīng)過多年的嘗試性計(jì)算，終于發(fā)現(xiàn)并先后發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律。他也獲得了“天空立法者”的光榮稱號(hào)。開普勒開普勒-天空立法者10開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。 對(duì)于任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。開普勒第一定律（軌道定律）開普勒第二定律（面積定律）開普勒第三定律（周期定律）11需要注意：（1）開普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)

4、星，只不過此時(shí)比值 k 是由行星質(zhì)量所決定的另一恒量 （2）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為行星是做勻速圓周運(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)歸納出來的規(guī)律，它們每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律，都是從觀察行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來的12開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上aFF地球a為半長(zhǎng)軸13FF開普勒第二定律：對(duì)于每一個(gè)行星，太陽和 行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等離太陽近時(shí)速度快，離太陽遠(yuǎn)時(shí)速度慢14開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等RFF地球比值k是與行星無關(guān)而只與太陽有關(guān)的恒

5、量 15例題兩行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道間徑分別為R1和R2，如果 ， ，那么它們的運(yùn)行周期之比 為。解析：根據(jù)開普勒第三定律，得：則：8116練習(xí)1關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（）A所有的行星都在繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)，而不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)B所有的行星都在繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C離太陽越近的行星其公轉(zhuǎn)周期越小D所有繞太陽運(yùn)動(dòng)的行星，其公轉(zhuǎn)周期相同AC1722002年3月25日，我國(guó)成功地發(fā)射了“神舟三號(hào)”載人實(shí)驗(yàn)飛船，經(jīng)過6天多的太空運(yùn)行，試驗(yàn)飛船的回收艙于4月1日順利地返回地面。已知飛船在太空中運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)是地球的球心，如圖所示，飛船在飛行中無動(dòng)力飛行，只

6、受到地球?qū)λ娜f有引力作用，在飛船從軌道的A點(diǎn)沿箭頭方向運(yùn)行到B點(diǎn)的過程中，以下說法正確的是（） A飛船的速度逐漸減小 B飛船的速度逐漸增大 C飛船的機(jī)械能守恒 D飛船的機(jī)械能逐漸增大地球AB解析：根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律，連接飛船與地球的直線在相等時(shí)間里掃過的面積相等，從A到B連線逐漸增長(zhǎng)，所以速度逐漸減??；飛船運(yùn)動(dòng)過程中只受萬有引力作用，只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，所以機(jī)械能守恒。AC183木星公轉(zhuǎn)周期約為12年，地球到太陽的距離為1天文單位，則木星到太陽的距離為（）A2天文單位B4天文單位C5.2天文單位D12天文單位解析：根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律得：所以R木5.2天文單位C19總結(jié):請(qǐng)同學(xué)們歸納，今天這一節(jié)課學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容？ 本節(jié)學(xué)習(xí)了托勒密的地心說、哥白尼的日心說、 開普勒第