61行星的运动.ppt

第一节第一节 行星的运动行星的运动亚里士多德地心模型地心模型一、、地心说地心说地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说它最早由古希腊学者亚里士多德提出，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“地心说”体系1.观点：观点：地球是宇宙的中心地球是静止不动的，太阳、地球是宇宙的中心地球是静止不动的，太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动月亮以及其它行星都绕地球运动2.统治很长时间的原因：统治很长时间的原因：①①符合人们的日常经验；符合人们的日常经验；②②符合宗教地球是宇宙的中心符合宗教地球是宇宙的中心的说法思考：地心说在欧洲思考：地心说在欧洲统治统治很长时间的原因很长时间的原因是什么？是什么？行星的逆行行星的逆行:细心的观察表明，行星并非总向一个方向移动大多数时间它由西向东相对于恒星移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫做行星的逆行地心说地心说难以解决的问题难以解决的问题日心说模型日心说模型哥白尼雕像哥白尼雕像（加沙）（加沙）哥哥白白尼尼观观测测用用的的天天文文仪仪器器二、二、日心说日心说哥白尼的“日心说”体系观点：观点：太阳是静止不动的，地太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳转动球和其它行星都绕太阳转动 。

例例1 日心说被人们所接受的原日心说被人们所接受的原因（因（ ））A.以地球为中心来研究天体运以地球为中心来研究天体运动有很多无法解决的问题动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心，行星运动的以太阳为中心，行星运动的描述变得简单了描述变得简单了C.地球是围绕太阳转的地球是围绕太阳转的D.太阳总是从东面升起，从西太阳总是从东面升起，从西面落下面落下AB季节分布表春分春分 夏至夏至 秋分秋分 冬至冬至20113.216.229.2312.2220123.206.219.2212.21思考：“日心说日心说”的观点的观点是是正确正确的的吗？吗？古人认为天体运动是完美的匀速圆周古人认为天体运动是完美的匀速圆周运动，对吗？为什么？运动，对吗？为什么？不正确不正确不对不对第第 谷（丹麦）谷（丹麦）开普勒（德国）开普勒（德国）四年多的刻苦计算四年多的刻苦计算↓二十年的精心观测二十年的精心观测↓8分的误差分的误差 → ← 否定否定19 种假设种假设↓行星轨道为椭圆行星轨道为椭圆若是匀速圆若是匀速圆周运动周运动……怎么回事怎么回事呢呢……潜心研究潜心研究 所有的行星绕太阳运动的轨道都是所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆椭圆，太，太阳处在椭圆的一个阳处在椭圆的一个焦点焦点上。

上 三、三、开普勒开普勒行星运动定行星运动定律律1.开普勒开普勒第一定律第一定律（轨道定律）（轨道定律） 对于对于任意任意一个行星一个行星来说来说，太阳和行星的连线在，太阳和行星的连线在相相等的时间内扫过相等的面积等的时间内扫过相等的面积2.开普勒第二定律开普勒第二定律（面积定律）（面积定律）若若tABAB= tCD CD = tEK EK ，，则则sABAB= sCD CD = sEKEK v远远R远远v近近R近近 所有行星的轨道的所有行星的轨道的半长轴的三次方半长轴的三次方跟它的跟它的公转周公转周期的二次方期的二次方的比值都相等的比值都相等 即即：a3 / T 2 = k3.开普勒第三定律开普勒第三定律（周期定律）（周期定律）a水水3/T水水2=3.36×1018m3/s2a金金3/T金金2=3.35×1018m3/s2a地地3/T地地2=3.31×1018m3/s2a火火3/T火火2=3.36×1018m3/s2a木木3/T水水2=3.37×1018m3/s2a土土3/T土土2=3.38×1018m3/s2…探究探究:行星轨道半长轴与周期的关系行星轨道半长轴与周期的关系 所有行星的轨道的所有行星的轨道的半长轴的三次方半长轴的三次方跟它的跟它的公转周公转周期的二次方期的二次方的比值都相等。

的比值都相等 即即：a3 / T 2 = k3.开普勒第三定律开普勒第三定律（周期定律）（周期定律）注意：注意：1.开普勒开普勒第三第三定律不仅适用于行星，也适用于卫星，定律不仅适用于行星，也适用于卫星，比值比值 k 是只是只由由中心天体中心天体质量决定的质量决定的恒量 2.开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律．它们每一条都是纳出来的规律．它们每一条都是经验定律经验定律，都是从行星，都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律运动所取得的资料中总结出来的规律 3.实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段实际上行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理即：的研究中我们按圆轨道处理即：①①行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；②②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小）不变，即行星做匀速圆周运动③③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。

相等行星或卫星行星或卫星中心中心体体半长轴半长轴（（×109m））公转周期（天）公转周期（天）k值值水星水星太阳太阳5787.973.36×1018金星金星1082253.35×1018火星火星2286873.36×1018同步卫星同步卫星地球地球0.42411.02×1013月球月球0.384427.3221.02×1013例例 2 根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，错误根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，错误的是（的是（ ））A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上点上B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等D.同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等转周期的二次方的比值都相等D例例3 地球到太阳的距离为水星到太阳距离的地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，求：倍，求：（（1）水星的公转周期）水星的公转周期（（2）地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？）地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？答案：（答案：（1））87天（天（2））0.62【拓展】【拓展】 已知地球半径已知地球半径R，地球自转周期为，地球自转周期为T，求同步，求同步通信卫星与地面的距离通信卫星与地面的距离h。

答案：答案：地球表面人造地球卫星速度为地球表面人造地球卫星速度为 ，周期为，周期为T1，有：，有：作业1.必修必修2，，P36‘问题与练习问题与练习’T1明天交，其余明天交，其余题做书上题做书上2.预习第二节并做好《学案》学法导引部分预习第二节并做好《学案》学法导引部分3.以后每周一交学案，要求自己对答案并更正以后每周一交学案，要求自己对答案并更正好，每次检查完作业本，错题要求自己更好，每次检查完作业本，错题要求自己更正好。