地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动课件.ppt

1、第六章第六章 万有引力定律万有引力定律一、一、行星的运动行星的运动 太阳系太阳系古人对天体运动有古人对天体运动有哪些看法？哪些看法？1 1、地心说、地心说代表人物代表人物：托勒密：托勒密观点观点：地球是宇宙的中心，地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球亮以及其他行星都绕地球运动。运动。科学的足迹科学的足迹追求简洁性追求简洁性哥白尼：哥白尼：拦住了太阳，推动了地球拦住了太阳，推动了地球观点观点：太阳是静止不动的，地球和其他行太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。星都在绕太阳做匀速圆周运动。2 2、日心说、日心说科学的足迹科学的足迹

2、追求简洁性追求简洁性3 3、日心说的进一步完善、日心说的进一步完善(1)天才观察者天才观察者：第谷第谷布拉赫布拉赫科学的足迹科学的足迹 把天体位置测量的误差由把天体位置测量的误差由10/减少到减少到2/第 谷（丹麦）严谨的科学态度严谨的科学态度(2)开普勒：开普勒：真理超出希望真理超出希望3 3、日心说的进一步完善、日心说的进一步完善科学的足迹科学的足迹开普勒行星运动三定律开普勒行星运动三定律严谨的科学态度严谨的科学态度天体的运动是最完美的匀速圆周运动天体的运动是最完美的匀速圆周运动观测火星轨道时，与第谷的数据至少有观测火星轨道时，与第谷的数据至少有8的误差的误差坚信第谷的数据的准确性坚信第谷

3、的数据的准确性怀疑：天体做完美的匀速圆周运动怀疑：天体做完美的匀速圆周运动严谨的科学态度严谨的科学态度 探究探究1 1 行星运动绕太阳运动的轨道是行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？什么形状？地球地球圆？圆？年份年份春分春分夏至夏至秋分秋分冬至冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21秋冬两季比春夏两季时间短秋冬两季比春夏两季时间短春春92天天夏夏94天天秋秋89天天冬冬90天天第 谷（丹麦）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

4、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 假设地球绕太阳的运动是一个椭假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动圆运动,太阳在焦点上太阳在焦点上,根据曲线运动的根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。所以秋冬两季比春夏两季要短。开普勒第一定律：开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。点上。开普勒行星运动规律开普勒行星运动规律焦点焦点太阳太阳焦点焦点开普勒第二定律

5、：开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳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的连线在相等的时间内扫过相等的面积。积。开普勒行星运动规律开普勒行星运动规律远处速远处速度慢度慢近处速近处速度快度快开普勒第三定律：开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。的二次方的比值都相等。表达式：表达式：a a3 3T T2 2=k=k半长轴半长轴行星绕太阳公转行星绕太阳公转的周期的周期探究探究2：行星行星或卫星或卫星中心体中心体半长轴半长轴(x106km)公转周期公转周期(天天)K值值水星

6、水星太阳太阳5787.973.361018金星金星1082253.351018火星火星2286873.361018同步卫星同步卫星地球地球0.042411.021013月球月球0.384427.3221.021013 k值与中心天体有关，值与中心天体有关，而与环绕天体无关而与环绕天体无关 观察九大行星图思考观察九大行星图思考2、金星与地球都在、金星与地球都在绕太阳运转绕太阳运转,那么金那么金星上的一天肯定比星上的一天肯定比24小时短吗小时短吗?1、冥王星离太阳、冥王星离太阳“最远最远”，绕太阳运，绕太阳运动的公转周期最长，动的公转周期最长，对吗？对吗？实际上行星绕太阳的运动很实际上行星绕太阳的

7、运动很接近圆，在中学阶段，可近似接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普看成圆来处理问题，那么开普勒三定律的形式又如何？勒三定律的形式又如何？1、多数行星绕太阳运动的轨道十分、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；接近圆，太阳处在圆心；2、对某一行星来说，它绕太阳做圆、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）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；不变，即行星做匀速圆周运动；3、所有行星轨道半径的三次方跟它、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。的公转周期的二次方的比值都相等。1、哈雷彗星最近出现的时间是哈雷彗星

8、最近出现的时间是1986年，天文年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？提供数据：提供数据：（1）地球公转接近圆，）地球公转接近圆，彗星的运动轨道彗星的运动轨道则是则是一个非常扁的椭圆；一个非常扁的椭圆；（2）彗星轨道的半长轴）彗星轨道的半长轴R1约等于地球公转半约等于地球公转半径径R2的的18倍。倍。课堂训练课堂训练 2、神舟六号沿半径为神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其的圆周绕地球运动，其周期为周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船处，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，椭圆和地球表面在地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径点相切，如图所示，如果地球半径为为R0，求飞船由，求飞船由A点到点到B点所需的时间。点所需的时间。R R0AB课堂训练课堂训练