6-1_行星的运动(动画)汇总
行星的运动(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)
星经过近日点时的速度 vb 为( D )
b
A. va
a
B．
a
va
b
C.
b
va
a
a
D． va
b
[解析] 取极短时间Δt 研究，根据开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相
等时间内扫过的面积相等．
1
1
则有： a·va·Δt＝ b·vb·Δt
2
2
a
得到：vb＝ va.
b
04
拓展：认识太阳系
太
阳
系
示
意
图
太阳系的天体构成包括太阳、
导入新课
自古以来，人们就观察到日出日落：
由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，
太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮
及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。
01
地心说
托勒密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做
圆周运动
由于月球绕地球运动，地球绕太阳运动，中心天体质量不同，即k值不同，所以即
使已知月球与地球之间的距离，也无法求出地球与太阳之间的距离，故C正确，
BD错误。
【例题】地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所
示。近日点与太阳中心的距离为 ，远日点到太阳的距离为 。天文学家哈雷成
在中学阶段的研
究中我们可按圆
轨道处理。
1. 行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2. 行星绕太阳做匀速圆周运动。
3. 所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次
人教版 物理必修2 第六章第一节 行星的运动Planets
1、下列说法正确的有 ( AB ) A、太阳系中的八大行星有一个共同 的轨道焦点 B、行星的运动方向总是沿着轨道的 切线方向 C、行星的运动方向总是与它和太阳 的连线垂直 D、日心说的说法是正确的
2、关于行星的运动,下列说法正确的是 关于行星的运动, 行星的运动 ( BD ) 行星轨道的半长轴越长, A、行星轨道的半长轴越长,自转的周期就 越大 行星轨道的半长轴越长, B、行星轨道的半长轴越长,公转的周期就 越大 行星轨道的半长轴越短, C、行星轨道的半长轴越短,公转的周期就 越大 海王星”离太阳最远, D、“海王星”离太阳最远,绕太阳运动的 公转周期最长
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018 1.02×1013 1.02×1013
K是一个只与中心天体质量有关的物理量 是一个只与中心天体质量有关的物理量 是一个只与中心天体
小结
日心说” 一、“地心说”与 “日心说” 地心说”
地球是中心→太阳是中心 宇宙无限 地球是中心 太阳是中心→宇宙无限 太阳是中心 （科学精神推动了认识发展） 科学精神推动了认识发展）
“日心说”为什么能战胜“地心说”？ 日心说”为什么能战胜“地心说”
“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心 说”不能解释的现象“日心说”则能说明，就是说“日 心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如：若地 球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每 天的情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同， 冷暖不同，而“日心说”则能说明这种情况；白昼是地 球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。
总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运 总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运 动处理，对应的半长轴即为圆的半径。 动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
(人教版)物理必修二课件：6-1-行星的运动教学设计优质课件
第六章
课时1
第6页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
4．某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为 a，近 日点离太阳的距离为 b，过远日点时行星的速率为 va，则过近 日点时的速率为( b A．vb＝ava a C．vb＝bva ) B．vb＝ D．vb＝ a b va b a va
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
第六章
万有引力与航天
第六章
万有引力与航天
第1页
RJ版· 物理· 必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
课时1
行星的运动
课 前 预 习 作 业
课 堂 效 果 检 测
第六章 课时1
课 后 巩 固 提 高
第2页
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45分钟作业与单元评估
第六章
课时1
第10页
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45分钟作业与单元评估
二合一
8．木星的公转周期为 12 个地球年，设地球距太阳的距离 为 1 个天文单位，那么木星距太阳的距离为________个天文单 位． 9．已知地球绕太阳转一周的时间为一年，试判断金星、冥 王星环绕太阳一周的时间是比一年长，还是比一年短？
第六章
课时1
第15页
RJ版· 物理· 必修2
6．AC
45分钟作业与单元评估
二合一
由于 A 是近日点，B 是远日点，故由 A→B，太
阳对行星引力做负功，由 B→A 太阳对行星引力做正功，因而 选 A、C. 7． 匀速圆周 长轴的三次方 椭圆 所有这些椭圆的一个焦点上 a3 ＝k T2 轨道半
周期的平方
高中物理必修2 6.1 行星的运动 课件
a C.vb = vb b
答案：C
a B.vb = va b
b D.vb = va a
小结
一、地心说与日心说
地球是中心→太阳是中心 宇宙无限 地球是中心 太阳是中心→宇宙无限 太阳是中心 （科学精神推动了认识发展） 科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆 、轨道定律： 2、面积定律 、 3、周期定律： R 3/ T2 =k 、周期定律： 是一个只与中心天体质量有关的物理量） （K是一个只与中心天体质量有关的物理量） 是一个只与中心天体质量有关的物理量
开普勒（德国） 开普勒（德国）
三.开普勒行星运动定律 开普勒行星运动定律 ①所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆， 阳处在所有椭圆的一个焦点上．（轨道定律） 阳处在所有椭圆的一个焦点上． 轨道定律）
看P32想一想 半 短 轴 图钉
b o
图钉
a
②对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等 对任意一个行星来说， 的时间内扫过相等的面积． 面积定律） 的时间内扫过相等的面积．（面积定律）
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢． 离太阳近时速度快，离Fra bibliotek阳远时速度慢．
③所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期 的二次方的比值都相等． 周期定律） 的二次方的比值都相等．（周期定律）
地球 F1 F2 a
a =k 2 T
3
实际上行星绕太阳的运动很 接近圆，在中学阶段， 接近圆，在中学阶段，可近似 看成圆来处理问题， 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？
波兰） 哥 白 尼(波兰）
2020-2021人教物理2课时6.1行星的运动含解析
2020-2021学年人教物理必修2课时分层作业：6.1行星的运动含解析课时分层作业(七)行星的运动(时间：15分钟分值:50分)一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分)1．日心说被人们接受的原因是(）A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B．以太阳为中心来研究天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了C．地球是围绕太阳运转的D．太阳总是从东边升起,从西边落下B［日心说的观点主要是以太阳为参考系来研究其他行星的运动,这样其他行星的运动形式变得简单，便于描述和研究，而地心说是以地球为参考系，来研究太阳及其他星体的运动，运动形式非常复杂,不便于描述和研究,故B选项正确．]2．（多选）哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是(）A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D．若彗星周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍ABC［根据开普勒第二定律，为使相等时间内扫过的面积相等，则应保证近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大，因此在近日点彗星的线速度(即速率）、角速度都较大，选项A、B 正确．而向心加速度a＝错误!，在近日点，v大，R小,因此a大，选项C正确．根据开普勒第三定律r3T2＝k，则错误!＝错误!＝762，即r1＝错误!r2，选项D错误．］3．（多选)16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说"的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是(）A．宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多ABC［所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上；行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足错误!＝恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动；整个宇宙是在不停运动的．]4．(多选)关于行星绕太阳运动，根据开普勒第三定律错误!＝k，下列说法中正确的有（)A．k是一个仅与中心天体有关的常量B．T表示行星的公转周期C．若地球绕太阳运转的半长轴为a1，周期为T1,月亮绕地球运转的半长轴为a2,周期为T2，由开普勒第三定律可得错误!＝错误!D．离太阳越近的行星的运动周期越短ABD[结合万有引力定律可知,开普勒第三定律错误!＝k中k 是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确. 开普勒第三定律中的公式错误!＝k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比,所以T表示行星的公转周期，故B正确。
第六章-1行星的运动
简化模型后的开普勒三定律：
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近 圆，太阳处在圆心；
2、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；
3、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。
小结
1、开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，太阳
“最酷最炫”的太空图片１ ０
• 十、经历暴风雨的 木星 看这幅由木星探测 器发回地球的照片： 木星上正经历暴风 雨。在图片中，暴 风雨地点被标以较 醒目的颜色；插入 的黑白小图则表明 木星上还有闪电。
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希 腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，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
地 心 说
地球是宇宙的中心,并且静止不 动,一切行星围绕地球做圆周运动
2、日心说(Solarcentric Universe)
随着天文观测不断进 步，“地心说”暴露出许 多问题。逐渐被波兰天文 学家哥白尼(1473-1543)提 出的“日心说”所取代。
“最酷最炫”的太空图片 ５
• 五、饱经风霜的“爱神”小 行星 既然被取名为“Eros” ，“爱神”小行星在人们的 心中是一个漂亮、干净的 形象。但登陆“爱神”的 Shoemaker号探测器发回 的照片却告诉我们，情况 并非如此。照片显示，行 星表面布满了坑洞——这 些坑洞是由火山爆发以及 小行星相撞形成。
“最酷最炫”的太空图片
3
• 三、绚烂、神秘的极 光 由于太阳活动频 繁，美国北部几个州 的居民难得地见到了 平常只出现在南北极 的美丽极光。极光绚 烂、神秘，那些希望 远离人类喧嚣的天文 迷恨不得乘极光离开 地球。
必修2 6.1 行星的运动 课件
对开普勒行星运动定律的理解
1. 从空间分布认识: 行星的轨迹都是椭圆, 所有椭圆有一个共同的焦点, 太阳就在此焦点 上. 因此第一定律又叫椭圆轨道定律, 如图所示.
意义: 第一定律告诉我们, 尽管各行星的轨道大小不同, 但它们的共同规律是: 所有行星都 沿椭圆轨道绕太阳运动, 太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上. 否定了行星圆形轨道 的说法, 建立了正确的轨道理论, 给出了太阳准确的位置.
10 12 10
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二、开普勒行星运动定律
定 律 开 普 勒 第 一 定 律 内容 所有行星绕 太阳运动的 轨道都是椭 圆, 太阳处在 椭圆的一个 焦点上 公式或图示
定 律 开 普 勒 第 二 定 律
内容
公式或图示
对任意一个行星来说 , 它与 太阳的连线在相等时间内 扫过相等的面积
定 律
内容
公式或图示
开 普 勒 第 三 定 律 所有行星的轨道 的半长轴的三次 方跟它的公转周 期的二次方的比 值都相等
思路点拨: 分别确定圆形轨道和椭圆轨道的半长轴大小, 根据开普勒第三定 律求解. 解析: 飞船沿半径为 R 的圆周绕地球运动时, “半长轴”大小为 R , 沿椭圆轨 道运动时的半长轴大小为 R' = T' ,
R R0 2
, 设飞船沿椭圆轨道运动时周期为
R3 由开普勒第三定律得 2 T
R 3 R R0 T = , 联立解得 T' = 2 T 2R
【例 1】 关于太阳系中行星运行的轨道, 以下说法中正确的是
(
)
A. 所有的行星绕太阳的轨道都是圆 B. 所有的行星绕太阳的轨道都是椭圆 C. 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴是相同的 D. 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半短轴是相同的 解析: 实际上, 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆, 故选项 A 错误, 选项 B 正确; 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道不同, 因此, 轨道的半长轴或半短轴并不相同, 但轨道半长轴的三次方与公 转周期二次方的比值都相同, 选项 C 、D 错误. 答案: B.
分层训练：课时6_1 行星的运动(基础练)(解析版)
第六章万有引力与航天第1课时行星的运动1．人类一直不断地对宇宙追求探索着，关于宇宙天体学说正确的是（）A．日心说代表人物是托勒密B．地心说是正确的，日心说是错误的C．日心说被人们所接受的原因是以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动也变得简单了D．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动【答案】C【解析】A．日心说的代表人物是“哥白尼”，地心说的代表人物是“托勒密”，故A错误；BC．开普勒定律可知，所有行星绕太阳做椭圆运动，太阳不是宇宙的中心，太阳围绕银河系中心旋转而银河系不过是宇宙中千亿个星系中微不足道的一个，日心说被人们所接受的原因是以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动也变得简单了，故B错误；C正确；D．太阳从东边升起，从西边落下，是以地球为参考系的相对运动，地球仍绕太阳运动，故D错误；故选C．2．关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）A ．离太阳越近的行星公转周期越小B ．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C ．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D ．离太阳越近的行星公转周期越大 【答案】A【解析】AD 、由开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短，故A 正确、D 错误．BC 、开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故BC 错误。
3．一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是 ( ) A ．4年 B ．6年 C ．8年D ．89年【答案】C【解析】由开普勒第三定律32r k T，则333=T =4=8r T r 行行地年 故选C 。
4．对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是（ ）A ．第谷进行了长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了行星运动定律B．根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心位置C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小D．根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比【答案】C【解析】A．第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，故A错误；B．根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故B错误；C．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，故C正确；D．根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比，故D错误。
专题6.1 行星的运动-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修2)
第六章万有引力与航天第1节行星的运动一、两种学说1．地心说：地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
代表人物托勒密（古希腊）2．日心说：太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。
代表人物哥白尼（波兰）二、开普勒行星运动定律1．开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳运动的轨道都是______，太阳处在______________上。
2．开普勒第二定律（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的______内扫过相等的______。
3．开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的_____________跟它的______________的比值都相等。
公式：32aT=k，k是一个与______无关的常量。
三、开普勒行星运动定律的实际应用1．行星绕太阳运动的轨道十分接近_____，太阳处在_______。
2．对某一行星来说，它绕太阳转动的角速度（或线速度）大小______，即行星做_________运动。
3．所有行星________的三次方跟它_________的二次方比值都相等。
椭圆椭圆的一个焦点时间面积半长轴的三次方公转周期的二次方行星圆圆心不变匀速圆周轨道半径公转周期一、两种学说1．两种学说的局限性地心说和日心说都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但事实上并非如此。
2．哥白尼的学说存在两大缺点（1）把太阳当作宇宙的中心。
实际上太阳仅是太阳系的中心天体，而不是宇宙的中心。
（2）沿用了行星在圆轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念。
实际上行星的轨道是椭圆，行星的运动也不是匀速的。
【例题1】在物理学发展史中，许多物理学家做出了卓越贡献。
以下关于物理学家的科学贡献的叙述中，正确的是A．牛顿建立了相对论B．伽利略提出了“日心说”C．哥白尼测定了万有引力常量D．开普勒发现了行星运动三定律参考答案：D试题解析：爱因斯坦最先提出狭义相对论和广义相对论，A错误；在天体运动规律的探究过程中哥白尼最先提出了日心说，B错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测定了万有引力常量，C错误；开普勒在前人研究数据的基础上发现了行星运动的三大定律，D正确。
7.1行星的运动课件 (21张PPT)
3
）
3
2
T1 R1
T1 R1
A． T2 R2
B． T2 R2
C．“木星冲日”这一天象的发生周期为
D．“木星冲日”这一天象的发生周期为
2T1T2
T1 T2
T1T2
T1 T2
【正确答案】BD
典例分析
相距最近、最远（同向与反向）
【典例9】2019年9月12日，我国在太原卫星发射中心又一次“一箭三星”发射成
或
+
= (n=1,2,3)
初在同侧，此时相距最近。经时间t二者再转到异侧时，相距最远
（2）当A与B共转n+1/2圈（即共转(2n+)）时二者相距最远：
∆ = + = ( + ) = . .
或
+
= + / (n=1,2,3)
面积相等。
说明：（1）行星在近日点速率大于远日点速率。
（2）公式： = =
同一个环绕星体对应各点速度和半径关系： =
典例分析
【典例1】如图所示，某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的
距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为
va，则过近日点时行星的速率为(
C
)
【学以致用】
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
春夏两季（186天）比秋
冬两季（179天）要长。
二、开普勒行星运动定律 3.开普勒第三定律： 【周期定律】
所有行星绕同一个中心天体时，轨道的
新人教版物理必修二6.1《行星的运动》 (共18张PPT)
约
翰
数尼
学斯
-
天 才
开 普
勒
1594年，开普勒还没有结束硕士的学习，就接到了教会学校的数学教师 的任命，并且可以参加年历的编制工作。
1595年开普勒出版了自己的处女作《宇宙的奥秘》，并将书寄给了第谷。
第谷出身于丹麦贵族家庭，14岁因 为一次日食对天文学产生浓厚的兴趣。 他有很高的观测才能，深受丹麦国王的 赏识。但是丹麦国王去世了，没有了支 持者，被极度的臣子驱赶离开了丹麦。 但是爱好天文学的奥地利国王“普道尔 夫二世”支持了他吗，在布拉格为他建 造了一个天文台。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
20世纪英国物理学家卢瑟福说 过：任何一个人都不可能突然作 出重大的发现，因为这部符合事 物发展的规律。科学是一步一步 的前进的，每个人都要一考前辈 的工作......科学家不是一考 某个人的思想、而是一考千人凝 聚的智慧。开普勒发现行星运行 定律正是体现了知识的继承、积 累和发展。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
远在布拉格的帝谷听说了开普勒的遭遇，邀请开普 勒来到布拉格，帮助他一起完成观测行星运行的工作。 与1600年，开普勒出事后，他来到了布拉格，当弟谷的 观测行星运行的得力助手。 好景不长，没有多久，第谷生病不治去世了，将珍贵的20 年的观测数据留给了开普勒。
二、开普勒行星运动定律
开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟 （周期定律） 它的公转周期的二次方的比值都相等
表达式：
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
人教版物理高中必修二《行星的运动》课件(共15张PPT)
太阳
轨道上绕太阳运动，太阳是在这
些椭圆的其中一个焦点上。
◆开普勒第二定律（面积定律）
太阳和行星的连线在相等的时间 内扫过相等的面积。即近日点速 率最大，远日点速率最小。
◆开普勒第三定律（周期定律）
太阳
●
焦点 行星轨道
所有行星的椭圆轨道的半长轴的
三次方与周期的平方成正比。
即有: R13/R23=T12/T22
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
1、地心说
在古代，以希腊亚里士多德为代表，认 为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为 中心，在不停地运动。这种观点，就是“地 心说”。公元二世纪，天文学家托勒玫，把 当时天文学知识总结成宇宙的地心体系，发 展完善了“地心说”，描绘了一个复杂的天 体运动图象。
2、日心说
随着天文观测不断进步， “地心说”暴露出许多问题。逐 渐被波兰天文学家哥白尼(14731543)提出的“日心说”所取代。
◆开普勒第二定律（面积定律）
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的 面积。即近日点速率最大，远日点速率最小。
◆开普勒第三定律（周期定律）
所有行星的椭圆轨道的半长轴 的三次方与周期的平方成正比。 即有: R13：R23=T12：T22
或: R3/T2=k 注意: k的大小与行星无关，
只与太阳有关。
长轴 短 轴
11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。202 1/8/92021/8/92021/8/9A ug-219- Aug-21
6-1行星的运动
B．太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳运动的一颗
行星
C．宇宙每时每刻都是运动的，静止是相对的 D．不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都 是有局限性的
答案：CD
解析：宇宙是一个无限的空间，太阳系只是其中很小
的一个星系，日心说的核心是认为太阳是各行星运动的中 心.
(1)开普勒第一定律(又叫椭圆轨道定律)：所有的行星 围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点 上，如图所示．
(2)日心说：太阳是静止不动的，地球和行星都绕太阳
运动 日心说的代表人物是波兰天文学家哥白尼(如图所示)
特别提醒： 古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都
是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地
心说更先进．
关于行星运动，下列说法正确的是 地球运动
(
)
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕
A.1.2亿千米
B．2.3亿千米
C．4.6亿千米 D．6.9亿千米 答案：B
T2 解析：由题意可知，行星绕太阳运转时，满足 3 ＝常 r 数，设地球的公转周期和公转半径分别为T1、r1，火星绕太
2 T1 T2 2 阳的公转周期和轨道半径分别为T2、r2，则 3 ＝ 3 ，代入数 r1 r2
值得，r2＝2.3亿千米.
太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星
公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的次方”
成正比．地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下 表可知，火星与太阳之间的平均距离约为 水星 公转周期 (年) 金星 地球 1.0 火星 1.88 木星 11.86 ( 土星 29.5 )
0.241 0.615
必然是最完善、和谐的________运动，后来________仔细
6-1行星的运动(咸宁高中朱必胜)
开普勒行星运动定律
长轴2a
开普勒（德国） 1571年---1630年
焦点
短轴2b
轨道定律 第一定律
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭 圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上
开普勒行星运动定律
思考:如何求出近日点和 远日点地球的速度大小的 比值？
R1
R2
M
开普勒（德国） 1571年---1630年
N
试比较近日点和远日 点地球的速度大小？
地心说
地心说遇到的困难： 1.北半球冬季的中午 较之夏季的中午，太 阳看起来要大一些 （因而近一些）。 2.火星逆行。 3.太阳的运行在夏季 较慢而在冬季稍快。
古代对行星运动规律的艰难历程
日心说
在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯 基本观点： （1）太阳是不动的，而且在宇宙中心， 塔克斯就已经提到过太阳是宇宙的中心， 地球围绕太阳运动。完整的日心说宇宙模 水星、金星、火星、木星、土星和地球 型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发 一样，都在圆形轨道上匀速率地绕着太 表的《天体运行论》中提出的。 阳公转。 （2）月球是地球的卫星，它在以地球 为中心的圆轨道上每月绕地球转一周， 并随地球绕太阳公转。 （3）地球每天自转一周，天穹实际上 不转动，只是由于地球的自转才是我们 看到了日月星辰每天东升西落的现象。
哥 白 尼（波兰） 1473年—1543年
古代对行星运动规律的艰难历程
日心说
可以说，哥白尼 将人们领到了牛 顿物理学的门前， 人们离真理越来 哥白 越近！尼（波兰）
1473年—1543年
“日心说”的局限 性 “日心说”也并不是绝对正确的，因为太
阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只 是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇 宙的中心，也不是静止不动的。“日心说”， 只是比“地心说”更准确一些罢了。
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万有引力与航天
开普勒第三定律
开普勒
周 期 定 律
所有行星的轨道的半长轴的三次方 跟公转周期的二次方的比值都相等
万有引力与航天
开普勒第三定律
公式表述：
a3 T2
k
a
a 指椭圆轨道的半长轴，T指行星运动的周 期
万有引力与航天
1.开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道 是不同的。
【解】：
设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期 分别为T1、T2，且r1 ：r2 ＝1 ：2，则根据开普勒第 三定律
r13 r23 T12 T22
所以
T1 T2
r13 r23
11 23 2 2
万有引力与航天
例2.飞船沿半径r的圆周绕地球运动，其周期为T，
如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点B处，将
2.开普勒第二定律说明行星在近日点的速率大于在远日点 的速率，从近日点向远日点运动时速度变小，从远日点向近日点 运动时速率变大。
3.开普勒第三定律 (1)表达式a3/T2=k，其中a是椭圆轨道的半长轴，T为公转周 期，k是与太阳质量有关而与行星无关的常量。 (2)由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似的计算中，可 以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况下，若 用R代表轨道半径，T代表周期，开普勒第三定律可以写成 R3/T2=k。 (3)开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此 时a3/T2=k′，比值k′是由中心天体的质量所决定的另一常量，与 卫星无关。例如地球绕太阳运转时的常数k1与月亮绕地球运转时 的常数k2是不同的。
速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦
点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在A点相切，
如图所示，已知地球半径为R。求：
（1）比较飞船沿椭圆轨道运动时经过A、B两点的
线速度大小。
（2）求飞船由A点到B所需要的时间
r R
AR
r
B
万有引力与航天 【解析】：
（1）A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 道上，且A为近地点，B为远地点，
二、万有引力定律
第六章 万有引力与航天
万有引力与航天
6.1 行星的运动
万有引力与航天 （一）、地心说
代表人物：古希腊的托勒密
观点： 地球是宇宙的中 心，是静止不动的，太阳、 月亮以及其他行星都绕地 球运动。
“地心说”模型
托勒密
万有引力与航天 （二）日心说
代表人物：波兰的哥白尼
观点： 地球不是宇宙的中 心，而是一颗普通行星，太 阳才是宇宙的中心，一年的 周期是地球每年绕太阳公转 一周的反映
万有引力与航天
1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2.行星绕太阳做匀速圆周运动
3.所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二 次方的比值都相等，即
r3 T2
k
万有引力与航天 比值法处理天体运动
例1.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转
的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转
的周期之比为 1: 2 2 。
r R
故VA>VB
AR
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
rB
r3
（2）当飞船绕地球做圆周运动时 T 2
当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时
k
(r R)3 2
k
T '2
(r R)3 2 T '2
r3 T2
T ' (r R)T r R
2r
2r
t 1 T ' (r R)T r R
2
4r
2r
万有引力与航天
太阳
“日心说”模型
哥白尼
万有引力与航天
开普勒 证明了太阳系 中各天体的轨道 是椭圆 给出了行星公 转周期与其到太 阳的平均距离之 间的关系 提出三大定律
万有引力与航天
开普勒第一定律
开普勒
几 何 定 律
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上
万有引力与航天
【问题】：第一定律说明了行星运动轨 迹的形状，那不同的行星绕 太阳运行时椭圆轨道相同吗?
【牢记】：不同行星绕太阳运行的椭圆 轨道不一样，但这些轨道有 一个共同的焦点，即太阳所 处的位置。
万有引力与航天
开普勒第二定律
开普勒
面 积 定 律
对于任意一个行星而言，它和太阳的 连线在相等的时间内扫过相等的面积
万有引力与航天
【问题】：行星沿着椭圆轨道运行， 太阳位于椭圆的一个焦 点上，则行星在远日点 的速率与在近日点的速 率谁大？