人教版 物理必修2 第六章第一节 行星的运动Planets
人教版高一物理必修2第六章 6.1行星的运动 36张ppt
1
1.02×1013
月球
0.3844 27.322 1.02×1013
二、开普勒行星运动三定律
开普勒第三定律:(周期定律) 所有行星的轨道的半长轴的立方和公转周期的平方成正比。
a3/T2=K
a
R3 =k
T2
1619年 《宇宙和谐论》
注:该定律不但适用于行星绕太阳的运动, 也适用于卫星绕行星的运动。
人教版普通高中课程标准教材物理必修2
第六章 第1节 行星的运动
豫章中学 董萍
浩瀚的宇宙
对天体的运动,历史上有过“地心说”和“日心 说”两种对立的认识。发生过激烈的斗争。
随着科学技术的不断 发展,哪种学说更加具 有说服力呢?
地心说
日心说
一、古人对天体运动的看法及发展过程
地
托勒密,伟大的古代天文学家
课堂练习
1、下列说法正确的是( )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他 行星都绕地球运动 B.太阳是宇宙的中心,所有天体都绕太阳运 动 C.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕 太阳运动 D.“地心说”和哥白尼提出的“日心说” 现在看来都是不正确的
课堂练习
2.宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动, 若轨道半径是地球轨道半径的9倍,则宇宙飞船 绕太阳运行的周期是 ( )
火星
228
87.97 225 687
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
地球 土星 木星
149 1426 778
365 10759 4333
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
K是一个常量,与中心天体有关,与行星无关;
中心天体不同,K值不同。
人造卫星 地球 0.0424
人教版必修二第六章第一节《行星的运动》课件
中学里的近似处理
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 次方的比值都相等,即
r3 T2
k
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
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。
一、两种观点
哥白尼
日 心 说
太阳是宇宙的中心,并且静止不动, 一切行星都围绕太阳做圆周运动。
二、行星运动规律
第谷
开普勒
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
开普勒第二定律
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
。
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
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
1.地心说的代表人物和主要观点 第六章 万有引力与航天
太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。
日心说的代表人物和主要观点
C.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。
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 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
第六托章 勒万有密引力与航天
行星轨道的半长轴越长,公转周期越大 (1)A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 对于任意一个行星而言,它和太阳的联线在相等的时间内扫过相等的面积
【优选整合】人教版高中物理必修2-第6章-第1节-行星的运动(教案).docx
人教版高中物理必修2第6章第1节行星的运动【知识与技能】(1)知道地心说和日心说的基本内容;(2)知道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;(3)知道所有行星的轨道的半反轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,且这个比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关;(4)理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来Z不易的。
【过程与方法】通过托勒密、哥白尼、第谷•布拉赫、开普勒等儿位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
【情感态度与价值观】(1)澄清对天体运动裨秘、模糊的认识,常握人类认识自然规律的科学方法。
(2)感悟科学是人类进步不竭的动力。
【教学重难点】理解和掌握开普勒行星运动定律,认识行星的运动。
【教学过程】★重难点一、两种对立的学说*内容局限性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迤逑运动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,但计算所得的数据和丹麦天文学家笫谷的观测数据不符日心说太阳是宇宙的中心,而且是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动【典型例题】探索宇'山'的奥秘,一直是人类孜孜不倦的追求.下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是()A.地球是宇宙的中心,A阳、月亮及其他行星都绕地球运动B.太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕太阳运动c.地球是绕A阳运动的一颗行星D.地心说是正确的,日心说是错误的【答案】C★重难点二、开普勒行星运动定律★定律内容公式或图示开普勒第一定律所有行星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它阳n开普勒第二定律从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积行显L -------开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的厂次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等3公式:—=k , &是一个与行星无关的常量★对开普勒行星运动定律的理解1.开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件(共19张PPT)
万有引力定律
年份 2008
一、行星的运动
表一:各年四节气具体日期统计表
春分
夏至
秋分
冬至
3月20日
6月21日
9月22日
12月22日
2009 2010
3月20日 3月21日
6月21日 6月21日
9月23日 9月23日
12月22日 12月22日
分析数据,你得到了什么? 春天:92天 夏天:94天 秋天:88天 冬天:90天
月球、卫星的比值也相等
K值与环绕天体无关,与中心天体有关
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件( 共1 9 张P P T )
人教版高中物理必修二第六章第一节 行星的运动 课件( 共1 9 张P P T )
万有引力定律
知识链接 开普勒行星运动定律不仅适用于行星围绕太阳的 运转,也适用于卫星围绕行星运转。在开普勒第 三定律中,同一中心天体系统中,k值相等;在不 同中心天体系统中,k值不相等,k值大小由系统 的中心天体决定。
K(m³/s²)
3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.37×10^18 3.37×10^18 1.03×10^13 1.03×10^13
动手计算后,你得到了什么?
所有行星的半长轴的三次方与周期的平方的比值都相等,
四季的时间是不相等的
地球绕太阳的运动并不是完美的匀速圆周运动
万有引力定律 一、行星的运动
开普勒
开
普(
勒轨
第
道 定
一律
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
新人教高中物理必修二 6.1 行星的运动 课件(共26张PPT)
一、人们对行星运动的认识发展过程
2、日心说
代表人物:哥白尼 观点: 太阳才是宇宙的中心,太阳是静止不动的,
地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年 的周期是地球绕太阳公转一周的反映。
一、人们对行星运动的认识发展过程
3、对天体运动的进一步研究
(1)天才观察者:第谷·布拉赫
第 谷(丹麦)
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根 基,但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提 高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷 (1546-1601)进行的,他成功的把观测误差缩小到 2分。
(2)开普勒定律是总结行星运动的观察结果而 总结归纳出来的规律,它们每一条都是经 验定律。
回忆思考:
什么情况下椭圆可以与圆很 接近 ?
三、行星运动近似处理方法
行星的轨道与圆十分接近,在高中我们 一般按圆处理,因此:
1、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆,太阳处在圆心。 2、行星绕太阳做匀速圆周运动。 3、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比
§6.1 行星的运动
太阳
思考:行星按照怎样的规律运动呢?
预习课本,回答问题:
1、古代人对天体运动存在哪些看法?
2、“地心说”和“日心说”的观点、代 表人物分别是什么?
一、人们对行星运动的认识发展过程
1、 地心说
代表人物: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。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
人教版物理必修二课件《第六章万有引力与航天》第1节行星的运动
2.开普勒三定律的理解。
3.开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体的质量有 关。
一、“地心说”和认识有哪几种学说?各
个学说的内容是怎样的?代表人物是谁?
2. 哪种学说更先进?用现在的观点,如何认识这两种学 说? 3. 是哪位科学家否定了古人认为天体的运动必然是最完 美、最和谐的匀速圆周运动并发现了怎样的规律呢?
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 )开普勒第三定律 : 所有行星轨道半径的三
次方跟它公转周期的二次方的比值都相等。
二、开普勒行星运动定律
提出问题
5.开普勒第三定律中的k如何理解?它由什么因素
决定的?
结论:比值k是一个与行星无关的常量,只跟行星所围绕 的天体有关,即由中心天体决定 ,因此对于绕同一天体运 行的行星此比值是相同的。
的卫星轨道半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值都相 等。
典型 例题
巩固练习
1.16 世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过多年的天文观测 和潜心研究,提出 “日心说 ”的如下四个基本论点,这四个论点就目 前来看存在缺陷的是(ABC) A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在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. 天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东 升西落的现象 D. 与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离 大得多
第1节
行星的运动
学习目标:
1.了解人类对行星运动规律的认识历程。
2.知道开普勒行星运动定律,及开普勒第三定律中k值的大小只与中
心天体有关。 3. 体会科学家们实事求是、坚持真理和勇于探索的科学态度和献身
人教版高中物理必修二 第六章第1节 行星的运动 课件(共16张PPT)
3.设行星绕恒星运动轨道是圆,则其运动 周期为T的平方与其运行轨道半径R的三次 方之比为常数,即T2/R3=K,那么K的大小决 定于( ) A.只与行星质量有关 B. 只与恒星质量无关 C. 与行星和恒星质量都有关 D. 与恒星的质量及行星的速率都无关
B
4、宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道 上运动,若轨道半径是地球轨道半径的9 倍,则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 ( ) A. 3年 B. 9年 C C.27年 D.81年
开普勒
二、开普勒三定律
椭圆的结构:椭圆上任一点到焦点距离之和相等
二、开普勒三定律
开普勒第一定律(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.
二、开普勒三定律
开普勒第二定律(面积定律):对于任意 一个行星来说,它与太阳的连线在相等 的时间内扫过的面积相等
F F
第六章
万有引力与航行
1.行星的运动
一、人类认识天体运动的过程
• 地心说
人物:托勒密
地心说:地球是宇宙的 中心,是静止不动的, 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动.
托勒密
一、人类认识天体运动的过程
• 日心说
人物:哥白尼 日心说:太阳是静止 不动的,地球和其他 行星都绕太阳运动 无论是地心说还是日 心说天体运动都是匀 速圆周运动
5.有两个人造地球卫星,它们绕
地球运转的周期之比是1:8,则
它们绕地球运转的周期之比为 。
1:4
课堂小结
一、地心说与日心说
谈谈你的收获
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→宇宙无限 (科学精神推动了认识发展) 二、开普勒行星运动定律 1、第一定律(轨道定律) 2、第二定律(面积定律) 3、第三定律(周期定律) R 3/ T2 =k (K是一个只与中心天体质量有关的物理量)
新人教版高中物理必修二课件6.1行星的运动 (共23张PPT)
问题4:古人认为天体做什么运动?
丹麦伟大的天文学家第谷连续20年对行星的位置 进行观测并记录了精确的数据。
开普勒(德国)
第 谷(丹麦)
潜心研究
→8分的误差←
↓
二十年的精心观
↓ 四年多的刻苦计算
测 否定19 种假设
↓ 行星轨道为椭圆
问题5:请总结一下椭圆的特点?
阅读课本P32 做一做
将一条绳的两端固定在两个定点
——地心说所描述的天体运动不仅复杂而且问题很 多,但如果是日心说天体运动的许多问题都可以解 决,运动的描述也变得简单。
“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,而太阳系是众多星系之一, 所以太阳并不是宇宙的中心。“日心说”只是比“地心说”更准 确一些罢了。
第 谷(丹麦)
开普勒(德国)
我国自主开发研 究并成功飞行的 载人飞船“神舟 号”使得我国宇 航员乘着飞船遨 游太空!
让我们开:古人对天体运动存在哪些看法?
在古代,人们对于天体的运动先
后经历了地心说和日心说两种对立的
学说。
问题2:什么是“地心说”,什么是“日心 说”?
问题3: “日心说”战胜了“地心说”,请阅读P33-34 《人类对行星运动规律的认识》,找出“地心说”遭遇的 尴尬和“日心说”的成功之处。
将椭圆轨道近似看成圆
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。 r 3 K
T2
再试求出近日点和远日点行星的速度大小的比值?
R1
R2
最新人教版高中物理必修二-课件6.1-行星的运动ppt课件
从上同述步数卫星据中你0.0得424到了什么所?有0.行086星的半长轴的三次方与周期的
平方的比值都相等,
月球、卫星的比值也相等。
K值与环绕天体无关,与中心天体有关。
在运用开普勒定律时注意:
开普勒定律不仅适用于行星,也适用于卫星。
(卫星绕行星转动时,k值与行星的质量有关)
(K是一个只与中心天体质量有关的物理 量)
课堂巩固
3.某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动, 其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3 ,
则此卫星运行的周期大约是B( )。
A.1-4天之间 C.8-16天之间
B.4-8天之间 D.16-20天之间
从依稀记事到青葱岁月,有许多残留生命印记 中的那一刻,令我久久回味。
扣题而作 突出中心 在初中作文的写作中,切合题意并突出中心是得 分的关键,因而“扣题而作,突出中心”是写好作文 的最基本的要求。要做到“扣题而作,突出中心”, 首先要过好“审题”关。 审题,就是揣摩命题者的意图,推敲题目的含义 和要求,明确应写成什么文体,该确定怎样的中心, 可选用哪些材料,怎样安排详略等等。 要落实“扣题而作,突出中心”,就要在作文中恰到 好处地运用上“点题”法。 点题,也叫做“破题”,是指在文章的关键的地 方,用简明扼要的语句交代、提示或点明文章的中心 思想,以便评卷老师迅速准确地把握你所写的文章的 中心是什么,了解你写此文的意图何在。
课堂巩固
3.木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳转动
周期
的12倍,则木星绕太阳运行的轨道半长轴
约为
5.24
地球绕太阳运行轨道半长轴的
倍。
课堂小结
一、地心说与日心说
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→宇宙 (科学精神推无动限了认识发展)
【最新】人教版高中物理必修二《6.1 行星运动》课件
例3、月球绕地球运动的轨道半径越 为地球半径的60倍,运行周期约为27 天,应用开普勒定律计算:在赤道平 面内离地多高时,人造地球卫星随地 球一起运动,就象停留在天空中不动 一样?(R地=6400km)
1.第一定律(椭圆轨道定律):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 D
A
O1 O
O2
B
C 认识椭圆:中心?焦点?半长轴? 半短轴?
二、开普勒行星运动定律
2.第二定律(面积定律):对每一个 行星而言,太阳和行星的连线在相等 的时间内扫过的面积相等 V2 t =t a 地球 1 2 d t1 t2 S1 =S2 S2 S1 太阳 c b V1 >V2 V1 结论:近日点速度大,远.第三定律(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。 若用 a 代表椭圆轨道的半长轴, T 代表 公转周期,由上面的叙述可知 a 3/ T2= k 比值 k 是一个与行星无关的常量大小约 为3.34×1018m3/s2
需要注意: (1)开普勒定律不仅适用于行星,也适用于 卫星,只不过此时比值 k 是由行星质量所 决定的另一恒量. (2)高中阶段,我们认为行星的轨道都跟圆 近似,因此计算时可以认为行星是做匀速 圆周运动,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. (3)开普勒定律是总结行星运动的观察结果 而总结归纳出来的规律,它们每一条都是 经验定律,都是从观察行星运动所取得的 资料中总结出来的.
归纳总结:
第一定律画椭圆 第二定律限面积 周期半径归第三 天下从此再不乱
例1、如图所示是行星m绕恒星M运动情 况的示意图,下列说法正确的是( ) A、速度最大点是B点 B、速度最小点是C点 C、m从A到B做减速运动 D、m从B到A做减速运动
人教版高中物理必修二6.1行星的运动+课件+(共10张PPT)
地球
F
F
a
•1、“手和脑在一块干是创造教育的开始,手脑双全是创造教育的目的。” •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/92021/11/92021/11/911/9/20211Βιβλιοθήκη 行星的运动一、地心说
• 托勒密于公元二世纪, 提出了自己的宇宙结构 学说,即“地心说”.
• 内容:认为地球是宇宙 的中心,是静止不动的, 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动.
• 地心说直到16世纪才被 哥白尼推翻.
托勒密
二、日心说
• 哥白尼在16世纪提出 了日心说.
• 内容:认为太阳是宇 宙的中心,是静止不 动的,地球和其他行 星都绕太阳运动.
•7、“教师必须懂得什么该讲,什么该留着不讲,不该讲的东西就好比是学生思维的器,马上使学生在思维中出现问题。”“观察是 思考和识记之母。”2021/11/92021/11/9November 9, 2021
•8、普通的教师告诉学生做什么,称职的教师向学生解释怎么做,出色的教师示范给学生,最优秀的教师激励学生。 2021/11/92021/11/92021/11/92021/11/9
• 1543 年哥白尼的《天 体运行论》 出版,书 中详细描述了日心说 理论.
哥白尼
观察天才
数学天才
第谷 (1546-1601) 丹麦天文学家
开普勒(1571-1630) 德国天文学家
三、开普勒行星运动定律
人教版高一物理必修二第六章 6.1《行星的运动》20页PPT
在科学的发展历程中,许多科学家做出了杰出的贡献.下列叙述符合历史事实的是 (A ) A.伽利略否定了亚里士多德“重物比轻物下落快”的论断 B.卡文迪许总结出了行星运动的三大规律 C.爱因斯坦发现了万有引力定律 D.牛顿首先较准确地测出了万有引力常量G的数值
B.2003年8月29日,火星的线速度小于地球的线速度
C.2004年8月29日,火星又回到了该位置
D.2004年8月29日,火星还没有回到该位置
开普勒定律是根据行星运动的现察结 果而总结归纳出来的规律.它们每一 条都是经验定律,都是从行星运动所 取得的资料中总结出来的规律.开普 勒定律只涉及运动学、几何学方面的
换一个角度来考虑天体的运动,许多问题都可以解决,行
星运动的描述也变得简单了.
随着世界
航海事业的发展,人们希望借助星星的位置为船队导航,
因而对行星的运动观测越来越精确,科学家经过长期观测
及记录的大量的观测数据,用托勒密的“地心说”模型很
难得出完美的解答
日心说
太阳是宇宙的中心,且太阳是静止 不动的,地球和其它行星都绕太阳 做简单而完美的圆周运动。
行星的运动
思考
历史上,人们对天体的运动有过哪些不同 的认识?你能说出有哪些代表人物吗?
地心说
地球是宇宙的中心,是静止不动的,太 阳月亮等各星体都围绕地球做简单的完 美的圆周运动。
随着人们对天体运动的不断研究,发现“地心说”所描述
的天体的运动不仅复杂而且问题很多.如果把地球从天体运
动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置,
2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观。这是 6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5576万公里,为人类研究火星提 供了最佳时机。如图所示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图。由此可知 [ BD ] A.2003年8月29日,火星的线速度大于地球的线速度
人教版高中物理必修二讲义第六章第1节行星的运动
第1节行星的运动1.知道地心说和日心说的基本内容及发展过程.2.知道开普勒行星运动定律及其建立过程.3.能够运用开普勒行星运动定律公式解决有关行星运动问题.一、地心说与日心说1.地心说:地球是宇宙的中心,且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动.2.日心说:太阳是宇宙的中心,且是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.3.两种学说的局限性:两种学说都认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动,而这和丹麦天文学家第谷的观测数据不符.1.(多选)关于“日心说”和“地心说”的一些说法中,正确的是()A.地球是宇宙的中心,是静止不动的B.“太阳从东方升起,在西方落下”这说明太阳绕地球转动,地球是不动的C.如果认为地球是不动的(以地球为参考系),行星运动的描述不仅复杂而且问题很多D.如果认为太阳是不动的(以太阳为参考系),则行星运动的描述变得简单提示:选CD.地球和太阳都不是宇宙的中心,地球绕太阳公转,是太阳系的一颗行星.“太阳从东方升起,在西方落下”,是地球上的人以地球为参考系观察的结果,并不能说太阳绕地球转动,因为运动是相对的,参考系不同,对运动的描述也不同.二、开普勒行星运动定律(1)绕太阳运动的行星的速度大小是不变的.()(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.()(3)行星轨道的半长轴越长,行星的周期越长.()提示:(1)×(2)×(3)√三、行星运动的近似处理1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心.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跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即r3T2=k.2.“嫦娥三号”先进入半长轴为a的绕月椭圆轨道,周期为T,后调整为半径为R的近月圆轨道,则“嫦娥三号”在近月轨道的周期为________.提示:由开普勒第三定律得:R3T′2=a3T2,则T′=R3a3T.知识点一对开普勒三定律的理解1.第一定律(轨道定律):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.2.第二定律(面积定律):揭示了某个行星运行速度的大小与到太阳距离的关系.行星靠近太阳时速度大,远离太阳时速度小.近日点速度最大,远日点速度最小.3.第三定律(周期定律):第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的关系.椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小.如图所示,半长轴是AB间距的一半,T是公转周期.其中常数k与行星无关,只与太阳有关.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知() A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方D .相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积[解题探究] (1)火星和木星绕太阳运行遵循什么规律?(2)开普勒行星运动定律的内容是什么?[解析] 根据开普勒行星运动定律,火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行时,太阳位于椭圆的一个焦点上,选项A 错误;行星绕太阳运行的轨道不同,周期不同,运行速度大小也不同,选项B 错误;火星与木星运行的轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量,选项C 正确;火星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,木星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等,但这两个面积不相等,选项D 错误.[答案] C1.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A 点的速率比在B 点的大,则太阳位于( )A .F 2B .AC .F 1D .B解析:选A.根据开普勒第二定律,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积,因为行星在A 点的速率比在B 点的速率大,所以A 点离太阳近,即太阳位于F 2.知识点二 开普勒第三定律的应用1.星体绕中心天体做椭圆运动时,其周期与轨道半长轴的关系满足:a 3T 2=k . 2.星体绕中心天体做圆周运动时,其周期与轨道半径的关系满足:R 3T 2=k . 3.绕同一中心天体运行的星体,有的轨迹为椭圆,有的轨迹为圆,则满足:a 3T 2=R 3T ′2=k .假设某飞船沿半径为R 的圆周绕地球运行,其周期为T ,地球半径为R 0.该飞船要返回地面时,可在轨道上某点A 处将速率降到适当数值,从而沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆与地球表面的B 点相切,如图所示.求该飞船由A 点运动到B 点所需的时间.[解析] 飞船沿半径为R 的圆周绕地球运行时,可认为其半长轴a =R ,飞船沿椭圆轨道运行时,设其周期为T ′,轨道半长轴a ′=12(R +R 0), 由开普勒第三定律得a 3T 2=a ′3T ′2,所以,飞船从A 点运动到B 点所需的时间t =12T ′=28⎝⎛⎭⎫1+R 0R 3T . [答案] 28⎝⎛⎭⎫1+R 0R 32T(1)开普勒第三定律不仅适用于椭圆轨道的行星运动,也适用于圆轨道的行星运动.(2)绕同一天体运动时,开普勒第三定律公式中的k 值相同.2.(2016·茂名高一检测)已知两颗行星的质量m 1=2m 2,公转周期T 1=2T 2,则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为( )A.a 1a 2=12B.a 1a 2=21C.a 1a 2=34D.a 1a 2=134解析:选C.由a 3T 2=k 知,a 31a 32=T 21T 22,则a 1a 2=34,与行星质量无关.思想方法——微分法在开普勒第二定律中的应用行星在近日点、远日点时速度方向与连线垂直,若行星在近日点、远日点到太阳的距离分别为a 、b ,取足够短的时间Δt ,由于行星与太阳的连线扫过的图形可看做扇形,由开普勒第二定律应有12v a ·Δt ·a =12v b ·Δt ·b ,得v a v b =b a,即行星在这两点的速率与行星到太阳的距离成反比.“神舟十号”飞船绕地球飞行时近地点高度约h 1=200 km ,远地点高度约h 2=330 km ,已知R 地=6 400 km ,求飞船在近地点、远地点的运动速率之比v 1∶v 2.[解析] “神舟十号”飞船在近地点和远地点,相同时间Δt 内通过的弧长分别为:v 1Δt 和v 2Δt ,扫过的面积分别为:12v 1(R 地+h 1)Δt 和12v 2(R 地+h 2)Δt . 由开普勒第二定律得:12v 1(R 地+h 1)Δt =12v 2(R 地+h 2)Δt v 1∶v 2=R 地+h 2R 地+h 1=6 400+3306 400+200=673∶660. [答案] 673∶660(2016·杭州高一检测)如图所示是行星m 绕恒星M 运动情况的示意图,下列说法正确的是()A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动解析:选C.由开普勒第二定律可知,近日点时行星运行速度最大,因此,A、B错误;行星由A向B运动的过程中,行星与恒星的连线变长,其速度减小,故C正确,D错误.[随堂达标]1.(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.地球每天自西向东自转一周,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解析:选AB.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a满足a3T2=恒量,故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动,整个宇宙是在不停地运动的.2.(多选)关于开普勒第二定律,正确的理解是()A.行星绕太阳运动时,一定是匀速曲线运动B.行星绕太阳运动时,一定是变速曲线运动C.行星绕太阳运动时,由于角速度相等,故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D.行星绕太阳运动时,由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析:选BD.行星的运动轨迹是椭圆形的,故做变速曲线运动,A错,B对;又在相等时间内扫过的面积相等,所以在近日点时线速度大,C错,D对.3.(2016·马鞍山高一检测)太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同.下列反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是()解析:选D.由开普勒第三定律知R 3T 2=k ,所以R 3=kT 2,D 正确. 4.(2016·济宁高一检测)如图所示,某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球运转半径的19,设月球绕地球运动的周期为27天,则此卫星的运转周期大约是( )A.19天 B.13天 C .1天 D .9天 解析:选C.由于r 卫=19r 月,T 月=27天,由开普勒第三定律r 3卫T 2卫=r 3月T 2月,可得T 卫=1天,故选项C 正确.5.(选做题)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v a ,则过近日点时的速率为( )A .v b =b av a B .v b =a b v a C .v b =a b v a D .v b =b a v a解析:选C.如图所示,A 、B 分别表示远日点、近日点,由开普勒第二定律知,太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等,取足够短的时间Δt ,则有12v a ·Δt ·a =12v b ·Δt ·b ,所以v b =a bv a . [课时作业]一、单项选择题1.据报道,研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗,作为寻找外星生命踪迹的观测对象.关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动,以下说法正确的是( )A .所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B .所有行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道都相同C .离太阳越近的行星,其公转周期越小D .离太阳越远的行星,其公转周期越小解析:选C.所有的行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道不同,故A 、B 错误;由开普勒第三定律知,离太阳越近的行星,公转周期越小,故C 正确,D 错误.2.两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动,周期之比为T A ∶T B =1∶8,则轨道半径之比为( )A.R A R B=4 B.R A R B =14 C.R A R B =2 D.R A R B =12解析:选B.A 、B 两卫星都绕地球做圆周运动,则R 3A T 2A =R 3B T 2B .又已知T A ∶T B =1∶8,解得R A R B=14. 3.(2014·高考浙江卷)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r 1=19 600 km ,公转周期T 1=6.39天.2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r 2=48 000 km ,则它的公转周期T 2最接近于( )A .15天B .25天C .35天D .45天解析:选B.根据开普勒第三定律得r 31T 21=r 32T 22,所以T 2=r 32r 31T 1≈25天,选项B 正确,选项A 、C 、D 错误.4.卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 km ,运行周期约为27天,地球半径约为6 400 km ,无线电信号的传播速度为3×108 m/s)( )A .0.1 sB .0.25 sC .0.5 sD .1 s解析:选B.由开普勒第三定律得r 3同r 3月=T 2同T 2月,即r 同=3T 2同T 2月r 月,同步卫星的周期T 同=1天,上式代入数据得r 同≈4.2×107 m ,则t =2(r 同-r 地)c≈0.24 s ,选项B 正确. 5.我国发射“天宫一号”空间实验舱时,先将实验舱发送到一个椭圆轨道上,其近地点M 距地面200 km ,远地点N 距地面362 km ,如图所示.进入该轨道正常运行时,其周期为T 1,通过M 、N 点时的速率分别是v 1、v 2,加速度分别为a 1、a 2.当某次通过N 点时,地面指挥部发出指令,点燃实验舱上的发动机,使其在短时间内加速后进入离地面362 km 的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动,周期为T 2,这时实验舱的速率为v 3.比较在M 、N 、P 三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小,及在两个轨道上运行的周期,下列结论正确的是( )A .v 1>v 3B .v 2>v 1C .a 2>a 1D .T 1>T 2解析:选A.根据开普勒第三定律(周期定律)可知,轨道半径大的周期大,所以T 1<T 2,选项D 错误;根据开普勒第二定律(面积定律)可知,v 1>v 2,v 1>v 3,选项B 错误,A 正确;由a =v 2R可知,a 1>a 2,选项C 错误. ☆6.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示.该行星与地球的公转半径之比为( )A.⎝⎛⎭⎫N +1N 23B.⎝⎛⎭⎫N N -123C.⎝⎛⎭⎫N +1N 32D.⎝⎛⎭⎫N N -132 解析:选B.地球绕太阳公转周期T 地=1年,N 年转N 周,而该行星由于轨迹半径大,周期也大,因而该行星N 年应转(N -1)周,故T 行=N N -1年,又因为行星和地球均绕太阳公转,由开普勒第三定律知r 3T 2=k ,故r 行r 地=⎝ ⎛⎭⎪⎫T 行T 地23=⎝⎛⎭⎫N N -123,选项B 正确. 二、多项选择题7.关于太阳系中行星的运动,以下说法正确的是( )A .行星轨道的半长轴越长,自转周期就越大B .行星轨道的半长轴越长,公转周期就越大C .水星的半长轴最短,公转周期最大D .海王星离太阳“最远”,绕太阳运行的公转周期最长解析:选BD.本题涉及半长轴、公转周期及自转周期问题.由a 3T 2=k 知,半长轴a 越长,公转周期T 越大,故选项B 、D 正确.8.关于开普勒第三定律的公式 a 3T 2=k ,下列说法正确的是( ) A .公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运动的行星B .公式适用于宇宙中所有围绕星球运动的行星(或卫星)C .公式中的k 值,对所有行星(或卫星)都相等D .围绕不同星球运动的行星(或卫星),其k 值不同解析:选BD.公式a 3T 2=k 不仅适用于太阳-行星系统,而且适用于所有的天体系统.只不过不同的天体系统k 值不相同,故B 、D 选项正确.9.太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多,目前已发现数十颗.下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数.则两卫星相比较,下列判断正确的是( )A.B .土卫六的转动角速度较大C .土卫六的向心加速度较小D .土卫五的公转速度较大解析:选ACD.设其运动轨道是圆形的,且做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律:轨道半径的三次方与公转周期的二次方的比值相等,得选项A 正确.土卫六的周期较大,则由匀速圆周运动的知识得,土卫六的角速度较小,故选项B 错误.根据匀速圆周运动向心加速度公式a =ω2r =⎝⎛⎭⎫2πT 2r 及开普勒第三定律r 3T 2=k 得a =4π2T 2r =4π2·r 3T 2·1r 2=4π2k 1r 2,可知轨道半径大的向心加速度小,故选项C 正确.由于v =2πr T=2πr 3T 2·1r =2πk ·1r,可知轨道半径小的公转速度大,故选项D 正确. 10.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 .彗星运转周期为75年,则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的5345倍D .若彗星周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍解析:选ABC.根据开普勒第二定律,在相同的时间内,彗星在近日点走过的弧长大,因此在近日点彗星的线速度(即速率)、角速度都大,故选项A 、B 正确.根据开普勒第三定律a 3T 2=k ,则a 31a 32=T 21T 22=752,即a 1=35 625a 2=5345a 2,选项C 正确,选项D 错误. 三、非选择题11.地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍,那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比为多少?解析:设地球绕太阳的运行周期为T 1,水星绕太阳的运行周期为T 2,根据开普勒第三定律有R 31T 21=R 32T 22① 因地球和水星绕太阳做匀速圆周运动,故有T 1=2πR 1v 1② T 2=2πR 2v 2③ 由①②③式联立求解得v 1v 2=R 2R 1=12.6=12.6=513=6513. 答案:见解析☆12.月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天,应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多高,人造地球卫星可随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样?(已知R 地=6.4×103 km)解析:设人造地球卫星轨道半径为R ,周期为T ,由题意知T =1天,月球轨道半径为60R 地,周期为T 0=27天, 由R 3T 2=(60R 地)3T 20得:R =3T 2T 20×60R 地= 3⎝⎛⎭⎫1272×60R 地≈6.67R 地 卫星离地高度H =R -R 地=5.67R 地=5.67×6 400 km ≈3.63×104 km.答案:3.63×104 km。
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1. 绕着某一中心的匀角速运动,符合当时占主导思想的柏拉图的 假设,也适合于亚里士多德的物理学,易于被接受。
2. 用几种圆周轨道不同的组合预言了行星的运动位置,与实际相 差很小,相比以前的体系有所改进,还能解释行星的亮度变化。
3、了解人类对行星的认识过程是漫长 复杂的,真是来之不易的。
■地心说(Geocentric Universe)
地球位于宇宙的中心。 太阳、月亮和行星都在一些 以地球为中心的同心球壳中运行。
地球
“地心说”又称“地球中心说”、“地静说”。认为地球居于宇 宙的中心静止不动,太阳、月球、行星和恒星都围绕地球运转的学说。 这一学说最初为古希腊哲学家亚里士多德(前384~前322)提出。公 元140年前后,天文学家托勒密进一步发展了前人的学说,建立了宇 宙地心说。十六世纪“日心说”创立之前,一千多年中,“地心说” 一直占统治地位,并长期为教会所利用,宣称恒星天上面是最高天, 也就是天神的住所。
扩展及注意
1、开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运
动只,不同过时对它于适不用同于的所中有心的天天体体 ,R运3 动k中。的
k值不一样。 如金星绕太阳的
T2 R 3 与地球绕
太阳的
R
3
T2 是一样的,因为它们的中心
T2
天体一样,均是太阳。但月球绕地球
运动的 R 3 T2
与地球绕太阳的 R 3 T2
是不一样
3. 地球不动的说法,对当时人们的生活是令人安慰的假设,也符 合基督教信仰。
在当时的历史条件下,托勒密提出的行星体系学说,是具有进步 意义的。首先,它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体。其次 ,从恒星天体上区分出行星和日月是离我们较近的一群天体,这是把 太阳系从众星中识别出来的关键性一步。
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天体运动的图片浏览
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一、“地心说”和“日心说”的发展过程
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第二定律: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。
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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。
a = k 2 T
二、开普勒三定律
(一)建立过程 (二)内容和物理意义 (三)科学精神和方法
行星运动定律建立过程中所蕴含的科学精神和 科学方法: 对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学 研究一丝不苟的态度. 研究一丝不苟的态度. 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、 于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精 神。 实验观察手段是科学研究的重要方法之一。 实验观察手段是科学研究的重要方法之一。 实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的 重要方法。 重要方法。 科学探究需要合作精神。 科学探究需要合作精神。
看一看 八大行星轨道数据表
轨道半长轴 公转周期 焦距 轨道离心率 K=a3/T2 行 星 年 T(年) c(106km) (e=c/a) (1024km3/年2) a(106km) 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 0.241 0.615 1.00 1.88 11.86 29.46 84.0 164.8 11.9 0.76 2.5 21.2 37.3 79.9 135.4 36.2 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.056 0.047 0.008 3.34 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35
开普勒行星运动定律
开普勒 开
普 勒 第 三 定 律
3 周期定律 定律: 周期定律:所有行星的轨道的半长轴的三 次方跟公转 公转周期的二次方的比值都相等 次方跟公转周期的二次方的比值都相等 2
a =k T
探究K值的决定因素: 探究 值的决定因素: 值的决定因素
行星 或卫星 水星 金星 火星 同步卫 星 月球 中心 体 太阳 地球 半长轴 公转周期 (x106km) (天) 天 57 108 228 0.0424 0.3844 87.97 225 687 1 27.322 K值 值
天圆地方
古人根据有限范围内的观察(如日月星辰东升西落、远 古人根据有限范围内的观察(如日月星辰东升西落、 处天壤相接等),得出“天圆地方”之类的想法。 ),得出 处天壤相接等),得出“天圆地方”之类的想法。
东汉时期的天文学 家张衡提出“浑天” 家张衡提出“浑天” 说,认为天就像一 个大鸡蛋, 个大鸡蛋,地球就 是其中的蛋黄。 是其中的蛋黄。
高中阶段对行星运动的近似化研究: 高中阶段对行星运动的近似化研究:
虽然,行星的运动是椭圆轨道, 虽然,行星的运动是椭圆轨道,运动速度大小不 断的变化,但实际上, 断的变化,但实际上,多数大行星的轨道与圆十分接 近,所以在中学阶段的研究中能够按圆处理,所以 所以在中学阶段的研究中能够按圆处理, 多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆 轨道十分接近圆, ①多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太 阳处在圆心。 阳处在圆心。 对某一行星来说, ②对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速 线速度)大小不变, 行星做匀速圆周运动。 度(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。 二次方的比值都相等。 3
“日心说”也并不是绝对正确的: 日心说”也并不是绝对正确的:
日心说”也并不是绝对正确的, “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, 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, 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” 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。 只是比“地心说”更准确一些罢了。
二、行星运动定律——开普勒三定律 行星运动定律 开普勒三定律
1、轨道定律:----------- 椭圆 轨道定律: 2、面积定律:----------- V近>V远 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
做 一 做
半 短 轴 焦距c 焦距 b b b b
二、开普勒三定律
(一)建立过程 (二)内容和物理意义
开普勒行星运动定律
开普勒 开
普 勒 第 一 定 律
轨道定律: 轨道定律:所有的行星围绕太阳运动的轨 道都是椭圆, 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
离 离 太 太 阳 阳 近 远 时 开普勒 时 开 速 速 普 度 度 勒 第 慢 快 二 定 面积定律 对于每一个行星而言, 定律: 面积定律:对于每一个行星而言,太阳 律 和行星的联线在相等的时间内扫过相等的 面积
3、有两个行星,它们绕太阳运转的轨道 有两个行星, 半径之比是1 半径之比是1:2,则它们绕太阳运转的周 期之比为 。 1: 2 2 有两个人造地球卫星, 4、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 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
5、宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道 上运动,若轨道半径是地球轨道半径的9 上运动,若轨道半径是地球轨道半径的9 倍,则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 ( C ) 27年 81年 A、3年 B、9年 C、27年 D、81年 6、木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳 转动的周期的12 12倍 转动的周期的12倍,则木星绕太阳运行的 轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长 倍. 轴的 5
二、开普勒三定律
(一)建立过程
(一)建立过程
1、古人认为天体做什么运动? 古人认为天体做什么运动? 2、开普勒的导师是谁,他认为天体做什么样 开普勒的导师是谁, 的运动? 的运动? 3、开普勒开始认为天体做何运动? 开普勒开始认为天体做何运动 运动? 4、开普勒最后研究的结论是什么? 开普勒最后研究的结论是什么 最后研究的结论是什么?
为什么“地心说” 为什么“地心说”能占领较长的统治时间 ? 地心说”占领统治地位的时间较长, “地心说”占领统治地位的时间较长, 原因是由于它比较符合人们的日常经验, 原因是由于它比较符合人们的日常经验, 太阳从东边升起,从西边落下。 如:太阳从东边升起,从西边落下。同 时它也符合当时在政治上占统治地位的 宗教神学观点。 宗教神学观点。
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探寻之旅——中国人的骄傲
神舟七号载人飞船
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探寻之旅——中国航天英雄
杨利伟
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一、 “地心说”与“日心说” 地心说” 日心说”
1、“地心说”的基本观点是什么? 2、“日心说”的基本观点是什么? 3、“地心说” 为什么能占领较长的统治时间? 地心说” 4、“日心说”为什么能战胜“地心说”? 日心说”为什么能战胜“地心说” 试举例说明。 试举例说明。 5、“日心说”的观点是否绝对正确? 、“日心说”的观点是否绝对正确?
行星的运动的认识: 行星的运动的认识:
托勒密
地 心 说 地球是宇宙的中心,并且静止不动, 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切 行星都围绕地球做圆周运动。 行星都围绕地球做圆周运动。
行星的运动的认识: 行星的运动的认识:
哥白尼
日 心 说 太阳是宇宙的中心,并且静止不动, 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切 行星都围绕太阳做圆周运动。 行星都围绕太阳做圆周运动。
怎么回事…….. 怎么回事
行星轨道 是椭圆的 开普勒(德国) 开普勒(德国)
↓
四年多的刻苦计算 进行了70多次尝试 进行了 多次尝试…… 多次尝试 8 ′的偏差
? 误差仅为2′ 误差仅为
丹麦) 第 谷(丹麦)
↓
二十年的精心观测 750多颗星的观测记录 多颗星的观测记录 几千个数据
↓
否定19 否定 种假设
第六章 万有引力与航天
远远的街灯明了, 好像闪着无数的明星。 远远的街灯明了, 好像闪着无数的明星。 天上的明星现了, 好像点着无数的街灯。 天上的明星现了, 好像点着无数的街灯。 我想那缥渺的空中,定然有美丽的街市。 我想那缥渺的空中,定然有美丽的街市。