《行星的运动》万有引力与宇宙航行PPT课件

1.开普太阳处 在椭圆的一个_____上。 (2)图示: 焦点
2.开普勒第二定律:
(1)内容:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等
的时间内扫过的面积_____。
(2)图示:
相等
3.开普勒第三定律: (1)所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的 二次方的比值_____。 (2)表达式:_a_3_相=k等(用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公
转周期) T2 (3)图示:
(4)比值k 关于比值k的说法正确的是:_②__④__⑥__ ①k的大小与太阳无关 ②k的大小与行星无关 ③k的大小与行星有关 ④k的大小与太阳有关 ⑤k的大小与行星的线速度大小有关 ⑥k的大小与行星的角速度无关
三、行星的运动的近似处理 【思考】 行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研 究中能否可以按圆轨道处理? 提示:可以。
a3 T2
长轴的三次方与公转周期的二次方成正比,式中的k只 与中心天体的质量有关,与行星质量无关,故C、D错误 。
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
《 行 星 的 运 动》万 有引力 与宇宙 航行PP T课件
第七章 万有引力与宇宙航行
行星的运动
《 行 星 的 运 动》万 有引力 与宇宙 航行PP T课件
一、两种学说 【思考】人类对天体的运动看法存在着地心说和日心 说,两种学说的基本观点分别是什么? 提示:地心说认为地球是静止不动的;日心说认为太阳 是静止不动的。
【解析】选A、B、C。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= 在近日点,v大,R小,因此a大,选项C正
确。根据开vR2普，勒第选三项定D错律误Tr。32
动遵循开普勒行星运动定律吗? (科学思维)
提示:遵循。
【典例示范】(多选)如图所示,“嫦娥三号”绕月球沿 椭圆轨道运行,绕行方向为逆时针方向,A、B分别为近 月点和远月点,C是轨道上到A、B距离相等的点,则下列 说法正确的是 ( )
A.“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐增大 B.“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小 C.“嫦娥三号”从A点到C点的运行时间等于四分之一 周期 D.“嫦娥三号”从A点到C点的运行时间小于四分之一 周期
【解析】选B。根据开普勒第一定律: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,故A错误;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的面积相等, 所以对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越 大,故B正确;开普勒第三定律中的公式 =k,可知半
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,_太__阳__处在圆 心。 2.对于某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度 (或线速度)不变,即行星做_________运动。 3.所有行星轨道半径r的三次匀方速跟圆它周的公转周期T的二
次方的比值都相等,即___=k。
r3 T2
一 开普勒定律的分析 1.开普勒第一定律: (1)说明: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,如图所示。
则
k，
r r地
3
T2 T地2
3 762，
r3 T2
解得
r地3 ， T地2
【补偿训练】 (多选)在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一
年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示,从地球绕太阳 的运动规律入手,下列判断正确的是 ( )
A.在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大 B.在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大 C.春夏两季与秋冬两季时间相等 D.春夏两季比秋冬两季时间长
【解析】选B、D。根据开普勒第二定律可知,“嫦娥三 号”从A点到B点运行速率逐渐减小,选项A错误,B正确 ;“嫦娥三号”从A点到C点运行的平均速率大于从C点 到B点运行的平均速率,可知从A点到C点运行时间小于 四分之一周期,选项C错误,D正确。
【素养训练】 1.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星 运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普 勒行星运动定律,下列说法正确的是 ( ) A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大 C.行星公转周期与行星的质量有关 D.所有行星的轨道的半长轴与公转周期成正比
(2)意义:否定了行星圆形轨道的说法,建立了正确的轨 道理论,给出了太阳的准确位置。
2.开普勒第二定律: (1)说明:行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减 小。近日点速度最大,远日点速度最小,如图所示。
(2)意义:描述了行星在其轨道上运行时,线速度的大小 不断变化,并阐明了速度大小变化的数量关系。
1.地心说:_地__球__是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、 月2.亮日以心及说其:_他__行__星是都静绕止_不地__动球__的运,动地。球和其他行星都绕太 阳运动。 太阳
二、开普勒定律 【思考】 “银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶 夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”诗中,牵牛星和织女 星的运动遵循一定的规律吗? 提示:遵循一定规律。
【解析】选A、D。冬至日前后,地球位于近日点附近, 夏至日前后地球位于远日点附近,由开普勒第二定律可 知近日点速率最大,选项A正确,B错误。春夏两季平均 速率比秋冬两季平均速率小,又因所走路程基本相等, 故春夏两季时间长。春夏两季一般在186天左右,而秋 冬两季只有179天左右,选项C错误,D正确。
3.开普勒第三定律: (1)说明:揭示了周期与轨道半长轴之间的关系,椭圆轨 道半径越长的行星,其公转周期越大;椭圆轨道半径越 短的行星,其公转周期越小。
(2)意义:表达式 a3 =k中的k值与行星无关,只与太阳有 关。不同星系具有T2不同的常数,且常数由中心天体决
定。
【思考·讨论】 地球绕太阳公转形成了四季交替现象,地球绕太阳运