行星的运动
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天体第是六怎章样运万动有的引？力有与哪航些天奥秘？
1 行星的运动
行星的运动
在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？ 你能不能谈谈这两种学说的主要观点？
（1）地心说 亚里士多德、托勒密 （2）日心说 哥白尼
行星的运动
（1）地心说 亚里士多德、托勒密
行星的运动
（2）日心说 哥白尼
16世纪，波兰天 文学家哥白尼根据天 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 “日心体系”宇宙图 景。
地球
哈雷彗星
太阳
行星的运动
修正模型 发现问题
建立模型
观测假设
行星的运动
说一说
哥白尼、第谷、开普勒等科学家的 探索天体运动的研究过程和思维方法。
行星的运动
课堂训练
例1 关于行星的运动以下说法正确的 A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长
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。
行星的运动
思考： 1、在太阳系八大行星中，海王星离太阳 “最远”，绕太阳运动的公转周期最长， 对吗？
行星的运动
2、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道
60152.0 1.0 27.3
行星的运动
K值 3.36×1018 3.36×1018 3.37×1018 3.30×1018 3.40×1018 3.69×1018 3.37×1018
3.36×1018 1.02×1013 1.02×1013
比值k是与行星无关而只与太阳有关的恒量． 行星的运动
１.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．
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星
海王星 同步卫星
月球
半长轴(×106km) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.0 1472.0 2870.0
4496.0 0.0424 0.3844
公转周期(天) 87.9 224.7 365.0 693.5 4307.0
10767.5 30660.0
特点，才能解释冬半年时间比夏半年时间短的
现象。
行星的运动
行星的运动
地球
F
F
R
所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆， 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
（轨道定律）
行星的运动
做一做 椭圆有哪些基本几何特点？
行星的运动
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。
F
F
（面积定律）
行星的运动
行星的运动
例2.已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太 阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨 道的半长轴为地球公转轨道半长轴的 倍。
行星的运动
例3.已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远 离太阳运动的过程中，其速率越来越小， 试判断地球所受向心力如何变化？若此向 心力突然消失，则地球运动情况将如何？
行星的运动
行星的运动
（2）日心说
哥白尼雕像（加沙）
观点：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。
行星的运动
（2）日心说
哥白尼雕像（加沙）
观点：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。
行星的运动
哥白尼在《天体运行论》中动情地写道： “太阳在宇宙正中坐在其宝座上。在
这壮丽的神殿里，有谁能将这个发光体放 在一个更好的位置上以让它同时普照全宇 宙？……于是我们在这样的安排中找到了 这个世界的和谐……”
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢你的支持，我们会努力做得更好！
行星的运动
（3）日心说的进一步完善 天才的观察家： 第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减 少到2/
行星的运动
是匀速圆 周运动?
怎么回事
开普勒（德国）
呢……
第 谷（丹麦）
↓
→
8′的误差
←
↓
毕生的精心观测记录
↓ 否定19 种假设
行星运动规律
行星的运动
问题1：行星绕太阳运行的轨道 地
则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在
1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的
半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗
彗星将每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到
证实，该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近
出现的时间是1986年，wenku.baidu.com你根据开普勒行星运动
第三定律估算，它下一次飞近地球将在哪一年?
是怎样的？
球
年份 春分 夏至 秋分 冬至
2008 3/20 是6/圆21 ？9/22 12/21
2009 3/20 6/21 9/23 12/22
2010 3/21 6/21 9/23 12/22
93天
94天
90天
冬半年比夏半年时间行短星的运动
88天
问题1：
假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太
阳并不居于轨道的中心位置，根据曲线运动的
问题2：由于行星的轨道不是圆，行星距太阳的距 离在不断变化，那么行星的运行速度如何变化呢？
F
F
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢． 行星的运动
所有行星的椭圆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。
地球
(周期定律)
F
F
半长轴
a3
表达式：
=k
a
T2
行星绕太阳
公转的周期
行星的运动
问题3：比值k取决于什么因素？
２.第二定律：对于每一个行星，太阳和行星的 联线在相等的时间内扫过的面积相等．
３.第三定律：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．
行星的运动
F
F
a
问题4： 由于大多数行星绕太阳的运动的轨道很
接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理。 那么，此时开普勒定律如何描述呢？
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；
1 行星的运动
行星的运动
在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？ 你能不能谈谈这两种学说的主要观点？
（1）地心说 亚里士多德、托勒密 （2）日心说 哥白尼
行星的运动
（1）地心说 亚里士多德、托勒密
行星的运动
（2）日心说 哥白尼
16世纪，波兰天 文学家哥白尼根据天 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 “日心体系”宇宙图 景。
地球
哈雷彗星
太阳
行星的运动
修正模型 发现问题
建立模型
观测假设
行星的运动
说一说
哥白尼、第谷、开普勒等科学家的 探索天体运动的研究过程和思维方法。
行星的运动
课堂训练
例1 关于行星的运动以下说法正确的 A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长
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。
行星的运动
思考： 1、在太阳系八大行星中，海王星离太阳 “最远”，绕太阳运动的公转周期最长， 对吗？
行星的运动
2、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道
60152.0 1.0 27.3
行星的运动
K值 3.36×1018 3.36×1018 3.37×1018 3.30×1018 3.40×1018 3.69×1018 3.37×1018
3.36×1018 1.02×1013 1.02×1013
比值k是与行星无关而只与太阳有关的恒量． 行星的运动
１.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．
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星
海王星 同步卫星
月球
半长轴(×106km) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.0 1472.0 2870.0
4496.0 0.0424 0.3844
公转周期(天) 87.9 224.7 365.0 693.5 4307.0
10767.5 30660.0
特点，才能解释冬半年时间比夏半年时间短的
现象。
行星的运动
行星的运动
地球
F
F
R
所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆， 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
（轨道定律）
行星的运动
做一做 椭圆有哪些基本几何特点？
行星的运动
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。
F
F
（面积定律）
行星的运动
行星的运动
例2.已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太 阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨 道的半长轴为地球公转轨道半长轴的 倍。
行星的运动
例3.已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远 离太阳运动的过程中，其速率越来越小， 试判断地球所受向心力如何变化？若此向 心力突然消失，则地球运动情况将如何？
行星的运动
行星的运动
（2）日心说
哥白尼雕像（加沙）
观点：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。
行星的运动
（2）日心说
哥白尼雕像（加沙）
观点：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。
行星的运动
哥白尼在《天体运行论》中动情地写道： “太阳在宇宙正中坐在其宝座上。在
这壮丽的神殿里，有谁能将这个发光体放 在一个更好的位置上以让它同时普照全宇 宙？……于是我们在这样的安排中找到了 这个世界的和谐……”
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢你的支持，我们会努力做得更好！
行星的运动
（3）日心说的进一步完善 天才的观察家： 第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减 少到2/
行星的运动
是匀速圆 周运动?
怎么回事
开普勒（德国）
呢……
第 谷（丹麦）
↓
→
8′的误差
←
↓
毕生的精心观测记录
↓ 否定19 种假设
行星运动规律
行星的运动
问题1：行星绕太阳运行的轨道 地
则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在
1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的
半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗
彗星将每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到
证实，该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近
出现的时间是1986年，wenku.baidu.com你根据开普勒行星运动
第三定律估算，它下一次飞近地球将在哪一年?
是怎样的？
球
年份 春分 夏至 秋分 冬至
2008 3/20 是6/圆21 ？9/22 12/21
2009 3/20 6/21 9/23 12/22
2010 3/21 6/21 9/23 12/22
93天
94天
90天
冬半年比夏半年时间行短星的运动
88天
问题1：
假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太
阳并不居于轨道的中心位置，根据曲线运动的
问题2：由于行星的轨道不是圆，行星距太阳的距 离在不断变化，那么行星的运行速度如何变化呢？
F
F
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢． 行星的运动
所有行星的椭圆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。
地球
(周期定律)
F
F
半长轴
a3
表达式：
=k
a
T2
行星绕太阳
公转的周期
行星的运动
问题3：比值k取决于什么因素？
２.第二定律：对于每一个行星，太阳和行星的 联线在相等的时间内扫过的面积相等．
３.第三定律：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．
行星的运动
F
F
a
问题4： 由于大多数行星绕太阳的运动的轨道很
接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理。 那么，此时开普勒定律如何描述呢？
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；