行星的运动ppt

k
a
a 指椭圆轨道的半长轴，T指行星运动的周期 k 是一个常数，对于绕同一中心天体运动的行星来说，k的大小
与行星无关，只与中心天体有关
在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处 理，则开普勒定律描述为：
∆ 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
∆ 对于每一个行星而言，太阳 和行星的联线在相等的时间 内扫过相等的面积
月球
0.3844
27.3
1.03×10^13
同步卫星
0.0424
1
1.03×10^13
所有行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
二、行星的运动规律
∆ 开普勒第三定律
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
（k）都相等
a3 T2
3.36×10^18 3.36×10^18
动手计算后
地球
149
365
3.36×10^18
你得到了什么？
火星
228
687
3.36×10^18
木星
778
4333
3.36×10^18
土星
1426
10759
3.36×10^18
天王星
2870
30660
3.37×10^18
海王星
4498
60148
3.37×10^18
周Hale Waihona Puke 之比为 1:。2 2【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 r13 1 1
T2
r23
23 2 2
例3.开普勒行星运动三定律不仅适用于行 星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的 运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆运动， 它在离地球最近的位置（近地点）和最远 的位置（远地点），哪点的速度比较大？
例4.一种通信卫星需要“静止”在赤道上 空的某一点，因此它的运动周期必须与地 球的自转周期相同。请你估算：通信卫星 离地心的距离大约是月心离地心距离的几 分之一。
二、行星的运动规律
∆ 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
∆ 开普勒第二定律 对于每一个行星而言，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相
等的面积
你能发现秘密吗?
行星/卫星 半长轴（km） 周期（天） K（m³/s²）
水星 金星
57 108
87.97 225
∆ 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
∆ 行星绕太阳运动的轨道十分接
近圆，太阳处在圆心
裁
夺
∆ 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，即行星做匀速圆周 运动
∆ 所有行星的轨道的半长轴（半 径）的三次方跟公转周期的二 次方的比值都相等 即 R³/T²=k
哥白尼
日心说的建立与发展
∆ 在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯 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 型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发 表的《天体运行论》中提出。
∆ 太阳是不动的，而且在宇宙中心，水星、 金星、火星、木星、土星和地球一样，都 在圆形轨道上匀速率地绕着太阳公转。
开普勒
∆ 德国天文学家开普勒（1571-1630）在最初研究他的导师家第谷（15461601）所记录的数据时，也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考 问题的，但是所得结果却与第谷的观测数据至少有8分的角度误差。当时公 认的第谷的观测误差不超过2分，开普勒想，这不容忽视的8分也许是因为 人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动所造成的。至此，人们长期以来视为 真理的观念——天体做匀速圆周运动，第一次受到了怀疑。后来开普勒又 仔细研究了第谷的观测资料，经过四年多的刻苦计算先后否定了19种设想 ，最后终于发现了天体运行的规律开普勒三大定律。
研究继续
∆ 17世纪初，伽利略发明了望远镜。1609年，他发现了围绕木星 转动的“月球”，进一步表明地球不是所有天体运动的中心。
∆ 第谷.布拉赫：天才观测家，丹麦伟大的天文学家，连续20年对 行星的位置进行观测并记录了精确的数据他将人们测量天体位置 的误差大约10’，减小到2’
二、行星运动规律
第谷
∆ 基本观点：
∆ 1.地球是球体。
∆ 2.地球是静止不动的，而且处于宇 宙的中心,从地球向外，依次有月 球、水星、金星、太阳、火星、木 星和土星,再外面是镶嵌着所有恒 星的天球——恒星天。最外面，是 推动天体运动的原动天。
∆ 3.所有日月星辰都围绕地球匀速转 动。
火星逆行
2、日心说
∆ 太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运 动。
例1.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确 的是： （ C D ）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 D.水星离太阳“最近”，公转周期最短
比值法处理天体运动
例2.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
§6.1 行星的运动
§6.1 行星的运动
§6.1 行星的运动
§6.1 行星的运动
∆ 一、关于天体运动的两种对立观点 ∆ 1.地心说的代表人物和主要观点 ∆ 2.日心说的代表人物和主要观点
1、地心说
∆ 地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动
托勒密
地心说的建立与发展
∆ 地心说-----托勒密建立和完善。