行星的运动

行星的运动1.1.地心说地心说代表人物代表人物：托勒密：托勒密观点观点：地球是宇宙的中心，地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球亮以及其他行星都绕地球运动。运动。科学的足迹科学的足迹哥白尼：哥白尼：拦住了太阳，推动了地球拦住了太阳，推动了地球观点：观点：太阳是静止不动的，地球和其他行太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳运动。星都在绕太阳运动。2.2.日心说日心说科学的足迹科学的足迹3.3.日心说的进一步完善日心说的进一步完善(1)天才观察者天才观察者：第谷第谷布拉赫布拉赫科学的足迹科学的足迹 把天体位置测量的误差由把天体位置测量的误差由10/减少到减少到2/第第 谷（丹麦）谷（丹麦）(2)开普勒：开普勒：真理超出希望真理超出希望3.3.日心说的进一步完善日心说的进一步完善科学的足迹科学的足迹开普勒行星运动三定律开普勒行星运动三定律 探究探究1 1 行星运动绕太阳运动的轨道是行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？什么形状？地球地球圆？圆？年份年份春分春分夏至夏至秋分秋分冬至冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21秋冬两季比春夏两季时间短秋冬两季比春夏两季时间短春春92天天夏夏94天天秋秋89天天冬冬90天天第 谷（丹麦）开普勒（德国）四年多的刻苦计算四年多的刻苦计算二十年的精心观测二十年的精心观测8分的误差分的误差 否定否定19 种假设种假设行星轨道为椭圆行星轨道为椭圆若是匀速圆若是匀速圆周运动周运动 假设地球绕太阳的运动是一个椭假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动圆运动,太阳在焦点上太阳在焦点上,根据曲线运动的根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。所以秋冬两季比春夏两季要短。冬至冬至春分春分秋分秋分夏至夏至开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。焦点上。开普勒行星运动规律开普勒行星运动规律焦点焦点太阳太阳焦点焦点开普勒第二定律：开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳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的连线在相等的时间内扫过相等的面积。积。开普勒行星运动规律开普勒行星运动规律远处速远处速度慢度慢近处速近处速度快度快开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。次方的比值都相等。表达式：表达式：a a3 3T T2 2=k=k半长轴半长轴行星绕太阳公转行星绕太阳公转的周期的周期探究探究2：行星行星半长轴半长轴(x106km)公转周期公转周期(天天)K值值水星水星5787.973.361018金星金星1082253.351018地球地球1493653.311018火星火星2286873.361018木星木星7784333土星土星142610759天王星天王星286930686海王星海王星449560188同步卫星同步卫星0.04241月球月球0.384427.322结结 论论k值与中心天体有关，值与中心天体有关，而与环绕天体无关而与环绕天体无关 实际上行星绕太阳的运动实际上行星绕太阳的运动很接近圆，在中学阶段，可近很接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开似看成圆来处理问题，那么开普勒三定律的形式又如何？普勒三定律的形式又如何？1.多数行星绕太阳运动的轨道十分多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；接近圆，太阳处在圆心；2.对某一行星来说，它绕太阳做圆对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）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；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。的公转周期的二次方的比值都相等。1 1下列说法正确的是下列说法正确的是()()A A地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动他行星都绕地球运动B.B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动阳运动C.C.太阳是静止不动的，地球和其他行星太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动都绕太阳运动D D“地心说地心说”和哥白尼提出的和哥白尼提出的“日心说日心说”现在看来都是不正确的现在看来都是不正确的 2.神舟六号沿半径为神舟六号沿半径为R的圆周绕地球的圆周绕地球运动，其周期为运动，其周期为T，如果飞船要返回地，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点面，可在轨道上的某一点A处，将速率处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在圆和地球表面在B点相切，如图所示，点相切，如图所示，如果地球半径为如果地球半径为R，求飞船由，求飞船由A点到点到B点所需的时间。点所需的时间。RR0AB