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,万有引力定律,第六章 万有引力与航天,我仰望星空， 我仰望星空,它是那样寥廓而深邃； 它是那样自由而宁静,；,那无穷的真理， 那博大的胸怀，,让我苦苦地求索、追随。 让我的心灵栖息、依偎。,我仰望星空， 我仰望星空，,它是那样庄严而圣洁； 它是那样壮丽而光辉；,那凛然的正义， 那永恒的炽热，,让我充满热爱、 让我心中燃起希望的烈,感到敬畏。 焰、响起春雷。,。 温家宝,一、,行星的运动,二、,万有引力定律内容及应用,三、,人造卫星及宇宙速度,本章知识结构,阅读,&,思考,阅读提纲：,1.,古代人们对天体运动存在那些观点及它们的发展过程是怎样的？,2.,什么是“地心说”，什么是“日心说”？,3.,哪种学说占统治的时间较长？,4.,两种学说争论的结果是什么？,托 勒 密,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,6-1 行星的运动,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。,哥白尼,6-1 行星的运动,年 份,春 分,夏 至,秋 分,冬 至,2008,3,月,20,日,6,月,21,日,9,月,22,日,12,月,22,日,2009,3,月,20,日,6,月,21,日,9,月,23,日,12,月,22,日,2010,3,月,21,日,6,月,21,日,9,月,23,日,12,月,22,日,表一：各年四节气具体日期统计表,分析数据，你得到了什么？,春天：,92,天,夏天：,94,天,秋天：,84,天,冬天：,90,天,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,6-1行星的运动,开普勒,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,6-1 行星的运动,仔细观察,地球绕太阳转动模型图,，你得了到什么？,快慢：近日点运行,快,远日点运行,慢,开普勒,开普勒第二定律,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,6-1 行星的运动,开普勒,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,6-1 行星的运动,行星,/,卫星,半长轴（,km,）,周期（天）,K,（,m/s,）,水星,57,87.97,金星,108,225,地球,149,365,火星,228,687,木星,778,4333,土星,1426,10759,天王星,2870,30660,海王星,4498,60148,月球,0.3844,27.3,同步卫星,0.0424,1,3.361018,3.361018,3.361018,3.361018,3.361018,3.361018,3.371018,3.371018,1.031013,1.031013,动手算一算,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,，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：,1.,行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在,圆心,1.,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,2.,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,3,.,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,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,匀速圆周运动,3.,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,即,R,/T=k,例1、第一次揭示行星运动规律的科学家是_，,他是在_的观测资料的基础上总结出来的。,例3、木星绕太阳运动的周期为地球绕太阳周期的12,倍，那么， 木星绕太阳运动轨道的半长轴是地球绕太阳,运动轨道的半长轴的,倍。,例2、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，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？,答：,。,开普勒,第谷,近地点,例4、地球同步通讯卫星需要,“,静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请估算：同步通讯卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一？（提示：月球绕地球公转的周期大约是27天。）,答：,。,例5,.,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,。,小结：,开普勒第一定律（轨道定律）,所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的其中一个焦点上。,开普勒第二定律（面积定律）,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。即近日点速率最大，远日点速率最小。,开普勒第三定律（周期定律）,所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与周期的平方成正比。,即有:,R,1,3,/,R,2,3,=,T,1,2,/,T,2,2,注意:,k,的大小与行星无关，,只与太阳有关,。,或:,R,3,/,T,2,=,k,行星轨道,焦点,太阳,短轴,长轴,太阳,
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