61行星的运动1(教育精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,屈原,天问,：,遂古之初，谁传道之？,（请问远古开始之时，谁将此态流传导引？）,上下未形，何由考之？,（天地尚未成形之前，又从哪里得以产生？）,夜光何德，死则又育？,（月亮有着什么德行，竟能死了又再重生？）,厥利维何，而顾菟在腹？,（月中黑点那是何物，是否兔子腹中藏身？）,第一节 行星的运动,甘肃省兰州第一中学,Lanzhou No.1 Middle School Gansu,第六章 万有引力与航天,2012年3月5日,一、科学的足迹,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,1、,地心说,(Geocentric Universe),基本观点,：地球是宇宙的中心，地球是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都围绕地球运动。,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,代表人物,：托勒密,哥白尼的“日心说”体系,2、,日心说,(Solarcentric Universe),基本观点：太阳是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都围绕太阳运动。,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,代表人物,：,波兰天文学家 哥白尼,3、日心说的进一步完善,天才观察者,：,第谷,布拉赫,科学的足迹,第 谷（丹麦）,（1546-1601）,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,经过20年对行星位置的观测把天体位置测量的误差由,10,/,减少到,2,/,开普勒（1571-1630,德国天文学家）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天空的立法者”。,开普勒第二定律,科学的足迹,3、日心说的进一步完善,开普勒行星运动三定律,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,第 谷（丹麦）,开普勒（德国）,四年多的刻苦计算,二十年的精心观测,8分的误差,否定19 种假设,行星轨道为椭圆,若是匀速圆,周运动,怎么回事,呢,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,平面内与两定点,F,1,、,F,2,的距离的和等于常数2,a,的动点P的轨迹叫做椭圆。,即：P,F,1,+P,F,2,=2,a,其中两定点,F,1,、,F,2,叫做椭圆的焦点,长轴为 2,a,；短轴为 2,b,二、,开普勒三定律,1.开普勒第一定律（,轨道定律,）：,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。,开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的，在行星的轨道上出现了,近日点,和,远日点,。,理解：,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,太阳系,八,大行星绕太阳运动的情景,2.开普勒第二定律（,面 积定律,）：,对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。,若,t,AB,=,t,CD,=,t,EK,，则,s,AB,=,s,CD,=,s,EK,行星在近日点的速率大于远日点的速率，从近日点向远日点运动的速率变小，从远日点向近日点运动的速率变大。,理解：,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,3.开普勒第三定律（,周期定律,）：,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。,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,表达式：,a,3,T,2,=,k,半长轴,行星绕太阳公转的周期,行 星,半长轴a/106km,周期/天,k值/(m,3,s,-2,),水 星,57,89.97,3.36,10,18,金 星,108,225,3.36,10,18,地 球,149,365,3.31,10,18,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,4498,60148,3.37,10,18,八颗行星的k值,行 星,质量,（地球为1）,体积,（地球为1）,与太阳平均距离,（百万千米）,公转周期,公转平均速度,（km/s）,偏心率,水 星,0.05,0.056,57.9,87.9,天,47.89,0.2056,金 星,0.82,0.856,108.2,224.7,天,35.03,0.007,地 球,1,1,149.6,1,年,29.79,0.017,火 星,0.11,0.150,227.9,1.9,年,24.13,0.093,木 星,317.94,1316,778.0,11.8,年,13.06,0.048,土 星,95.18,745,1427,29.5,年,9.64,0.056,天王星,14.63,65.2,2869,84.3,年,6.81,0.046,海王星,17.22,57.1,4504,164.8,年,5.43,0.008,八颗行星的基本数据,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,疑难探究：,开普勒三定律是通过研究行星运动的规律得出的，那么卫星绕行星运动是否也遵守这些规律呢？如果遵守该如何表述？,开普勒第三定律中的,k,如何理解？它由什么因素决定？,我们通常将行星的轨道近似为圆，这样合理吗？,若将行星运动轨道按圆处理，则开普勒三定律又该如何表述？,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,注意：,k,值只与中心天体有关！,实践拓展：,第一定律：多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心,第二定律：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,第三定律：所有行星轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方的比值都相等,说明：开普勒第三定律不仅适应于行星，也适用于卫星，只不过k值是由中心天体所决定的另一常量。,甘肃省兰州第一中学 Lanzhou No.1 Middle School Gansu,例题一：,木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳转动的周期的12倍,则木星绕太阳运动的轨道半长轴约为地球绕太阳半长轴的几倍?,某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3,则卫星运行的周期大约是多少?,跟踪练习：,例题二：,月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的,60,倍，运行周期约为,27,天。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样,课后练习:,1.下列说法正确的有,(),A,太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点,B,行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向,C,行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直,D,日心说的说法是正确的,A B,2.关于,行星的运动,下列说法正确的有是,(),A、行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越大,B、行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大,C、行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大,D、,“,海王星,”,离太阳最远,绕太阳运动的,公转,周期最长,BD,3.开普勒关于,行星运动的公式,a,3,/T,2,=k,以下理解正确的是(),A,k,是一个与行星无关的常量,B,k,代表行星运动的轨道半径,C,T,代表行星运动的自转周期,D,T,代表行星绕太阳运动的公转周期,AD,4.在古代,人们对天体的运动存在着,“,地心说,”,和,“,日心说,”,两种对立的看法,“,地心说,”,认为_是宇宙的中心,是静止不动的;,“,日心说,”,认为_是静止不动的;这两种认识都是_(正确或错误)的,地球,太阳,错误,开普勒定律,的得出为牛顿发现,万有引力定律,打下了坚实的基础,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。,注意:k的大小与行星无关，,只与太阳有关。,a,3,/T,2,=k,行星轨道,焦点,太阳,短轴,长轴,太阳,卫 星,半长轴a/106km,周期/天,k值/(m,3,s,-2,),月球,0.3844,27.3,1.03,10,13,同步卫星,0.0424,1,1.03,10,13,地球卫星的k值,