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,万有引力定律,二、万有引力定律,第六章 万有引力与航天,仰望星空,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,第六章 万有引力与航天仰望星空,阅读,&,思考,阅读提纲:,1.,古代人们对天体运动存在哪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?,一、行星的运动,阅读&思考阅读提纲:,托 勒 密,地,心,说,地球是宇宙的中心,并且静止不动,其他天体围绕地球做匀速圆周运动,一、行星的运动,托 勒 密地 地球是宇宙的中心,并且静止不动,其他天体,日,心,说,哥白尼,一、行星的运动,太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕太阳做匀速圆周运动,日哥白尼一、行星的运动 太阳是宇宙的中心,并且静止不,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,分的角度误差,否定,19,种假设,行星运动的规律,若是匀速圆,周运动,怎么回事,呢,潜心研究,第 谷(丹麦)开普勒(德国)四年多的刻苦计算二十年的精心,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,一、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,将一条绳的两端固定在两个定点(图钉)上,以铅笔拉紧绳子所画出的图形即为椭圆。这两个定点称为此椭圆的两个焦点。从椭圆上任一点至两焦点的距离之和为一定值,既 常数(绳长)。,O,点为,对称中心点,称为,半长轴,;称为,半短轴,;,焦距,认识椭圆,椭圆的画法?,将一条绳的两端固定在两个定点(图钉)上,以铅笔拉紧绳子所画出,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,一、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?一、行星的运动,开普勒,开普勒第二定律,对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在,相等的时间,内扫过,相等的面积,一、行星的运动,开普勒开普勒第二定律 对于每一个行星而言,太阳和行星的连,O,A,B,C,D,S,AB,S,CD,行星过近日点速度,大于,过远日点速度,结论:,一、行星的运动,OABCDSABSCD行星过近日点速度大于过远日点速度结论:,开普勒,开普勒第三定律,一、行星的运动,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,开普勒开普勒第三定律一、行星的运动所有行星的轨道的半长轴的三,行星,/,卫星,半长轴(,10,6,km,),周期(,d,),K,(,km/d,),水星,57.9,87.97,金星,108.2,224.7,地球,149.6,365,火星,228,687,木星,778,4333,土星,1426,10759,天王星,2870,30660,海王星,4497,60148,月球,0.3844,27.3,同步卫星,0.0424,1,2.5110,19,2.5110,19,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,2.5110,19,2.5110,19,7.6210,13,7.6210,13,2.5110,19,2.5110,19,2.5110,19,2.5110,19,行星/卫星半长轴(106km)周期(d)K(km/d,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,太阳和行星的连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,即,a,3,/T,2,=k,2.,对于某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度的大小)不变,即行星做,匀速圆周运动,3.,所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,即,R/T=k,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,练习:,有两颗人造地球卫星,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,。,练习:有两颗人造地球卫星,它们绕地球运转的轨道半径之比是1:,练习:,由于多数行星的运动轨迹接近,圆,开谱勒行星运动规律在中学阶段,可以近似当圆处理,其中包括:,A,行星做匀速圆周运动,B,太阳处于圆周的中心,C R,3,/T,2,=k,中的,R,即为圆周的半径,D,所有行星的周期都和地球公转的周期,相同,练习:由于多数行星的运动轨迹接近,课堂小结,二、开普勒行星运动定律,1,、第一定律(轨道定律),2,、第二定律(面积定律),3,、第三定律(周期定律),R,3,/T,2,=k,(,K,是一个只与中心天体有关的物理量),宇宙无限,(科学精神推动了认识发展),一、地心说与日心说,地球是中心,太阳是中心,课堂小结二、开普勒行星运动定律1、第一定律(轨道定律)2、第,完成,1.“,问题与练习”,2.,导学教程,6.1,作业:,完成作业:,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:,93,天,夏天:,94,天,秋天:,90,天,冬天:,88,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,93,93,91,93,94,90,92,94,90,88,89,年 份春 分夏 至秋 分冬 至2,
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