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课件网) 7.1 行星的运动 第7章 万有引力与宇宙航行 宇 宙 宇 宙 太阳系部分鸟瞰图 一、两种学说 一、两种学说 托勒密 哥白尼 丹麦天文学家第谷对行星的位置进行了长时间观测，留下了大量的观测数据。 第谷 第谷 德国天文学家开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，运用椭圆模型，解释了相关的数据。他还发现了行星运动的其他规律。 天才的观测者 开普勒 开普勒：真理超出期望 他对火星轨道的研究中，观测数据有至少8’的角度偏差。 这不容忽视的8’也许正是因为行星的运动并非匀速圆周运动。用不同的轨道测试--椭圆最为符合 认识椭圆 焦点 长轴 短轴 1、开普勒第一定律 所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 近日点速度快 远日点速度慢 2、开普勒第二定律 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的面积相等。 a3与T2相等 行星 T T2 T3 a a2 a3 水星 0.241 0.387 金星 0.615 0.723 地球 1.000 1.000 火星 1.881 1.524 木星 11.862 5.203 土星 29.457 9.538 0.058 0.378 1.000 6.655 1669 25560 0.014 0.232 1.000 3.540 140.7 867.7 0.150 0.523 1.000 2.323 27.07 90.97 0.058 0.378 1.000 3.540 140.7 867.7 比值是一个常数k 数据处理 表达式： a3 T2 = k 3、开普勒第三定律 表达式： a3 T2 = k 半长轴 行星绕太阳公转的周期 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 k是一个对所有行星都相同的常量 课堂小结 开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律。 1、开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 2、开普勒第二定律：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积。 3、开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 表达式： a半长轴，T是周期，k是一个只与中心天体有关的物理量。 实际上，行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们可按照圆轨道处理。 理想化处理 表达式： r3 T2 =k 1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 2.对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）不变，即行星做匀速圆周运动。 3.所以行星轨道半径r的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等。 总体来说，就是变椭圆运动为匀速圆周运动来处理，对应的半长轴即为圆的半径。 正确描述行星绕太阳运行规律的是 ( ) A、第谷 B、哥白尼 C、开普勒 D、牛顿 下列说法正确的是（ ） A、地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B、太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C、太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 D、“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的 D C 课堂练习 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ） A、开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B、开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C、开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D、开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 B 课堂练习 如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法中正确的是（ ） A、速度最大点是B点 B、速度最小点是C点 C、m从A到B做减速运动 D、m从B到A做减速运动 C 课堂练习 行星的速度近大远小 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位 ，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是 1.5 天文单位，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？ 解： 根据开普勒第三定律，有： 解得： 课堂练习 ... ...
