人教版高中物理必修第2册 第七章 万有引力与宇宙航行 1 行星的运动.pptVIP

第七章万有引力与宇宙航行

1行星的运动1.了解地心说和日心说,了解人类认识行星运动规律过程的曲折性,感悟真理来之

不易。2.知道开普勒行星运动定律的内容,知道在中学阶段研究行星运动时的近似处理。3.能用开普勒行星运动定律分析一些简单的行星运动问题。?

1|地心说与日心说内容局限性地心说(1)①地球????是宇宙的中心,是静止不动的;(2)②太阳????、月球以及其他星体都绕③地球????运动都把天体的运动看得很神圣,认

为天体的运动必然是最完美、

最和谐的⑥匀速圆周????运

动。但计算所得的数据和丹麦

天文学家第谷的观测数据不符日心说(1)④太阳????是宇宙的中心,是静止不动的;(2)地球和其他行星都绕⑤太阳????运动

定律内容图示开普勒第一定律(椭圆定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是⑦椭圆????,太阳处在⑧椭圆????的一个⑨焦点????上?开普勒第二定律(面积定律)对任意一个行星来说,它与太阳

的连线在⑩相等的时间????内

扫过的?面积????相等?开普勒第三定律(周期定律)所有行星轨道的?半长轴????的三次方跟它的?公转周期????的二次方的比都相等?2|开普勒定律1.开普勒定律的内容

2.对开普勒定律的理解定律认识角度理解开普勒第一定律轨迹空间(1)行星绕太阳运动的轨道严格来说不是圆而是椭圆,不同行星

的轨道是不同的。(2)太阳不在椭圆的中心,而是在其中的一个焦点上,太阳是所有

行星轨道的一个共同焦点。(3)行星与太阳间的距离是不断变化的开普勒第二定律速度大小行星离太阳?较近????时速度较大,在近日点行星的速度最大;

行星靠近太阳时速度增大。行星离太阳?较远????时速度较小,在远日点行星的速度最小;行星远离太阳时速度减小开普勒第三定律周期长短(1)用公式表示为?=k,k是一个对所有行星都?相同????的常量。(2)椭圆轨道的半长轴越长的行星,其公转周期越长。(3)该定律不仅适用于行星,也适用于其他天体

定律近似处理方法开普勒第一定律行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在?圆心????开普勒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????开普勒第三定律所有行星的?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,表达式为?=k3|行星运动的近似处理

1.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。?(?????)2.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远。(√)3.围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。?(?????)4.开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。(?????)5.行星轨道的半长轴越长,行星的公转周期越大。?(√)6.在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动。?(√)判断正误，正确的画“√”，错误的画“?”。

|开普勒第三定律的理解和应用情境????2020年6月21日,我国出现壮观的日环食奇观,吸引无数天文爱好者观看,与

日食相类似的天文现象还有火星冲日。火星冲日也叫火星大冲,是指火星位于

日、地连线上,并且和地球位于太阳的同一侧,火星冲日每两年零两个月左右发生

一次,此时火星与地球间的距离最近,因此探测火星的宇宙飞船每两年多发射一次,

以节省燃料和节约时间。

问题1.已知地球的公转周期是一年,由此计算火星的公转周期,还需要知道哪些数据?提示:由?=k可知,要计算火星的公转周期,还需要知道地球、火星各自轨道的半长轴。2.地球、火星的轨道可近似看成圆轨道,开普勒第三定律还适用吗?提示:行星沿圆轨道运行时,开普勒第三定律仍然适用,只是?=k中的半长轴a换成圆轨道的半径r。

开普勒第三定律的适用范围天体的运动可近似看成匀速圆周运动,开普勒第三定律既适用于沿椭圆轨道运行

的天体,也适用于沿圆轨道运行的天体。 开普勒第三定律的应用(1)知道了行星到太阳的距离,就可以由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。反之,知道了行星绕太阳运行的周期,也可以计算或比较行星到太阳的距离。(2)知道了彗星的周期及其他行星绕太阳运行的周期、轨道半径,就可以由开普勒

第三定律计算彗星轨道的半长轴;反之,知道了彗星轨道的半长轴及其他行星绕太阳运行的周期、轨道半径,也可以求出彗星的周期。 开普勒第三定律中的k值表达式?=k中的常量k,只与中心天体的质量有关。如研究行星绕太阳的运动时,常量k只与太阳的质量有关;研究卫星绕地球的运动时,常量k只与地球的质量有关。

某飞船绕地球做半径为R的圆周运动,其周期为T。如果飞船要返回地面,可在轨道

上某点A处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运

动,椭圆和地球表面在B点相切,如