7.1行星的运动课件（18张PPT）

(共18张PPT)
第七章 万有引力与宇宙航行
7.1 行星的运动
太阳系
一、行星运动的两种学说1.地心说代表人物:托勒密观点:地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其它行星都绕地球运动。（①符合人们的日常经验；②符合宗教关于地球是宇宙的中心的说法）一、行星运动的两种学说2.日心说代表人物:哥白尼观点:太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球及其它行星都绕太阳运动。1、丹麦天文学家第谷的探索:
二、对天体运动进一步的研究
在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们把测量天体位置的误差从10'，减小到2'。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。
2、德国天文学家开普勒的研究：
二、对天体运动进一步的研究
第谷二十年的精心观测
开普勒（德国）
开普勒研究第谷数据
发现行星轨道为椭圆
总结出开普勒三定律
开普勒三定律
三.开普勒的研究过程：探究：行星绕太阳运动的轨道是什么形状？地球思考：如果是圆，秋冬时间与春夏时间应该相等，实际上不等。假设运动轨迹为椭圆，能解释秋冬时间为什么比春夏时间短。四.开普勒的行星运动定律：（一）开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。焦点太阳焦点●1.内容：(轨道定律)（二）开普勒第二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。1.内容：（面积定律）行星轨道焦点太阳●（三）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公转周期的平方的比值都相等。若用a表示椭圆半长轴，T代表公转周期，则：1.内容：（周期定律）注：
实际应用时把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴用圆的半径代替。
所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
比值k只与中心天体的质量有关。
r 3/ T2 =k
1. (多选)关于开普勒行星运动的公式 ，以下理解正确的是(　　)
A. k 是一个与行星无关的量
B. T 表示行星运动的自转周期
C. T 表示行星运动的公转周期
D. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 a地，周
期为 T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为
a月，周期为 T月。则
AC
随堂练：
2.如图所示，某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为 ，则过近日点时行星的速率为（ ）
答案：C
根据开普勒第二定律知，任意一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，在近日点和远日点，分别取相同时间且该时间无限趋近于零，则行星在这两段时间运动经过的圆弧与太阳连线围成的面积相等，即
解析：
解得：
固选：C
3.船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T。若飞船要返回地面，则可在轨道上某点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，如图如果地球半径为 ，求：飞船由A点运动到B点所需要的时间。
解析：飞船沿椭圆轨道返回地面，由题图可知，飞船由A点到B点所需要的时间刚好是沿图中整个椭圆运动周期的一半，椭圆轨道的半长轴为
设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T'，根据开普勒第三定律有
所以飞船由A点到B点所需要的时间为