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第七章
万有引力与宇宙航行
神州十三号
第七章
第一节 行星的运动
太阳系
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、月球以及其他星体都绕地球作匀速圆周运动
一、两学说之争
日心说
代表人物:哥白尼
观点:太阳是宇宙中心,是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳作匀速圆周运动
一、两学说之争
1572年11月11日,第谷发现仙后座中的一颗新星,后来受丹麦国王弗雷德里克二世的邀请,在汶岛建造天堡观象台,经过20年的观测,第谷发现了许多新的天文现象,观察精度之高是同时代人望尘莫及的。
他编制的星体位置图表,至今仍有价值,第谷被后人誉为“现代天文学的始祖”。
第谷的天文观测
二、开普勒三定律
1、开普勒第一定律(轨道定律):
所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上
二、开普勒三定律
F
F
长轴长2a
焦点
近日点
远日点
2、开普勒第二定律(面积定律):
对于任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
表达式:
二、开普勒三定律
2、开普勒第三定律(周期定律):
所有行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等
表达式: = k
二、开普勒三定律
F
F
a
k值大小由中心天体决定,对于地球卫星,常量k只与地球有关而与卫星无关。
1、使用范围
开普勒定律是一个普适规律。不仅适用于太阳系,它对具有中心天体的引力系统(如行星-卫星系统)和双星系统都成立。
2、局限性
经典力学的局限性,若物体速度很大,接近光速或物体质量很大,接近黑洞时,开普勒定律不适用。
三、开普勒定律适用范围
木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳的转动的周期的12倍,则木星绕太阳运行的轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的( )倍。
练
根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中,哪个是错误的( )
A.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上
B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同
C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同
D.同一卫星绕不同行星运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等
练
D
开普勒第一定律
开普勒第三定律
开普勒第三定律
开普勒第三定律