6.1 行星的运动 23张PPT

太阳系

从侧面看银河系
从上面看银河系


太阳系
6.1 行星的运动
第六章 万有引力与航天
阅读&思考
1.古代人们对天体运动存在那些观点？

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 结果是什么？
地心说和日心说
PK



托 勒 密
（古希腊）
地
心
说
地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动
一、行星的运动

火星逆行
地心说的困境：描述天体的运动遇到了困难



日
心
说
太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。
哥白尼
（波兰）
一、行星的运动
◎丹麦伟大的天文学家第谷连续20年对行星的位置进行观测并记录了精确的数据。
◎1601年，第谷临终前，把自己毕生对火星的观测资料全部留给了开普勒，委托他进行整理研究。
第谷（丹麦）

开普勒（德国）
◎开普勒观念的基础是日心说。
◎1609年和1619年发表了行星运动的三个定律。
年 份 立春 立夏 立秋 立冬
2013 2月4日 5月5日 8月7日 11月7日
表一：各年四节气具体日期统计表
分析数据，
春天：90天 夏天：93天 秋天：92天 冬天：91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


一、行星的运动








半长轴a

b
o
焦点
焦点
半短轴

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

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

观察&思考

开普勒
开普勒第三定律
所有行星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
一、行星的运动
行星/卫星 半长轴（km） 周期（天） K（m?/s???）
水星 57 87.97
金星 108 225
地球 149 365
火星 228 687
木星 778 4333
土星 1426 10759
天王星 2870 30660
海王星 4498 60148
月球 0.3844 27.3
同步卫星 0.0424 1
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.37×10^18
3.37×10^18


看一看、想一想
分析K值，你得到了什么？
中心天体相同，K值就相等，中心天体不同，K值不同

K值与环绕天体无关，只与中心天体有关
1.03×10^13
1.03×10^13
对开普勒第三定律（周期定律）
补充说明：
注意: 比值k是一个与行星本身无关的物理量
①对绕太阳运动行星都符合，即对于地球和木星就有：　
②若中心天体不一样，则K值就不一样，比如对于地球和月亮就有
【典例1】两个行星，它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是R1和R2，则它们的公转周期之比为多少？
即学即练

1. 多数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（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；
3. 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，但不同中心天体K值仍不同。
三、高中阶段对行星运动的近似化研究
【典例2】宇宙飞船围绕太阳在近
似圆形的轨道上运动，若轨道半径是
地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太
阳运行的周期是（ ）
A. 3年 B. 9年
C. 27年 D. 81年
C

一、地心说与日心说
地球是中心→太阳是中心
（科学战胜了神权）
二、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆
2、面积定律：相等时间扫过面积相等
3、周期定律：
R 3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
小结
意义：开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础。
例1.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

牛刀小试
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