高中物理 6.1《行星的运动》课件2 新人教版必修2(1)

第六章

万有引力与航天

§6.1 行星的运动一、关于天体运动的两种对立观点请阅读书本第一段，结合自己的知识， 请阅读书本第一段，结合自己的知识，找出

1.地心说的代表人物和主要观点 地心说的代表人物和主要观点 2.日心说的代表人物和主要观点 日心说的代表人物和主要观点

一、两种观点

托勒密

地 心 说 地球是宇宙的中心,并且静止不动, 地球是宇宙的中心,并且静止不动, 一切行星围绕地球做圆周运动。 一切行星围绕地球做圆周运动。

一、两种观点

哥白尼

日 心 说 太阳是宇宙的中心,并且静止不动, 太阳是宇宙的中心,并且静止不动, 一切行星都围绕太阳做圆周运动。 一切行星都围绕太阳做圆周运动。

二、行星运动规律

第谷

开普勒

开普勒第一定律

开普勒

几 何 定 律

所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 椭圆， 椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上

开普勒第二定律

开普勒

面 积 定 律

对于任意一个行星而言， 对于任意一个行星而言，它和太阳的 联线在相等的时间内扫过相等的面积

开普勒第三定律

开普勒

周 期 定 律

所有行星的轨道的半长轴的三次方 跟公转周期的二次方的比值都相等

开普勒第三定律公式表述： 公式表述：

a = k 2 T

3

a

1. a 指椭圆轨道的半长轴，T指行星运动的 指椭圆轨道的半长轴， 指行星运动的 周期 2. k 是一个常数，对于绕同一中心天体运动 是一个常数， 的行星来说，k的大小与行星无关，只与中 的行星来说， 的大小与行星无关， 的大小与行星无关 心天体有关

1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。 行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。 行星绕太阳运动的轨道近似为圆 2.行星绕太阳做匀速圆周运动 行星绕太阳做匀速圆周运动 3.所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二 所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二 次方的比值都相等， 次方的比值都相等，即

r =k 2 T

3

比值法处理天体运动1.有两个人造地球卫星 有两个人造地球卫星， 例1.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转 的轨道半径之比是1 的轨道半径之比是1:2,则它们绕地球运转 的周期之比为1: 2 2

。

【解】: 设两人造地球卫星的轨道半径分别为r 设两人造地球卫星的轨道半径分别为 1、r2,周期 分别为T1、T2,且r1 :r2 =1 :2,则根据开普勒第 分别为 ， 三定律

r r2 = 2 T T2

3 1 2 1

3

所以

T1 r 1 1 = = 3 = T2 r 2 2 2

3 1 3 2

例2.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确 的是： ( C D ) A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星轨道的半长

轴越长，自转周期越大 行星轨道的半长轴越长， 行星轨道的半长轴越长 C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 行星轨道的半长轴越长， 行星轨道的半长轴越长 D.水星离太阳“最近”,公转周期最短 水星离太阳“最近” 水星离太阳

飞船沿半径r的圆周绕地球运动 例3.飞船沿半径 的圆周绕地球运动，其周期为 ， 飞船沿半径 的圆周绕地球运动，其周期为T, 如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点B处 如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点 处，将 速率降低到适当数值， 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A点相切 点相切， 点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在 点相切， 如图所示，已知地球半径为R。求： 如图所示，已知地球半径为 。 (1)比较飞船沿椭圆轨道运动时经过 、B两点的 )比较飞船沿椭圆轨道运动时经过A、 两点的 线速度大小。 线速度大小。 点到B所需要的时间 (2)求飞船由 点到 所需要的时间 )求飞船由A点到

【解析】: 解析】(1)A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 ) 、 均在飞船绕太阳运动的椭圆轨 道上， 为近地点， 为远地点 为远地点， 道上，且A为近地点，B为远地点， 为近地点 故VA>VB

rAR

R

r =k (2)当飞船绕地球做圆周运动时 ) 2 T r+R当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时(

3

r

B

r+R 3 ( ) r3 2 = 2 2 T' T

2 T '2

)3

=k

(r + R)T T'= 2r r+R 2r

r+R 2r

1 (r + R)T t = T'= 2 4r