3.1 天体运动 课件 -2022-2023学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

第1节　天体运动 第三章　万有引力定律 什么是卫星，行星，恒星？ 两种学说存在的局限性 对天体运动的新认识 4 开普勒三条定律的得出过程 开普勒（德国） 第 谷（丹麦） 二十年的精心观测 星体做匀速圆周运动 结论:认为行星轨道为椭圆 依据圆周运动模型刻苦计算 发现计算结果与第谷的观测值有偏差 1、开普勒第一定律(轨道定律) 所有的行星环绕太阳运动的轨道都是椭圆的,太阳在椭圆的一个焦点上. 概念辨析： 1.太阳并不在椭圆中心，而是位于焦点处。 2.太阳在每一个椭圆轨道的焦点位置。 3.适用于所有的环绕模型。 2、开普勒第二定律(面积定律) 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 思考：地球与太阳的连线1h扫过的面积S1是否等于火星与太阳的连线1h扫过的面积S2？为什么？ 离太阳近时速度快；离太阳远时速度慢； 2、 某行星在近日点到太阳的距离为r，在远日点到太阳的距离为R，过近日点时行星的速率为vA，过远日点时的速率vB约为多少？ 讨论与交流 C A B 3、开普勒第三定律(周期定律) 所有行星椭圆轨道的半长轴三次方跟公转周期平方的比值都相等 r：表示半长轴 T：表示公转周期 （k的大小与行星无关，与中心天体的质量成正比；中心天体不同k不同）。 对于同一个中心天体来说，轨道半长轴与周期成 比？ 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a（km） 周期T(d) 中心天体：太阳 87.96 224.68 365.26 686.95 4334.3 10760 30685 60189 开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律。 思考：地球所有的人造卫星的半长轴三次方跟周期平方的比值都相等吗？ 为什么？这个比值与什么有关？ 是否等于月球公转半长轴立方与月球公转周期平方的比值？为什么？ 4、近似处理 高中阶段通常将行星的轨道近似为圆. 第一定律：多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心. 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. 第三定律：所有行星轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方的比值都相等. $