7.1 行星的运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章 万有引力与宇宙航行 7.1　行星的运动 1 地心说、日心说 托勒密（古希腊，约90年—168年） 地球处于宇宙中心静止不动，其他行星在各自的圆轨道上绕地球运转。 哥白尼（波兰，1473年—1543年） 所有天体都绕太阳运转，宇宙的中心在太阳附近。 2 地心说、日心说 第谷（丹麦，1546年—1601年） 观测到大量行星视运动数据 开普勒（德国，1571年—1630年） 提出开普勒三大定律 3 开普勒第一定律 开普勒定律 1.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。（故第一定律又称轨道定律） 2.对于绕太阳运动的行星而言，不同行星有不同轨道，但太阳处于公共焦点上。 4 认识椭圆 开普勒定律 椭圆：平面内到定点F1、F2的距离之和等于常数的动点P的轨迹。 离心率e：半焦距a与半长轴c之比 圆：e=0 椭圆：0<e<1 双曲线：e>1 5 开普勒第一定律 开普勒定律 3.在高中阶段，如无特殊说明，可将行星轨道视为圆周轨道。 表1 绕太阳运行的行星及其轨道离心率 6 开普勒第二定律 开普勒定律 1.定律：对于任意行星而言，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。（故第二定律又称面积定律） 2.近日点速度最大，远日点速度最小。 7 　　练：一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动,地球位于椭圆轨道的一个焦点上,如图所示,地球距离卫星的近地点A的距离为L,距离卫星的远地点B的距离为s,求卫星在A点和B点的速度之比。 开普勒第二定律 开普勒定律 8 　　解：由开普勒第二定律知： 由于在A、B点附近速度大小变化很小，所以有：； 联立解得： 开普勒第二定律 开普勒定律 9 开普勒第三定律 开普勒定律 表2 行星半长轴与周期 T与a成何关系？ 10 开普勒第三定律 开普勒定律 11 1.定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方之比相等。（故第三定律又称周期定律） 2.表达式： ①k为只与中心天体有关的常数，该定律也适用于其他中心天体 ②在椭圆轨道中a为半长轴，近似处理为圆周轨道后a为半径 开普勒第三定律 开普勒定律 12 练：太阳系八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径。从表中所列数据可以估算出天王星的公转周期最接近（ ） 开普勒第三定律 开普勒定律 A.80年 B.120年 C.165年 D.200年 C 13 小结 1．地心说与日心说 2．开普勒第一定律（轨道定律） 3. 开普勒第二定律（面积定律） 4. 开普勒第三定律（周期定律） 14 $$