6.1行星的运动 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

1 行星的运动 银河系 仙女座星系 宇宙中心在哪里？ 科学足迹 托勒密 (古希腊) 地心说： 它认为地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕地球做圆周运动。 代表人物: 它最初由古希腊学“欧多克斯”提出，后来经托勒密逐渐建立和完善起来。 哥白尼(1473-1543) 波兰 日心说： 它认为太阳是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕太阳做圆周运动。 代表人物: 古希腊天文学家“阿利斯塔克”最早提出。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的“哥白尼”。 匀速圆周运动还是? 否定19种假设 ↓ ↓ 行星轨道为椭圆 8分的误差 → ← 理论计算 (4年多) 实际观测 (20多年) 开普勒三大定律 创制天空法律者 第谷(1546-1601) 丹麦天文学家 开普勒(1571-1630) 德国天文学家 观察天才 数学天才 若是匀速圆周运动 一、开普勒三大定律 1.开普勒第一定律(椭圆定律): 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。 Sun Planet 【注意】 不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合，且轨道一般不再同一平面。 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． F F 远日点 近日点 【注意】 行星越靠近太阳速率越大；越远离太阳速率越小． ３．开普勒第三定律（周期定律） a F F 地球 【注意】 1.a轨道的半长轴 2.T公转周期 3．k值为一个只与中心天体(太阳)相关的数． 4.开普勒第三定律不仅适用于行星，也适用于其他天体 5.由于大多数行星绕太阳运动的轨道都接近圆，因此，中学阶段可按圆周处理 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。 1、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 ( ) A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动. B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处. C.离太阳越近的行星运动周期越长. D.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. D 2、关于行星运动,以下说法正确的是-----( ) A.行星轨道的半长轴越长,自转周期越大. B.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大. C.水星的半长轴最短,公转周期最大. D.冥王星离太阳”最远”,绕太阳运动的公转周期最长. BD 3.如图是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是（） A．B点线速度大于C点线速度 B.B点角速度大于C点角速度 C．m从A到B做减速运动 D．m从B到A做减速运动 A D B C M m C C C 练习2.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA∶TB＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为(　　)A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2 B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2 D．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝2∶1 D s=16R 练习4.曲线Ⅰ是一颗绕地球做圆周运动卫星轨道的示意图，其半径为R；曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动卫星轨道的示意图，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，椭圆轨道的长轴长度为多少？ 10．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天．应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(结果保留三位有效数字，取R地＝6 400 km) 7．地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是(　　)A.地球公转速度是不变的 B.冬至这天地球公转速度大C．夏至这天地球公转速度大 D．无法确定 10．开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动，某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是(　　)A．1～4天 B．4～8天C．8～16 D．16～20天 B 某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图2所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星(　　)A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间C．a到b的时间tab<T/4D．c到d的时间tcd>T/4 11.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动的周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间。 一、地心说与日心说 地球是中心→太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展） 二、行星运动定律 1、轨道定律：椭圆 2、面积定律 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 $$