行星的运动ppt课件

1、1第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天2第一节第一节 行星的运动行星的运动34 托托 勒勒 密密（希腊人希腊人90-168） 地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星围绕地球运动一切行星围绕地球运动古代天文学家对行星运动规律的研究古代天文学家对行星运动规律的研究5 太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星都围绕太阳运动。一切行星都围绕太阳运动。哥哥 白白 尼尼（波兰人（波兰人1473-1543）6布鲁诺布鲁诺（意大利人1548-1600）日心说的坚持者日心说的坚持者为科学付出了生命的代价为科学付出了生命的代价 他把全

2、身心都投入到行星位置的测量中。把天体位他把全身心都投入到行星位置的测量中。把天体位置测量的误差由置测量的误差由1010减少到减少到2 2。第第 谷谷（丹麦1546-1601）使日心说进一步完善使日心说进一步完善7日心说的进一步完善日心说的进一步完善开普勒行星运动三定律开普勒行星运动三定律开普勒开普勒（德国人1571-1630）8 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。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。 开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律1、开普勒第一定律：（轨道定律）、开普勒第一定律：（轨道定律）太阳太阳行星9半短轴半短轴b102 2、开普勒第

3、二定律：（面积、开普勒第二定律：（面积对任意一个行星来说，它与太阳的连线在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等的面积相等的时间内扫过等的面积tststsDABCEF太阳太阳行星从近日点向远日点运动速率减小，由远日点向近日点运动速率增大行星从近日点向远日点运动速率减小，由远日点向近日点运动速率增大11 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等kTa233、开普勒第三定律：（周期定律）、开普勒第三定律：（周期定律）比值比值k是一个对所有行星都相同的常量是一个对所有行星都相同的常量C太阳半长轴a

4、半短轴AB行星121314日地月运动日地月运动15中学阶段对行星运动的轨道按圆轨道研究：中学阶段对行星运动的轨道按圆轨道研究：1 1、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。处在圆心。2 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的（或线速度）大小不变，即行星做匀（或线速度）大小不变，即行星做匀角速度角速度速圆周运动。速圆周运动。3 3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转二次方的比值都相等。二次方的比值都相等。周期的周期的16第二节第二节 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 问题

5、：行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运动？问题：行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运动？17伽利略伽利略在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。开普勒开普勒笛卡尔笛卡尔胡克胡克18牛顿牛顿 (16431727)(16431727)英国著名的物理学家英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研究的基础上，当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似这样的思考，并凭借其也经过类似这样的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。入研究，最终发现了万有引力定律。牛顿在牛顿在1676年给友人的信中写道：年给友人的

6、信中写道： 如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。19太阳太阳行星行星r太阳太阳行星行星a简化简化F太阳太阳行星行星20太阳对行星的引力太阳对行星的引力1、设行星的质量为、设行星的质量为m，速度为，速度为v，行星到太阳的距离为，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供运动的向心力太阳对行星的引力来提供rvF2m2 2、天文观测难以直接得到行星的速度、天文观测难以直接得到行星的速度v v，但可以得到行星的公转周期，但可以得到行星的公转周期T TTrv2224TmrF代入

7、代入rvF2m有有213、根据开普勒第三定律、根据开普勒第三定律kTr23krT32224rmkF即即所以所以224TmrF代入得代入得4、太阳对行星的引力、太阳对行星的引力 2rmF 即即224rmkF 太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。成反比。22行星对太阳的引力行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳引力根据牛顿第三定律，行星对太阳引力F应满足应满足2,rMF行行星星FF太太阳阳23太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力2rMmF 2rMmGF G比例系数，与太阳、行星的

8、质量无关比例系数，与太阳、行星的质量无关则太阳与行星间的引力大小为则太阳与行星间的引力大小为方向：沿着太阳和行星的连线方向：沿着太阳和行星的连线241. 下列说法正确的有下列说法正确的有 ( ) A 太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B 行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D 地心说的说法是正确的地心说的说法是正确的2. 关于关于行星的运动行星的运动,下列说法正确的有是下列说法正确的有是 ( ( ) ) A 行星轨道的半长轴越长行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越自转的周期就越 大大 B 行