行星的运动解析课件

1、1行星的运动地心说(Geocentric Universe)观点：认为地球是宇宙的中心，地球是静止不动，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动. 代表人物是古希腊学者托勒密.日心说(Solarcentric Universe)观点:认为太阳是宇宙的中心，地球、月亮及其他行星都在绕太阳运动. 代表人物 波兰天文学家是哥白尼.第谷的天文学观测仙后座的新星爆发丹麦伟大的天文学家第谷，他对天体运动的看法与其他古人一样，也认为天体在做匀速圆周运动。开普勒三定律开普勒第二定律开普勒研究第谷的行星观测记录，发现若行星的运动是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符。只有假设行星绕太阳的运动是椭圆，才能解释这种差

2、别。1.开普勒第一定律 （椭圆定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。2.开普勒第二定律 （面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。3.开普勒第三定律 （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。开普勒定律近日点远日点表达式：a3T2= kK是与行星无关的常量2a说明：研究天体运行时太阳系中的八大行星及卫星运动的轨道的两个焦点相距很近，因此行星的椭圆轨道很接近圆。在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很

3、大。说明：研究天体运行时太阳系中的八大行星及卫星运动的轨道的两个焦点相距很近，因此行星的椭圆轨道很接近圆。在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大。例1：太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动的周期比T1：T2？解：即说明：研究天体运行时太阳系中的八大行星及卫星运动的轨道的两个焦点相距很近，因此行星的椭圆轨道很接近圆。在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动

4、。这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大。2.如右下图，地球在远日点、近日点的线速度之比为多少？ 卫星2r1地球3.如左上图某返回式人造地球卫星沿半径为r的圆形轨道1绕地球运动，周期为T。当开动制动发动机后，使卫星速度降低并转移到与地球相切的椭圆轨道2上。求此后卫星经过多长时间着陆？大气阻力不计，地球半径为R。acV2V1AB卫星2r1地球例4、太阳系中的第二大行星-土星的卫星众多，目前已发现达数十颗，下表是有关土卫星五和土卫星六两颗卫星的一些参数，则两卫星相比较，下列判断正确的是（ ）A、土卫星五的公转周期较小B、土卫星六的转动角速度较大C、土卫星六的向

5、心加速度小D、土卫星五的公转速度较大例4、太阳系中的第二大行星-土星的卫星众多，目前已发现达数十颗，下表是有关土卫星五和土卫星六两颗卫星的一些参数，则两卫星相比较，下列判断正确的是（ ）A、土卫星五的公转周期较小B、土卫星六的转动角速度较大C、土卫星六的向心加速度小D、土卫星五的公转速度较大课后作业1、地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5个天文单位，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？2、开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动

6、。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？ 根据开普勒第二定律，卫星在近地点速度较大，在远地点速度较小。3、一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一4、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆.天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现.哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星.哈雷彗星最近出现的时间是1986年，

7、请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下次飞近地球是哪一年？ 1、下列说法中正确的是：（ ）A、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C、行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D、日心说的说法是正确的AB2、关于开普勒行星运动的公式 ，以下理解正确的是（ ）A、k是一个与行星无关的量B、T表示行星运动的自转周期C、 T表示行星运动的公转周期D、若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则AC3、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，它们的周期之比TA：TB=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）

8、A、RA:RB=4：1 vA:vB=1:2B、RA:RB=4：1 vA:vB=2:1C、RA:RB=1：4 vA:vB=1:2D、RA:RB=1：4 vA:vB=2:1D3、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，它们的周期之比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=1:2B、RA:RB=4：1 vA:vB=2:1C、RA:RB=1：4 vA:vB=1:2D、RA:RB=1：4 vA:vB=2:1D4某一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 ，则此卫星运行的周期大约是 ( )A14天之间B48天之间C816天之间D1

9、620天之间B1、太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为 （ ）A1.2亿千米B2.3亿千米C4.6亿千米D6.9亿千米 B2、把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（ ）A、火星和地球的质量之比B、火星和太阳的质量之比C、火星和地球到太阳的距离之比D、火星和地球绕太阳运行速度大小之比CD3、有一名叫谷神的绕太阳运行的小行星,它的轨道半径是地球的2.27倍,则它的运行周期是多少年? 3、有一名叫谷神的绕太阳运行

10、的小行星,它的轨道半径是地球的2.27倍,则它的运行周期是多少年? 4、每个行星系都有各自的开普勒常量k，已知地球绕太阳运行的轨道半长轴为1.501011m，周期为365天；月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8108m，周期为27.3天，则太阳系的k值是多少？地月系的k值是多少？太阳系的k值为：地月系的k值为：5、两颗行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别为R1和R2，若m1=2m2、R1=4R2，则它们的周期之比T1：T2是多少？6、如图所示为地球绕太阳运行的示意图，图中椭圆表示地球公转轨道C、Q、X、D分别表示中国农历节气中的春分、秋分、夏至、冬至时地球所在位置，试说明一年

11、之内秋冬两季比夏至两季要少几天的原因？DQCX地球太阳 地球绕日运行时，对北半球的观察者而言，在冬天经过近日点，夏天经过远日点， 由开普勒第二定律可知，地球在冬天比在夏天运动得快一些，因此地球轨道上相当于春夏的部分比从秋冬的部分要长些，从题图看出春分到秋分的春夏两季地日连线所扫过的面积比从秋分到次年春分的秋冬两季地日连线所扫过的面积大，即春夏两季比秋冬两季长一些，一年之内，春夏两季共186天，而秋冬两季只有179天。高考题一：太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象图中坐标系的横轴是lg（T/T0），纵轴是lg（R/R0）；这里T和R分

12、别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列4幅图中正确的是（ ） B高考题二 下列说法正确的是：（ ）A、行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B、物体在转弯时一定受到力的作用C、月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D、物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑了的作用B高考题三、（2011重庆理综T21）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如题21图所示。该行星与地球的公转半径之比为（） 由题意可知：N年后例1、下列说法正确的是：（ ）A、在探究太阳队行星的引力规律时

13、，我们引用了公式1根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的 ( )A人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等 C不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等 D同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等 D2银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是 ( )A3：1 B9：1 C27：1 D1：9B3下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是 ( )A所

14、有的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，太阳在椭圆的一个焦点上C行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D离太阳越远的行星，公转周期越长BD4下列说法正确的是 ( )A地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都绕地球运动B太阳静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动C地球是绕太阳运动的一颗行星D日心说和地心说都是错误的 CD1两个质量分别是m1和m2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于，则它们运行周期的比等于 ( )A B. C. D. B2. 我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，

15、远地点距地心距离为R2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为 ( )A3下面关于丹麦天文学家第谷，对行星的位置进行观察所记录的数据，说法正确的是 ( )A这些数据在测量记录时误差相当大B这些数据说明太阳绕地球运动C这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合D这些数据与行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合D4某一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 ，则此卫星运行的周期大约是 ( )A14天之间B48天之间C816天之间D1620天之间B5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

16、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D6太阳系的行星与太阳之间的平均距离越大，它绕太阳公转一周所用的时间 ( )A越长 B越短 C相等 D无法判断A7关于开普勒行星运动定律的公式，下列说法正确的是 ( )Ak是一个与行星无关的量B若地球绕太阳运转的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转的半长轴为R1，周期为T1，则 CT表示行星的自转周期 DT表示行星的公转周期AD8木星绕太阳运转周期为地球绕太阳运转周期的12倍，则木星绕太阳运转的轨道半长轴为地球绕太阳运转的半长轴的 ( )A6倍 B. 5倍 C. 5.24倍 D. 4.76倍C5.24倍1. 太阳系中九大行星距离太阳的距离见下表据此回答下