行星的运动 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知识体系对天体运动的认识掌握规律应用：测天体质量、发现未知天体宇宙速度、飞船变轨了解即可7.1行星的运动一、人类对行星运动的认识——托勒密地心说地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球运动。托勒密问题：行星的逆行行星并非总是向一个方向运动，有时却要停下来，向西移动一段，随后又向东移动。哥白尼日心说一、人类对行星运动的认识——哥白尼太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。

1543年，哥白尼临终前在其毕生致力的著作《天体运行理论》印出的第一本书上签上了自己的姓名。这本书预示了地心理论的终结。日心说很好的解决了地心说遇到的行星逆行的问题！P46-47科学漫步无论是地心说还是日心说，古人都把天体运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。匀速圆周运动一、人类对行星运动的认识——开普勒德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了天文学家第谷的行星观测记录。发现如果假设行星的匀速圆周运动，计算所得数据与观测数据不符；只有假设行星绕太阳的运动轨道不是圆，而是椭圆，才能解释这种差别。他还发现了行星的其他定律。约翰尼斯·开普勒JohannesKepler，1571年—1630二、开普勒行星运动定律1、开普勒第一定律（轨道定律）所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的其中一个焦点上。注意：1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。2、不同行星轨道不同，但所有轨道具有一个共同的焦点。2、开普勒第二定律（面积定律）对于同一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。推论：近日点速率最大，远日点速率最小。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。注意：1、a是椭圆轨道的半长轴，若行星做匀速圆周运动，则a为其半径R。

2、k为常数，与行星本身无关只与中心天体有关，不同的中心天体k值不一样。例1、对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是（）A.太阳系中的所有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ABD例2某卫星绕地球运动的椭圆轨道如图所示,F1和F2为椭圆的焦点。卫星由A经B到C点的过程中,卫星的速度逐渐增大,且路程AB与路程BC相等。已知卫星由A运动到B、由B运动到C的过程中,卫星与地心的连线扫过的面积分别为S1和S2。下列说法正确的是()A.地球位于焦点F1处B.S1一定大于S2C.卫星由A运动到C,加速度减小D.卫星由A运动到C,引力势能增加B例3．(多选)如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是()A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的C．一个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内D．一个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内BCD例4.两颗人造卫星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=1:2B.RA:RB=4:1，VA:VB=2:1C.RA:RB=1:4，VA:VB=1:2D.RA:RB=1:4，VA:VB=2:11、开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。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