7.1 课件：行星的运动

行星的运动情境导入“星月皎洁，明河在天，四无人声，声在树间”。浩瀚的星空不仅使得古人文泉思涌，也让我们对行星的运动充满好奇。星空由有诸多星系组成，比如我们熟悉的太阳系，你知道行星运行的轨道有怎样的特点吗？行星运动的周期又与什么有关系呢？知识海洋物理学史——地心说和日心说地心说日心说托勒密哥白尼地球是宇宙中心太阳是宇宙中心其他行星在做匀速圆周运动日心说战胜了地心说知识海洋第谷(丹麦)对行星多年精心观测开普勒(德国)二十年的精心研究计算数据与观测数据不符行星绕太阳的轨道不是圆而是椭圆行星运动的三个定律知识海洋开普勒行星运动定律

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。太阳系中观察得到1.开普勒第一定律(轨道定律)：

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。知识海洋太阳系中观察得到椭圆第一定义：太阳系中各个行星的轨道并不相同，甚至严格来说也不在同一平面。1.开普勒第一定律(轨道定律)：开普勒行星运动定律知识海洋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里内扫过的面积相等。知识海洋3.开普勒第三定律(周期定律)：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的比都相等。k是一个和星系的中心天体质量有关的物理量，同一星系中各行星的k值相同，比如太阳系中八大行星的k值都相同；不同星系因中心天体不同，则不同星系中的行星的k值不同。a知识海洋4.开普勒三大定律的理解：(1)它适用于任何有中心天体的星系，不仅适用于行星也适用于卫星；(2)开普勒第三定律也可以适用于圆轨道(由于误差比较小，高中阶段很多时候认为行星在做匀速圆周运动)，此时公式中的a等效为r。(3)三大定律强调的是同一中心天体的行星之间规律，不同星系不能相提并论。应用探究AB例.下列关于行星的运动规律说法正确的是()A.地球的北半球处于冬至日时地球在绕日轨道上的公转速度比夏至日时的公转速度大B.地球绕太阳轨道的半长轴的立方和公转周期的平方的比值与月球绕地球轨道的半长轴的立方和公转周期的平方的比值相同C.将月球和人造卫星绕地球轨道均视为圆，则月球轨道半径的立方和月球自转周期的平方的比值与卫星轨道半径的立方和卫星公转周期的平方的比值相同D.下图是地球绕太阳运转轨道示意图，已知地球公转周期为T，则地球从A点到B点所用时间为解析：北半球冬至日时地球位于近日点，夏至日时位于远日点，比较两点公转速度可以使用开普勒第二定律，在近日点和远日点均取一个相同的短暂时间Δt，则两侧地球和太阳连线扫过的扇形面积相等，显然在近日点通过的弧长要长，所以近日点的公转速度大于远日点公转速度，A正确，而且我们还可以推知离太阳越远地球线速度越小，故此D项中从A到B的时间应小于四分之一周期，D错误。开普勒第三定律指的是同一星系中的行星，且公式中T是公转周期，故B、C错误。答案为A。应用探究易错提示：开普勒定律指的是同一中心天体的星系！！！应用探究例.已知月球绕地球运行轨道可以视为圆，其轨道半径为R，公转周期为T，地球自转周期为T1，若发射一颗定点于赤道上空并与地面保持相对静止的卫星，试求卫星轨道半径？解析：卫星和地球保持相对静止则卫星公转周期为T1，设其轨道半径为R1利用开普勒第三定律得：

解得：课堂小结开普勒行星运动定律轨道定律

——椭圆轨道面积定律

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