【物理】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

第1节行星的运动第七章

万有引力与宇宙航行高中物理人教版（2019）必修第二册远古学说天圆地方地心说日心说阿里斯塔克以太阳为中心亚里士多德地球外面有九重天幕天如鸡子地如鸡中黄地心说代表人物：托勒密优势：符合人们的日常经验，也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法。

主要观点：地球静止不动，是宇宙的中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球匀速圆周转动。日心说代表人物：哥白尼《天体运行论》主要观点：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星绕太阳做匀速圆周运动。优势：解释天体运行的理论更完美更简洁，更符合观测结果第谷：肉眼观星最精确的人改进测量仪器和测量手段，减小测量误差坚持用地心说解释观测数据第谷（丹麦）把天体位置测量的误差由10′减少到2′德国天文学家开普勒的探索花费十几年时间整理第谷的数据在这期间，伽利略发明了望远镜以日心说为基础，试图用数学方法得出行星运动的一般规律

行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？地球圆？年份春分夏至秋分冬至20223/206/219/2312/2120233/206/219/2312/2120243/216/219/2312/21秋冬两季比春夏两季时间短春92天夏94天秋89天冬90天第谷（丹麦）开普勒（德国）四年多的刻苦计算↓二十年的精心观测↓8分的误差

→←否定19种假设↓↓行星轨道为椭圆若是匀速圆周运动……

假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。1.开普勒第一定律：焦点太阳焦点●椭圆的画法：对开普勒第一定律的理解1）行星绕太阳运动的轨道不是圆，是椭圆2）太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上3）行星与太阳的距离是不断变化的1.内容：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的面积相等开普勒第二定律（面积定律）对开普勒第二定律的理解：当行星离太阳较近的时候，运行速度较大，而离太阳较远的时候速度较小第三定律：所有行星的椭圆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。aFF地球表达式：a3T2=k半长轴

行星绕太阳公转的周期(周期定律)开普勒行星运动定律

探究四：

寻找比值K取决于什么因素？绕行天体中心天体半长轴（x106km）公转周期（天）k/（m3/s2）水星太阳57.91

87.97

金星108.94

224.71

地球149.60

365

同步卫星地球0.0424

1

月球0.3844

27.322

k是仅由中心天体决定,与绕行天体无关，在中心天体相同的系统里k相同。3.36×10181.02×1013K值计算器八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！例如：在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心1.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.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.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2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动3.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即R³/T²=k木星的公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离约为（）A、2天文单位B、4天文单位

C、5.2天文单位D、12天文单位C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