1、第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天第一节第一节 行星的运动行星的运动新田一中：郑万国学 科 网一、关于天体运动的两种对立学说一、关于天体运动的两种对立学说1、 地心说地心说 地球是宇宙的中心，地球是宇宙的中心，地球是静止的，其它行星都围绕地地球是静止的，其它行星都围绕地球转动球转动代表人物：托勒密代表人物：托勒密2、 日心说日心说 太阳是静止的，太阳太阳是静止的，太阳是宇宙的中心，地球和其它行星都是宇宙的中心，地球和其它行星都绕太阳转动绕太阳转动代表人物：哥白尼、伽利略、第代表人物：哥白尼、伽利略、第谷、开普勒、布鲁诺谷、开普勒、布鲁诺学 科 网二、开普勒行星运动定律二、开普勒行星运动
2、定律1.第一定律第一定律 （椭圆轨道定律）（椭圆轨道定律） ： 所有所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在太阳处在 所有椭圆所有椭圆 的一个焦点上的一个焦点上CDO1 O2OA B认识椭圆：中心？焦点？半长轴？认识椭圆：中心？焦点？半长轴？半短轴？半短轴？学 科 网二、开普勒行星运动定律二、开普勒行星运动定律2.第二定律第二定律 （面积定律）（面积定律） ：对每一个：对每一个行星而言，太阳和行星的连线在行星而言，太阳和行星的连线在 相等相等的时间的时间 内扫过的内扫过的 面积相等面积相等S1 =S2 太阳地球地球V1V2S1 S2ab cdt1 t2t1=
3、t2V1 V2结论：近日点速度大，远日点速度小结论：近日点速度大，远日点速度小学 科 网3.第三定律第三定律 （周期定律）（周期定律） 所有行星的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期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。二次方的比值都相等。若用若用 a代表椭圆轨道的半长轴，代表椭圆轨道的半长轴， T代表公代表公转周期，由上面的叙述可知转周期，由上面的叙述可知a3/ T2 k比值比值 k是一个与行星无关的常量大小约是一个与行星无关的常量大小约为为 3.3410 18m3/s2二、开普勒行星运动定律二、开普勒行星运动定律学 科 网需要注意：需要注意：（ 1）开普勒定律不仅适用于
4、行星，也适用于）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值卫星，只不过此时比值 k 是由行星质量所决是由行星质量所决定的另一恒量定的另一恒量 （ 2）高中阶段，我们认为行星的轨道都跟圆）高中阶段，我们认为行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动，所有行星轨道半径的三次方跟它的周运动，所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等公转周期的二次方的比值都相等（ 3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律
5、，都是从观察行星运动所取得的资料验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的中总结出来的学 科 网归纳总结：归纳总结：第一定律画椭圆第一定律画椭圆第二定律限面积第二定律限面积周期半径归第三周期半径归第三天下从此再不乱天下从此再不乱例例 1、如图所示是行星、如图所示是行星 m绕恒星绕恒星 M运动情运动情况的示意图，下列说法正确的是况的示意图，下列说法正确的是 ( )A、速度最大点是、速度最大点是 B点点B、速度最小点是、速度最小点是 C点点C、 m从从 A到到 B做减速运动做减速运动D、 m从从 B到到 A做减速运动做减速运动例 2、两颗行星的质量分别为 m1和 m2，它们绕太阳运动的轨道半径为 R1和 R2，若 m1=2m2、 R1=4R2，则它们的周期之比 T1： T2为多少？例 3、月球绕地球运动的轨道半径越为地球半径的 60倍，运行周期约为 27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起运动，就象停留在天空中不动一样？（ R地 =6400km)
