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,1,天体运动,第三章,万有引力定律,第1页,学习,目标,1.,了解地心说和日心说两种学说内容,.,2.,了解开普勒行星运动三定律内容,.,3.,了解人们对行星运动认识过程是漫长复杂，来之不易,.,第2页,内容索引,重点探究,启迪思维 探究重点,达标检测,检测评价 达标过关,自主预习,预习新知 扎实基础,第3页,自主预习,第4页,一、两种对立学说,1.,地心说,是宇宙中心，是静止不动，太阳、月亮及其它行星都绕,_,运动,.,2.,日心说,是宇宙中心，是静止不动，地球和其它行星都绕,运动,.,地球,地球,太阳,太阳,第5页,二、开普勒行星运动定律,1.,第一定律：全部行星围绕太阳运动轨道都是,，太阳处于,_,上,.,2.,第二定律：从太阳到行星连线在相等时间内扫过,.,3.,第三定律：行星轨道,与,比值是,一个常量,.,其表示式为,，其中,r,是椭圆轨道半长轴，,T,是行星绕中,心天体公转周期，,k,是一个与行星,(,填,“,相关,”,或,“,无关,”,),常量,.,全部,椭圆一个焦点,相等面积,椭圆,半长轴三次方,公转周期二次方,无关,第6页,1.,判断以下说法正误,.,(1),太阳系中全部行星都绕太阳做匀速圆周运动,.(,),(2),太阳系中全部行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳距离各不相同,.(,),(3),围绕太阳运动各行星速率是不变,.(,),(4),开普勒第三定律公式,k,中,T,表示行星自转周期,.(,),(5),对同一恒星而言，行星轨道半长轴越长，公转周期越长,.(,),即学即用,答案,第7页,2.,如图,1,所表示是行星,m,绕恒星,M,运动情况示意图，以下说法正确是,A.,速度最大点是,B,点,B.,速度最小点是,C,点,C.,m,从,A,到,B,做减速运动,D.,m,从,B,到,A,做减速运动,答案,图,1,第8页,重点探究,第9页,一、对开普勒定律了解,1.,开普勒第一定律处理了行星轨道问题,行星轨道都是椭圆，如图,2,所表示,.,不一样行星绕太阳运动椭圆轨道是不一样，太阳处于椭圆一个焦点上，如图,3,所表示，即全部轨道都有一个共同焦点,太阳,.,所以开普勒第一定律又叫轨道定律,.,图,2,图,3,第10页,2.,开普勒第二定律处理了行星绕太阳运动速度大小问题,(1),如图,4,所表示，假如时间间隔相等，由开普勒第二,定律知，面积,S,A,S,B,，可见离太阳越近，行星在相,等时间内经过弧长越长，即行星速率越大,.,所以,开普勒第二定律又叫面积定律,.,(2),近日点、远日点分别是行星距离太阳最近点、最远点,.,同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小,.,图,4,第11页,3.,开普勒第三定律处理了行星公转周期长短问题,(1),如图,5,所表示，由,k,知椭圆轨道半长轴越长行,星，其公转周期越长，所以开普勒第三定律也叫周,期定律,.,常量,k,与行星无关，只与太阳相关,.,(2),该定律也适合用于卫星绕地球运动，其中常量,k,与卫星无关，只与地球相关，也就是说,k,值大小由中心天体决定,.,图,5,第12页,例,1,火星和木星沿各自椭圆轨道绕太阳运行，依据开普勒行星运动定律可知,A.,太阳位于木星运行轨道中心,B.,火星和木星绕太阳运行速度大小一直相等,C.,火星和木星公转周期之比平方等于它们轨道半长轴之比立方,D.,相同时间内，火星与太阳连线扫过面积等于木星与太阳连线扫过,面积,解析,答案,第13页,解析,太阳位于木星运行椭圆轨道一个焦点上，选项,A,错误,.,因为火星和木星沿各自椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度大小在改变，选项,B,错误,.,依据开普勒行星运动定律可知，火星与木星公转周期之比平方等于它们轨道半长轴之比立方，选项,C,正确,.,相同时间内，火星与太阳连线扫过面积不等于木星与太阳连线扫过面积，选项,D,错误,.,第14页,针对训练,1,(,多项选择,),以下关于行星绕太阳运动说法正确是,A.,太阳系中八大行星有一个共同轨道焦点,B.,太阳系中八大行星轨道有是圆形，并不都是椭圆,C.,行星运动方向总是沿着轨道切线方向,D.,行星运动方向总是与它和太阳连线垂直,解析,答案,第15页,解析,太阳系中八大行星绕太阳运动轨道都是椭圆，且太阳位于八大行星椭圆轨道一个公共焦点上，选项,A,正确，,B,错误；,行星运动是曲线运动，运动方向总是沿着轨道切线方向，选项,C,正确；,行星从近日点向远日点运动时，行星运动方向和它与太阳连线夹角大于,90,，行星从远日点向近日点运动时，行星运动方向和它与太阳连线夹角小于,90,，选项,D,错误,.,第16页,因为大多数行星绕太阳运动轨道与圆十分靠近，所以，在中学阶段研究中能够按圆周运动处理，且是匀速圆周运动，这时椭圆轨道半长轴取圆轨道半径,.,二、开普勒定律应用,第17页,例,2,1970,年,4,月,24,日，我国发射了第一颗人造卫星，其近地点高度是,h,1,439 km,，远地点高度是,h,2,2 384 km,，则近地点处卫星速率约为远地点处卫星速率多少倍？,(,已知地球半径,R,6 400 km),答案,解析,答案,1.28,倍,第18页,解析,设一段很短时间为,t,，近地点在,B,点，当,t,很小时，卫星和地球连线扫过面积可按三角形面积进行计算，如图所表示，即,、,都可视为线段,.,由开普勒第二定律得,S,ABCF,S,MPNF,，即,第19页,例,3,长久以来，,“,卡戎星,(Charon),”,被认为是冥王星唯一卫星，它公转轨道半径,r,1,19 600 km,，公转周期,T,1,6.39,天,.,以后，天文学家又发觉了两颗冥王星小卫星，其中一颗公转半径,r,2,48 000 km,，则它公转周期,T,2,最靠近于,A.15,天,B.25,天,C.35,天,D.45,天,答案,解析,第20页,开普勒第三定律揭示是不一样行星运动快慢规律，应用时要注意以下两个问题：,(1),首先判断两个行星中心天体是否相同，只有对同一个中心天体开普勒第三定律才成立,.,(2),明确题中给出周期关系或半径关系之后，依据开普勒第三定律列式求解,.,总结提升,第21页,针对训练,2,木星和地球都绕太阳公转，木星公转周期约为,12,年，地球与太阳距离为,1,天文单位，则木星与太阳距离约为,A.2,天文单位,B.5.2,天文单位,C.10,天文单位,D.12,天文单位,答案,解析,第22页,达标检测,第23页,1.,(,对开普勒第三定律认识,),(,多项选择,),关于开普勒行星运动定律表示式,k,，以下了解正确是,A.,k,是一个与行星无关常量,B.,r,代表行星球体半径,C.,T,代表行星运动自转周期,D.,T,代表行星绕中心天体运动公转周期,解析,开普勒第三定律中公式,k,，,k,是一个与行星无关常量，与中心天体相关，选项,A,正确；,r,代表行星绕中心天体运动椭圆轨道半长轴，选项,B,错误；,T,代表行星绕中心天体运动公转周期，选项,C,错误，,D,正确,.,答案,解析,1,2,3,第24页,2.,(,开普勒第二定律应用,),某行星沿椭圆轨道运动，远日点离太阳距离为,a,，近日点离太阳距离为,b,，过远日点时行星速率为,v,a,，则过近日点时速率为,答案,解析,1,2,3,第25页,1,2,3,第26页,解析,依据开普勒第三定律，有,解得,R,钱,故,C,正确,.,3.,(,开普勒第三定律应用,),1980,年,10,月,14,日，中国科学院紫金山天文台发觉了一颗绕太阳运行小行星，,年,12,月,21,日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会同意，将这颗小行星命名为,“,钱学森星,”,，以表彰这位,“,两弹一星,”,功臣对我国科技事业做出卓越贡献,.,若,将地球和,“,钱学森星,”,绕太阳运动都看做匀速圆周运动，,它们运行轨道如图,6,所表示,.,已知,“,钱学森星,”,绕太阳运行,一周时间约为,3.4,年，设地球绕太阳运行轨道半径为,R,，,则,“,钱学森星,”,绕太阳运行轨道半径约为,图,6,答案,解析,1,2,3,第27页,
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