1、,万有引力与航天,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,万有引力定律与航天,一、行星的运动,二、万有引力定律内容及应用,三、人造卫星及宇宙速度,本章知识结构,6.1,行星的运动,阅读,&,思考阅读提纲：,1.,古代人们对天体运动存在哪些观点？,2.,什么是“地心说”，什么是“日心说”？,3.,两种学说争论的结果是什么？,地心说：,日心说：,地球是宇宙的中心,。地球是静止不动的，,太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。,符合人们的日常经验；,符合宗教地球是宇宙的中心的说法。,统治很长时间的原因：,太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳转动,。,“
2、,地心说”模型,（一）、地心说,托 勒 密,代表人物：,托勒密,观点：,地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。,太阳,“,日心说”模型,（二）日心说,哥 白 尼,代表人物：,哥白尼,观点：,地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映,日心说是不是完全正确？,“,日心说”也并不是绝对正确的，因为,太阳只是太阳系的一个中心天体，而太,阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太,阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动,的。“日心说”，只是比“地心说”更准确,一些罢了。,丹麦天文学家，精于观测。,1601,年，第谷临终前，把自己
3、毕生对火星的观测资料全部留给了开普勒，委托他进行整理研究。,第谷（丹麦）,第 谷（丹麦天文学家）,二十年的精心观测,开普勒（德国天文学家）,四年多的刻苦计算,8,分的误差,怎么回事呢,？,否定,19,种假设,行星轨道为椭圆,开普勒行星运动定律,开普勒,证明了太阳系中各天体的轨道是椭圆,给出了行星公转周期与其到太阳的平均距离之间的关系,提出三大定律,开普勒,几何定律,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,开普勒第一定律,仔细观察,地球绕太阳转动模型图,，你得了到什么？,快慢：近日点运行,快,?,近日点运行,慢,?,开普勒,面积定律,对于任意一个行星而言，它和太阳的连
4、线在相等的时间内扫过相等的面积,开普勒第二定律,开普勒,周期定律,开普勒第三定律,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（,k,）都相等,开普勒第三定律,a,指椭圆轨道的半长轴，,T,指行星运动的周期,公式表述：,行星,/,卫星,半长轴（,km,）,周期（天）,K,（,m/s,）,水星,57,87.97,金星,108,225,地球,149,365,火星,228,687,木星,778,4333,土星,1426,10759,天王星,2870,30660,海王星,4498,60148,月球,0.3844,27.3,同步卫星,0.0424,1,3.361018,3.361018,3.3
5、61018,3.361018,3.361018,3.361018,3.371018,3.371018,1.031013,1.031013,动手算一算,动手计算后，你得到了什么？,所有行星的半长轴的三次方与周期的平方的比值都,相等,，月球、卫星的比值也,相等,K,值与环绕天体,无关,，与中心天体,有关,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
6、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,R,/T=k,1.,行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。,2.,行星绕太阳做匀速圆周运动,3.,所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即,中学里的近似处理,例,1.,有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是,1,：,2,，则它们绕地球运转的周期之比为,。,【,解,】,：,设两人造地球卫星的轨道半径分别为,r,1,、,r,2,，周期分别为,T,1,、,
7、T,2,，且,r,1,：,r,2,1,：,2,，则根据开普勒第三定律,所以,比值法,处理天体运动,例,2.,飞船沿半径,r,的圆周绕地球运动，其周期为,T,，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点,B,处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在,A,点相切，如图所示，已知地球半径为,R,。求：,（,1,）比较飞船沿椭圆轨道运动时经过,A,、,B,两点的线速度大小。,（,2,）求飞船由,A,点到,B,所需要的时间,R,r,R,r,A,B,R,r,R,r,A,B,【,解析,】,：,（,2,）当飞船绕地球做圆周运动时,（,1,）,A,、,B,均在飞船绕太阳运动的椭圆轨,道上，且,A,为近地点，,B,为远地点，,故,V,A,V,B,当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时,
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