高中物理 行星的运动精选PPT.ppt

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1、高中物理 行星的运动第1页，此课件共33页哦第2页，此课件共33页哦第3页，此课件共33页哦 1开普勒第一定律：所有行星绕太阳开普勒第一定律：所有行星绕太阳 运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆 的一个焦点上。的一个焦点上。2开普勒第二定律：对任意一个行星开普勒第二定律：对任意一个行星 来说，它与太阳的连线在相等的时间来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。内扫过相等的面积。3开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟开普勒第三定律：所有行星的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。它的公转周期的二次方的比值都相等。4中学阶段，所有行

2、星的运动轨道都按圆处理，即行星做中学阶段，所有行星的运动轨道都按圆处理，即行星做匀速圆周运动。匀速圆周运动。第4页，此课件共33页哦第5页，此课件共33页哦1两种对立的学说两种对立的学说内容内容局限性局限性地地心心说说 是宇宙的中心，而且是是宇宙的中心，而且是静止不静止不动动的，太阳、月亮以的，太阳、月亮以及其他行星都及其他行星都绕绕 运运动动都把天体的运都把天体的运动动看得很神圣，看得很神圣，认为认为天体的运天体的运动动必然是最完必然是最完美、最和美、最和谐谐的的 运运动动，但，但计计算所得的数据和丹算所得的数据和丹麦天文学家麦天文学家 的的观测观测数数据不符据不符日日心心说说 是宇宙的中心

3、，且是静是宇宙的中心，且是静止不止不动动的，地球和其他行星的，地球和其他行星都都绕绕 运运动动地球地球地球地球太阳太阳太阳太阳匀速匀速圆圆周周第谷第谷 自学教材自学教材 第6页，此课件共33页哦 2开普勒行星运动规律开普勒行星运动规律 (1)所有行星绕太阳运动的轨道都是所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在，太阳处在 。(2)对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫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过 的面积，由此可以得出，当行星由近日点向远日点运动时，的面积，由此可以得出，当行星由近日点向远日点运动时，速度逐渐速度逐渐 。(3)所有行星的轨道的半长轴的所有行星的

4、轨道的半长轴的 跟它的公转周期的跟它的公转周期的 的比值都的比值都 。此比值的大小只与太阳有关，在不同的星系中，。此比值的大小只与太阳有关，在不同的星系中，此比值是不同的。此比值是不同的。椭圆椭圆椭圆的一个焦点上椭圆的一个焦点上相等相等减小减小三次方三次方二次方二次方相等相等第7页，此课件共33页哦 重点诠释重点诠释 对开普勒行星运动定律的理解对开普勒行星运动定律的理解图图611第8页，此课件共33页哦 (1)从空间分布认识：开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，如从空间分布认识：开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，如图图611所示。所示。第一定律告诉我们，尽管各行星的轨道大小不同，但它们的第一定律告诉

5、我们，尽管各行星的轨道大小不同，但它们的共同规律是：所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所共同规律是：所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上。否定了行星圆形轨道的说法，建立了有椭圆的一个公共焦点上。否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，给出了太阳准确的位置。正确的轨道理论，给出了太阳准确的位置。第9页，此课件共33页哦图图612第10页，此课件共33页哦图图613第11页，此课件共33页哦 特别提醒特别提醒 开普勒三定律是行星绕太阳运动的总结定律，实践表明该开普勒三定律是行星绕太阳运动的总结定律，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球运动

6、、卫星绕木星定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球运动、卫星绕木星运动，甚至是人造卫星绕地球运动等。运动，甚至是人造卫星绕地球运动等。第12页，此课件共33页哦第13页，此课件共33页哦解析：解析：答案：答案：BC第14页，此课件共33页哦 自学教材自学教材 (1)多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，中学阶段按圆处多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，中学阶段按圆处理，认为太阳处在理，认为太阳处在 。(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度或线速度)，即行星做，即行星做 圆周运动。圆周运动。(3)所有行星轨道所有行星轨道 跟它公转

7、周期的跟它公转周期的 的比值都相的比值都相等。等。圆心圆心不变不变匀速匀速半径三次方半径三次方平方平方第15页，此课件共33页哦 重点诠释重点诠释 第16页，此课件共33页哦第17页，此课件共33页哦2关于行星的运动，以下说法正确的是关于行星的运动，以下说法正确的是()A行星轨道的半长轴越长，自转周期越大行星轨道的半长轴越长，自转周期越大B行星轨道的半长轴越长，公转周期越大行星轨道的半长轴越长，公转周期越大C水星的半长轴最短，公转周期最大水星的半长轴最短，公转周期最大D土星离太阳最远，绕太阳运动的公转周期最大土星离太阳最远，绕太阳运动的公转周期最大第18页，此课件共33页哦答案：答案：B第19

8、页，此课件共33页哦第20页，此课件共33页哦 例例1 某行星绕太阳运行的椭某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图圆轨道如图614所示，所示，F1、F2是是椭圆轨道的两个焦点，太阳在焦点椭圆轨道的两个焦点，太阳在焦点F1上，上，A、B两点是焦点两点是焦点F1和和F2的连的连线与椭圆轨道的交点。已知线与椭圆轨道的交点。已知A到到F1的距离为的距离为a，B到到F1的距离为的距离为b，则，则行星在行星在A、B两点处的速率之比是多少？两点处的速率之比是多少？思路点拨思路点拨根据开普勒第二定律：行星和太阳的连线在相根据开普勒第二定律：行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。等的时间内扫过的面积相等。图图6

9、14第21页，此课件共33页哦第22页，此课件共33页哦第23页，此课件共33页哦1.图图615是行星是行星m绕恒星绕恒星M运行的示意图，运行的示意图，下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A速率最大点是速率最大点是B点点 B速率最小点是速率最小点是C点点 Cm从从A点运动到点运动到B点做减速运动点做减速运动 Dm从从A点运动到点运动到B点做加速运动点做加速运动图图615第24页，此课件共33页哦解析：解析：由开普勒第二定律知，行星与恒星的连线在相等的时间内扫由开普勒第二定律知，行星与恒星的连线在相等的时间内扫过的面积相等；过的面积相等；A点为近地点，速率最大，点为近地点，速率最大，B点为远地

10、点，速率点为远地点，速率最小，所以最小，所以A、B错误；错误；m由由A点到点到B点的过程中，离太阳的距离点的过程中，离太阳的距离越来越远，所以越来越远，所以m的速率越来越小，故的速率越来越小，故C正确，正确，D错误。错误。答案：答案：C第25页，此课件共33页哦 例例2如图如图616所示，飞船沿所示，飞船沿半径为半径为R的圆周绕地球运动其周期为的圆周绕地球运动其周期为T，地球半径为地球半径为R0。若飞船要返回地面，。若飞船要返回地面，可在轨道上某点可在轨道上某点A处将速率降到适当的处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨

11、道运行，椭圆与地球表面在球表面在B点相切，飞船由点相切，飞船由A点到点到B点所需要的时间。点所需要的时间。思路点拨思路点拨分别确定圆形轨道和椭圆轨道的半长轴大小，分别确定圆形轨道和椭圆轨道的半长轴大小，根据开普勒第三定律求解。根据开普勒第三定律求解。图图616第26页，此课件共33页哦第27页，此课件共33页哦 借题发挥借题发挥 对于不同的行星进行比较时，通常用以下方法。对于不同的行星进行比较时，通常用以下方法。(1)首先判断两个行星的中心天体是否相同，只有对同一个中心天首先判断两个行星的中心天体是否相同，只有对同一个中心天体开普勒定律才成立。体开普勒定律才成立。(2)明确题中给出的关系，如周期关系、半径关系等。明确题中给出的关系，如周期关系、半径关系等。(3)根据开普勒定律作出判断。根据开普勒定律作出判断。第28页，此课件共33页哦2地球到太阳的距离为水星到太阳的距离的地球到太阳的距离为水星到太阳的距离的2.6倍，那么倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？第29页，此课件共33页哦第30页，此课件共33页哦第31页，此课件共33页哦第32页，此课件共33页哦第33页，此课件共33页哦