人教版高一物理必修二行星的运动

例题一：
❖ 木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳转 动的周期的12倍,则木星绕太阳运动的轨 道半长轴约为地球绕太阳半长轴的几倍?
解 :因为中心天体都是太阳， 所以有
R木3
T
2 木
R地3 T地2
R木 3
R地3 T木2 T地2
3 122 R地 5R地
例题二：
❖ 某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动, 其轨道半径为月球绕地球轨道半径的 1/3,则卫星运行的周期大约是多少?
行星的运动
一、地心说
❖ 托勒密于公元二世纪， 提出了自己的宇宙结构 学说，即“地心说”.
❖ 地心说认为地球是宇宙 的中心，是静止不动的， 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动．
❖ 地心说直到16世纪才被 哥白尼推翻.
托勒密
二、日心说
❖ 哥白尼在16世纪提出 了日心说．
❖ 日心说认为太阳是静 止不动的，地球和其 他行星都绕太阳运 动．
实际上行星绕太阳的运动很 接近圆，在中学阶段，可近似 看成圆来处理问题，那么开普 勒三定律的形式又如何？
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接 近圆，太阳处在圆心；
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆 周运动的角速度（或线速度大小）不 变，即行星做匀速圆周运动；
3、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。
地球
F
F
Ra 3 T2
k
a
比值k是与行星无
关而只与太阳有
关的恒量．
需要注意： （1）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 k 是由行星质量所决定的另一恒量．(即K的值 由中心天体决定)
（2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是 做匀速圆周运动．
（3）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，它们每一条都是经验定律，都是从观察行星 运动所取得的资料中总结出来的．
开普勒三定律
1. 开普勒第一定律：
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。
地球
F
F
a
2.开普勒第二定律：
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
S1
S2
S1= S2
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢．
３．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都相等．
❖ 1543 年哥白尼的《天 体运行论》 出版，书 中详细描述了日心说 理论.
哥白尼
第谷,1576 年,在丹麦 国王的资助 下,建立天 文台.被称 为“星学之 王”.
1609年开普勒在《新天文学》 一书中公布了开普勒第一、第二 定律，1619年又公布了开普勒第 三定律。
被称为“地球的卫星，
故有 R人3 T人2
R月3 T月2
T人
R人3 T月2 R月3
217T月
T月 5
例题三：
❖月球环绕地球运动的轨道半径 约为地球半径的60倍，运行周 期约为27天。应用开普勒定律 计算：在赤道平面内离地面多 少高度，人造地球卫星可以随 地球一起转动，就像停留在天 空中不动一样．
课堂训练
1、哈雷彗星最近出现的时间是1986年，天文 学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会 出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？
提供数据：
（1）地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是 一个非常扁的椭圆；
（2）彗星轨道的半长轴R1约等于地球公转半 径R2的18倍。
❖ 课后练习： ❖ 1、P33页问题与练习； ❖ 2、大视野第一节。