高中物理行星的运动课件
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行星的运动(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)
功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球
星经过近日点时的速度 vb 为( D )
b
A. va
a
B．
a
va
b
C.
b
va
a
a
D． va
b
[解析] 取极短时间Δt 研究，根据开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相
等时间内扫过的面积相等．
1
1
则有： a·va·Δt＝ b·vb·Δt
2
2
a
得到：vb＝ va.
b
04
拓展：认识太阳系
太
阳
系
示
意
图
太阳系的天体构成包括太阳、
导入新课
自古以来，人们就观察到日出日落：
由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，
太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮
及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。
01
地心说
托勒密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做
圆周运动
由于月球绕地球运动，地球绕太阳运动，中心天体质量不同，即k值不同，所以即
使已知月球与地球之间的距离，也无法求出地球与太阳之间的距离，故C正确，
BD错误。
【例题】地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所
示。近日点与太阳中心的距离为 ，远日点到太阳的距离为 。天文学家哈雷成
在中学阶段的研
究中我们可按圆
轨道处理。
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
星经过近日点时的速度 vb 为( D )
b
A. va
a
B．
a
va
b
C.
b
va
a
a
D． va
b
[解析] 取极短时间Δt 研究，根据开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相
等时间内扫过的面积相等．
1
1
则有： a·va·Δt＝ b·vb·Δt
2
2
a
得到：vb＝ va.
b
04
拓展：认识太阳系
太
阳
系
示
意
图
太阳系的天体构成包括太阳、
导入新课
自古以来，人们就观察到日出日落：
由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，
太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮
及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。
01
地心说
托勒密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做
圆周运动
由于月球绕地球运动，地球绕太阳运动，中心天体质量不同，即k值不同，所以即
使已知月球与地球之间的距离，也无法求出地球与太阳之间的距离，故C正确，
BD错误。
【例题】地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所
示。近日点与太阳中心的距离为 ，远日点到太阳的距离为 。天文学家哈雷成
在中学阶段的研
究中我们可按圆
轨道处理。
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
人教版高中物理必修二 行星的运动ppt课件
周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某 一点A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特殊椭圆轨道运动，椭圆和 地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径 为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
R
B
R0
A
表达式：
R3 T2
= k
行星绕太阳公转 的周期
探究：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) 57 87.97 水星 108 225 金星 149 365 地球 228 687 火星 778 4333 木星 1426 10759 土星 2869 30686 天王星 4495 60188 海王星 0.0424 1 同步卫星 0.3844 27.322 月球 K值
3.36×1018 3.35×1018 3.31×1018
3.36×1018
结 论
k值与中心天体有关，而 与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？ 2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
小结
1、开普勒第一定律（轨道定律）
16世纪，波 兰天文学家 哥白尼根据 天文观测的 大量资料经 过40多年的 天文观测和 潜心研究， 提出“日心 体系”宇宙
这是哥白尼根据观测绘 制的月球表面
哥白 尼的 铜像
哥白尼的日心说
伽利略 伽利略在讲解 伽利略的实 验仪器和实 他的观测发现 的纪念 验记录笔记 碑
开普勒提 出三大定 律
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律：
所有行星绕太阳的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上。
太阳
●
焦点
焦点
开普勒第二定律：
R
B
R0
A
表达式：
R3 T2
= k
行星绕太阳公转 的周期
探究：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) 57 87.97 水星 108 225 金星 149 365 地球 228 687 火星 778 4333 木星 1426 10759 土星 2869 30686 天王星 4495 60188 海王星 0.0424 1 同步卫星 0.3844 27.322 月球 K值
3.36×1018 3.35×1018 3.31×1018
3.36×1018
结 论
k值与中心天体有关，而 与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？ 2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
小结
1、开普勒第一定律（轨道定律）
16世纪，波 兰天文学家 哥白尼根据 天文观测的 大量资料经 过40多年的 天文观测和 潜心研究， 提出“日心 体系”宇宙
这是哥白尼根据观测绘 制的月球表面
哥白 尼的 铜像
哥白尼的日心说
伽利略 伽利略在讲解 伽利略的实 验仪器和实 他的观测发现 的纪念 验记录笔记 碑
开普勒提 出三大定 律
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律：
所有行星绕太阳的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上。
太阳
●
焦点
焦点
开普勒第二定律：
新人教高中物理必修二 6.1 行星的运动 课件(共26张PPT)
一、人们对行星运动的认识发展过程
2、日心说
代表人物：哥白尼 观点： 太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，
地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年 的周期是地球绕太阳公转一周的反映。
一、人们对行星运动的认识发展过程
3、对天体运动的进一步研究
(1)天才观察者：第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根 基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提 高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷 （1546-1601）进行的，他成功的把观测误差缩小到 2分。
（2）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。
回忆思考：
什么情况下椭圆可以与圆很 接近 ？
三、行星运动近似处理方法
行星的轨道与圆十分接近，在高中我们 一般按圆处理，因此：
１、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。 ２、行星绕太阳做匀速圆周运动。 ３、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比
§6.1 行星的运动
太阳
思考：行星按照怎样的规律运动呢？
预习课本，回答问题：
1、古代人对天体运动存在哪些看法？
2、“地心说”和“日心说”的观点、代 表人物分别是什么？
一、人们对行星运动的认识发展过程
1、 地心说
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。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
7.1行星的运动 课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
公元二世纪 1543
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
1546
第谷 出生
牛顿 万有引力定律
1600
开普勒 任第谷助手
开普勒 第一定律 第二定律
开普勒 第三定律
1609 1619
3
PART 03
第三部分
课堂练习
练习1 练习2 练习3
课堂练习1
• 1 假设某飞船沿半径为R的圆周绕地球运行，其周期为T，地球半 径为R0.该飞船要返回地面时，可在轨道上A点将速率降到适当数值，从 而沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆与地球表面的B点相切，如 图所示．求该飞船由A点运动到B点所需的时间．
1 222 000
2 575 1.35×1023 惠更斯 1655
A．土卫五的公转周期较小 B．土卫六的转动角速度较大 C．土卫六的向心加速度小 D．土卫五的公转速度较大来自堂练习2• 【答案】ACD
【解析】根据开普勒第三定律：轨道半径的三次方与公转周期的平
方的比值相等，r 越小，T 也越小，故 A 正确；土卫六的周期较大，则
由 ω＝2Tπ，得土卫六的角速度较小，故 B 错误；根据匀速圆周运动向心
加速度公式
a＝
ω2r＝
2π
T
2r
及开普勒第三定律Tr32＝k，得
a＝
4π2 T2 r
＝
4π2·Tr32·r12＝4π2·k·r12，可知轨道半径大的向心加速度小，故 C 正确；由于
v＝2Tπr＝2π Tr32·1r＝2π k·1r，由推理可知，轨道半径小的卫星，其运
PART 02
代表学说及代表人物
地心说 弟谷
日心说 开普勒
主要观点：地球静止不动，是宇宙 的中心，太阳和月亮以及其他行星 绕地球匀速圆周转动。
《行星的运动》人教版高中物理ppt课件1
C. 7.9km/s<V<11.2km/s
D.V=11.2km/s
2、人造地球卫星绕地球做匀速圆 周运动，其速率（ B ）
A.一定等于7.9km/s B.等于或小于7.9km/s C.一定大于7.9km/s D.介于7.9 km/s~11.2km/s之间
3.下列说法中正确的是（ C ）
A.运行的轨道半径越大，运行速度越小，发射速度越小 B.运行的轨道半径越大，运行速度越大，发射速度越大 C.运行的轨道半径越大，运行速度越小，发射速度越大 D.运行的轨道半径越大，运行速度越大，发射速度越小
凡是人造卫星的问题都可从下列关 系去列运动方程，即:
重力=万有引力=向心力
mg=GMr2mmvr2
式 中 ： rRh g是 高 空 h处 的 重 力 加 速 度
《行星的运动》人教版高中物理ppt课 件1
《行星的运动》人教版高中物理ppt课 件1
模型三、“双星”
• “双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的星球组 成。它们围绕它们的连线上的某一固定点做同周 期的匀速圆周运动，这种结构称为双星。
•
5.在乡土社会里，地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心，周 围划出 一个圈 子，个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体， 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
人造卫星的发射速度
1、第一宇宙速度： (环绕速度）
v1
GM 7.9km/s R
V3=16.7km/s V2=11.2km/s
法 二 ： v1gR7.9km /s
2、第二宇宙速度：
地球
V1=7.9km/s
(逃逸速度)
v2 11.2km/s
D.V=11.2km/s
2、人造地球卫星绕地球做匀速圆 周运动，其速率（ B ）
A.一定等于7.9km/s B.等于或小于7.9km/s C.一定大于7.9km/s D.介于7.9 km/s~11.2km/s之间
3.下列说法中正确的是（ C ）
A.运行的轨道半径越大，运行速度越小，发射速度越小 B.运行的轨道半径越大，运行速度越大，发射速度越大 C.运行的轨道半径越大，运行速度越小，发射速度越大 D.运行的轨道半径越大，运行速度越大，发射速度越小
凡是人造卫星的问题都可从下列关 系去列运动方程，即:
重力=万有引力=向心力
mg=GMr2mmvr2
式 中 ： rRh g是 高 空 h处 的 重 力 加 速 度
《行星的运动》人教版高中物理ppt课 件1
《行星的运动》人教版高中物理ppt课 件1
模型三、“双星”
• “双星”是由两颗绕着共同的中心旋转的星球组 成。它们围绕它们的连线上的某一固定点做同周 期的匀速圆周运动，这种结构称为双星。
•
5.在乡土社会里，地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心，周 围划出 一个圈 子，个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体， 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
人造卫星的发射速度
1、第一宇宙速度： (环绕速度）
v1
GM 7.9km/s R
V3=16.7km/s V2=11.2km/s
法 二 ： v1gR7.9km /s
2、第二宇宙速度：
地球
V1=7.9km/s
(逃逸速度)
v2 11.2km/s
行星的运动ppt课件
道处理。
思考2：既然我们可以将行星运动近似认为做圆周运动，那么行星在做
什么样的圆周运动？
对某一行星来说，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。
若将行星运动轨道按圆处理，则开普勒三定律又该如何表述？
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
r
3
T
2
3
3
2.开普勒第二定律(面积定律）
对于任意一个行星而言，它和太阳的
连线在相等的时间内扫过相等的面积。
说明：行星在近日点速率大于远日点速率。
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
春夏两季（186天）比秋冬两季（179天）要长。
3.开普勒第三定律（周期定律）
（1）内容：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
r1
r2
k或 2 2
T1
T2
1.(多选)探索宇宙的奥秘,一直是人类孜孜不倦的追求。下列说法正确
的是( CD )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动
C.地球是绕太阳运动的一颗行星
D.日心说和地心说都是错误的
2.关于行星绕太阳运动的下列说法正确的是( D )
知，太阳应位于（ C ）
A．A处
B．B处
C．1 处 D．2 处
4.1980年10月14日,中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行
星,2001年12月21日,经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准,将这
颗小行星命名为“钱学森星”。若将地球和“钱学森星”绕太阳的运动都看作
匀速圆周运动,它们的运行轨道如图所示。已知“钱学森星”绕太阳运行一周
思考2：既然我们可以将行星运动近似认为做圆周运动，那么行星在做
什么样的圆周运动？
对某一行星来说，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。
若将行星运动轨道按圆处理，则开普勒三定律又该如何表述？
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
r
3
T
2
3
3
2.开普勒第二定律(面积定律）
对于任意一个行星而言，它和太阳的
连线在相等的时间内扫过相等的面积。
说明：行星在近日点速率大于远日点速率。
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
春夏两季（186天）比秋冬两季（179天）要长。
3.开普勒第三定律（周期定律）
（1）内容：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
r1
r2
k或 2 2
T1
T2
1.(多选)探索宇宙的奥秘,一直是人类孜孜不倦的追求。下列说法正确
的是( CD )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动
C.地球是绕太阳运动的一颗行星
D.日心说和地心说都是错误的
2.关于行星绕太阳运动的下列说法正确的是( D )
知，太阳应位于（ C ）
A．A处
B．B处
C．1 处 D．2 处
4.1980年10月14日,中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行
星,2001年12月21日,经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准,将这
颗小行星命名为“钱学森星”。若将地球和“钱学森星”绕太阳的运动都看作
匀速圆周运动,它们的运行轨道如图所示。已知“钱学森星”绕太阳运行一周
高中物理必修2 6.1 行星的运动 课件
b A. vb = va a
a C.vb = vb b
答案：C
a B.vb = va b
b D.vb = va a
小结
一、地心说与日心说
地球是中心→太阳是中心 宇宙无限 地球是中心 太阳是中心→宇宙无限 太阳是中心 （科学精神推动了认识发展） 科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆 、轨道定律： 2、面积定律 、 3、周期定律： R 3/ T2 =k 、周期定律： 是一个只与中心天体质量有关的物理量） （K是一个只与中心天体质量有关的物理量） 是一个只与中心天体质量有关的物理量
开普勒（德国） 开普勒（德国）
三.开普勒行星运动定律 开普勒行星运动定律 ①所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆， 阳处在所有椭圆的一个焦点上．（轨道定律） 阳处在所有椭圆的一个焦点上． 轨道定律）
看P32想一想 半 短 轴 图钉
b o
图钉
a
②对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等 对任意一个行星来说， 的时间内扫过相等的面积． 面积定律） 的时间内扫过相等的面积．（面积定律）
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢． 离太阳近时速度快，离Fra bibliotek阳远时速度慢．
③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． 周期定律） 的二次方的比值都相等．（周期定律）
地球 F1 F2 a
a =k 2 T
3
实际上行星绕太阳的运动很 接近圆，在中学阶段， 接近圆，在中学阶段，可近似 看成圆来处理问题， 看成圆来处理问题，那么开普 勒三定律的形式又如何？ 勒三定律的形式又如何？
波兰） 哥 白 尼(波兰）
a C.vb = vb b
答案：C
a B.vb = va b
b D.vb = va a
小结
一、地心说与日心说
地球是中心→太阳是中心 宇宙无限 地球是中心 太阳是中心→宇宙无限 太阳是中心 （科学精神推动了认识发展） 科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆 、轨道定律： 2、面积定律 、 3、周期定律： R 3/ T2 =k 、周期定律： 是一个只与中心天体质量有关的物理量） （K是一个只与中心天体质量有关的物理量） 是一个只与中心天体质量有关的物理量
开普勒（德国） 开普勒（德国）
三.开普勒行星运动定律 开普勒行星运动定律 ①所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆， 阳处在所有椭圆的一个焦点上．（轨道定律） 阳处在所有椭圆的一个焦点上． 轨道定律）
看P32想一想 半 短 轴 图钉
b o
图钉
a
②对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等 对任意一个行星来说， 的时间内扫过相等的面积． 面积定律） 的时间内扫过相等的面积．（面积定律）
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢． 离太阳近时速度快，离Fra bibliotek阳远时速度慢．
③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． 周期定律） 的二次方的比值都相等．（周期定律）
地球 F1 F2 a
a =k 2 T
3
实际上行星绕太阳的运动很 接近圆，在中学阶段， 接近圆，在中学阶段，可近似 看成圆来处理问题， 看成圆来处理问题，那么开普 勒三定律的形式又如何？ 勒三定律的形式又如何？
波兰） 哥 白 尼(波兰）
高一物理《行星的运动》课件
详细描述
总结词
牛顿万有引力定律解释了行星之间的相互作用力，是理解天体运动的关键。
详细描述
牛顿万有引力定律指出任何两个物体都相互吸引，引力的大小与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个定律不仅适用于行星和太阳之间的相互作用，也适用于其他天体之间的相互作用。
总结词
行星轨道的数学描述提供了精确预测行星位置和运动轨迹的方法。
行星运动定律
行星绕太阳运动的规律可以用开普勒三定律来描述，即椭圆轨道定律、面积定律和周期定律。这些定律是理解行星运动的基础。
行星运动的规律
开普勒三定律揭示了行星绕太阳运动的规律，是理解行星运动的基础。
总结词
开普勒第一定律，也称椭圆定律，指出行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于其中一个焦点。开普勒第二定律，也称面积定律，指出在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过的面积相等。开普勒第三定律，也称周期定律，指出行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
对地球科学的影响
行星运动的研究是探索宇宙的重要途径之一，通过研究行星运动，可以了解太阳系的起源、演化以及宇宙的尺度等。
探索宇宙的途径
行星轨道
行星绕太阳运动的路径称为轨道，通常呈椭圆形。轨道的特性参数包括偏心率、倾角、近地点和远地点等。
天体坐标系
为了描述行星和其他天体的位置和运动，需要建立天体坐标系，如赤道坐标系、黄道坐标系等。
详细描述
行星轨道的数学描述通常使用椭圆方程、抛物线方程、双曲线方程等几何学和解析几何学的知识。通过这些方程，我们可以精确地计算出任意时刻行星的位置、速度和加速度等物理量。此外，这些方程还可以用来研究行星之间的相互作用力和动力学系统等问题。
行星运动的物理原理
牛顿第二定律
总结词
牛顿万有引力定律解释了行星之间的相互作用力，是理解天体运动的关键。
详细描述
牛顿万有引力定律指出任何两个物体都相互吸引，引力的大小与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个定律不仅适用于行星和太阳之间的相互作用，也适用于其他天体之间的相互作用。
总结词
行星轨道的数学描述提供了精确预测行星位置和运动轨迹的方法。
行星运动定律
行星绕太阳运动的规律可以用开普勒三定律来描述，即椭圆轨道定律、面积定律和周期定律。这些定律是理解行星运动的基础。
行星运动的规律
开普勒三定律揭示了行星绕太阳运动的规律，是理解行星运动的基础。
总结词
开普勒第一定律，也称椭圆定律，指出行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于其中一个焦点。开普勒第二定律，也称面积定律，指出在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过的面积相等。开普勒第三定律，也称周期定律，指出行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
对地球科学的影响
行星运动的研究是探索宇宙的重要途径之一，通过研究行星运动，可以了解太阳系的起源、演化以及宇宙的尺度等。
探索宇宙的途径
行星轨道
行星绕太阳运动的路径称为轨道，通常呈椭圆形。轨道的特性参数包括偏心率、倾角、近地点和远地点等。
天体坐标系
为了描述行星和其他天体的位置和运动，需要建立天体坐标系，如赤道坐标系、黄道坐标系等。
详细描述
行星轨道的数学描述通常使用椭圆方程、抛物线方程、双曲线方程等几何学和解析几何学的知识。通过这些方程，我们可以精确地计算出任意时刻行星的位置、速度和加速度等物理量。此外，这些方程还可以用来研究行星之间的相互作用力和动力学系统等问题。
行星运动的物理原理
牛顿第二定律
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春92天 夏94天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
冬90天
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
第 谷（丹麦）
↓
↓
四年多的刻苦计算 → 8分的误差 ←二十年的精心观测
↓
否定19 种假设
↓
行星轨道为椭圆
假设地球绕太阳的运动是一个椭 圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的 特点，得在秋分到冬至再到春分的时 间比从春分到夏至再到秋分的时间短， 所以秋冬两季比春夏两季要短。
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律：
所有行星绕太阳的轨道都是 椭圆，太阳处在椭圆的一个焦 点上。
太阳
●
焦点
焦点
开普勒行星运动规律
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内扫过相等的面 积。
近处速 度快
远处速 度慢
开普勒第三定律：
所有行星的椭圆轨道的半 长轴的三次方跟它的公转周期 的二次方的比值都相等。
表达式： a3 T2
半长轴
=k
行星绕太阳公转 的周期
探究2：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天)
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
2869
30686
海王星
4495
60188
同步卫星 0.0424
1
月球
0.3844
第六章 万有引力与航 天
第一节、行星的 运动
古人对天体运动有 哪些看法？
科学的足迹
1、地心说
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。
科学的足迹
2、日心说
哥白尼：拦住了太阳，推动了地球
观点：太阳是静止不动的，地球和其他行 星都在绕太同学们
来学校和回家的路上要注意安全
同学们
来学校和回家的路上要注意安全
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。
课堂训练
2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其
周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某 一点A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特殊椭圆轨道运动，椭圆和 地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径 为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
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。
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？
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
(1)天才观察者： 第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
• (2) 开普勒： • 真理超出希望
开普勒行星运动三定律
[探究1] 行星运动绕太阳运动的轨道是
什么形状？
圆？
地球
年份 春分 夏至 秋分 冬至 2004 3/20 6/21 9/23 12/21 2005 3/20 6/21 9/23 12/21 2006 3/21 6/21 9/23 12/21
27.322
K值
3.36×1018 3.35×1018 3.31×1018 3.36×1018
结论
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？
2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
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？