最新高中物理双基学法系列第三十讲行星的运动word版本
第三十讲行星的运动
基础知识学点一：行星运动的两种学说
1、地心说
（1）基本观点：地球是静止的，地球是宇宙的中心；太阳、月亮以及其它行星
都是绕着地球做圆周运动。
（2）代表人物：公元2世纪的古希腊物理学家、天文学家托勒密。
2、日心说
（1）基本观点：①太阳是静止的，地球和其它行星都绕太阳运动；②地球是绕
着太阳旋转的一颗行星，月球是绕着地球旋转的卫星，他绕着地球在做匀速圆
周运动，同时还跟着地球一起绕着太阳运动；③天穹不转动，因为地球每天自西向东自传一周，造成了每天东升西落的现象；④与日地距离相比，其它恒星离地球十分遥远，比日地之间的距离大得多。
（2）代表人物：16世纪，波兰天文学家哥白尼。
3、优劣性
（1）古代的两种观点都不完善，太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时自扰
科学的认识能力有限，日心说比地心说更先进，更能完美的解释天体的运动。
（2）哥白尼日心说的两大缺点：①把太阳当做宇宙的中心。
②沿用了行星在圆
形轨道上做匀速圆周运动的成旧观念，实际上行星的运动轨迹是椭圆轨道，行星的运动是不匀速的。
4、太阳系简介
（1）太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的引力约束天体的集合体。
包括
八大行星(由离太阳从近到远的顺序:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)、以及至少173颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。
（2）太阳系中的八大行星都位于差不多同一平面的近圆轨道上运行，朝同一方
向绕太阳公转。
除金星以外，其他行星的自转方向和公转方向相同。
彗星的绕日公转方向大都相同，多数为椭圆形轨道，一般公转周期比较长。
（3）轨道环绕太阳的天体被分为三类：行星、矮行星和太阳系小天体。
（4）行星是环绕太阳且质量够大的天体。
基础知识学点二：行星运动定律
丹麦天文学家第谷是一位著名的观测家，连续20年对行星的位置进行了精确的测量，积累了大量的数据，到1601年逝世时，这些耗尽了他毕生心血获得
的天文资料传给了他的助手开普勒。
德国天文学家开普勒认真整理了第谷的观测资料，经过四年多的刻苦计算，
先后否定了十九种设想，最后了发现星运行的轨道不是圆，而是椭圆，于1609年，在他的著作《新天文学》中提出了著名的三大定律的前两条，十年后，又提
出了第三条定律。
1、开普勒第一定律（椭圆轨道定律或焦点定律）：
（1）内容：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上；不同的行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的；
（2）性质特点
①开普勒第一定律说明了行星的运动轨迹是椭圆，太
阳就在椭圆的一个焦点上，而不是位于椭圆的中心；
②不同的行星在不同的椭圆轨道上运动，而不是位于
同一个椭圆轨道上；
③不同的行星轨道一般不再同一平面内。
2、开普勒第二定律（面积定律）：
（1）内容：太阳和行星的联线在相等的时间内扫过
相等的面积.如图：如果时间间隔相等，即3412t t t t ，那么面积A=面积B 。
（2）性质特点
①这一定律反映了同一颗行星在远日点的速率小于近日点的速率，即12v v 。
②行星距离太阳越远则，运行的速度越小；距离太阳越近，则运行的速度越大。
③近日距离与近日点的速率的乘积等于远日距与远日点速率的乘积，即112
2r v r v 。
3、开普勒第三定律（周期定律）：
（1）内容：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，即
k T
R 2
3，式中R 表示半长轴，T 表示行星的公转周期；这个比值k 与
行星无关，只与太阳有关。
（2）性质特点
①k 值在同一星系中是不变的。
②如果将行星的轨道看作圆，则
R 是圆的半径。
③该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体。
④k T
R 2
3，k 是一个与行星或卫星无关的常量，但不同星球的行星或卫星k 值不
一定相等。
4、开普勒行星运动定律得理解：
（1）开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运转，
也适用于卫星绕着地球运转.即不
但适用于椭圆轨道的行星运动，也适用于圆轨道的行星运动。
（2）在不同的情况下，即不论是太阳在焦点上还是地球在焦点上，比例式
k
T
R 2
3中的k 值是不同的。
这里的值是仅与该系统的中心天体有关而与周围绕行的星体无关。
也就是说，中心天体不同的系统
k 值是不同的，在中心天体相同的系统里
k 值相同的。
（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，即
k T
R 2
3。
（4）开普勒定律是总结行星运动的观察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，
开普勒定律只涉
及运动学、几何学方面的知识，但开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律得发现奠定了基础。
基本技能学点一：中学阶段对天体运动的处理方法
1、由于行星的椭圆轨道都很接近与圆，所以在分析和处理天体问题时，可将行星的椭圆轨道作为圆来处理。
2、由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似计算中，可以认为行星都以太阳为圆心作匀速圆周运动，在这种情况下，若用R 代表轨道半径，T 代表公转周期，
开普勒第三定律可以用公式
k T
R 2
3表示。
3、近似处理后，天体的运动规律遵循牛顿运动定律和匀速圆周运动的相关规律。
4、对某一行星而言，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度的大小）不变，即行星做匀速圆周运动。
5、飞船变轨问题：如图所示，飞船变轨过程中，椭圆的半长轴等于近地点和远地点之间距离的一半，
对围绕地球运动的卫星，
不管是椭圆轨道还是圆轨道，第三定律
k T
R 2
3都成立。
基本技能学点二：开普勒定律的应用1、应用开普勒第三定律求时间2、开普勒第二定律的应用
3、已知半径求周期或者已知周期求半径
4、已知周期和半径，利用T
R v
2求速率大小。
高中物理行星的运动教案新人教版必修
一、教学目标1. 让学生理解行星运动的三个基本定律,掌握开普勒定律、向心力公式和圆周运动的相关概念。
2. 培养学生运用数学知识和物理思维方法解决实际问题的能力,提高学生的科学素养。
3. 引导学生认识行星运动的科学意义和应用价值,激发学生学习物理的兴趣和探究精神。
二、教学内容1. 开普勒定律:第一定律(椭圆轨道定律)、第二定律(面积速率定律)、第三定律(调和定律)。
2. 向心力公式:F=mv²/r。
3. 圆周运动:角速度、线速度、周期、向心加速度等概念。
4. 行星运动的实际例子:地球公转、月球绕地球运动等。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式,引导学生通过思考和讨论来发现和总结行星运动的规律。
2. 利用数学软件或教具,演示行星运动的模拟,帮助学生直观地理解开普勒定律和向心力公式。
3. 结合实际例子,让学生了解行星运动的科学意义和应用价值。
四、教学步骤1. 引入:通过介绍行星运动的历史背景,激发学生的兴趣和探究精神。
2. 讲解开普勒定律,引导学生理解和掌握椭圆轨道定律、面积速率定律和调和定律。
3. 讲解向心力公式,让学生了解圆周运动的基本概念和向心力公式的推导过程。
4. 利用软件或教具,演示行星运动的模拟,帮助学生直观地理解开普勒定律和向心力公式。
5. 结合实际例子,让学生了解行星运动的科学意义和应用价值。
五、教学评价1. 课堂讲解和演示过程中,观察学生的反应和参与程度,评估学生对行星运动的理解程度。
2. 课后作业和测试,评估学生对开普勒定律、向心力公式和圆周运动概念的掌握程度。
3. 结合学生的学习过程和表现,对学生的科学素养和创新能力进行综合评价。
六、教学内容5. 行星运动的应用：开普勒定律在天文学和其他领域的应用，如天体定位、行星探测等。
七、教学方法1. 案例分析：分析开普勒定律在天文学中的应用，如太阳系的形成和行星轨道的计算。
2. 小组讨论：让学生探讨行星运动规律在其他领域可能的应用，如航天器轨道设计。
人教版高中物理必修行星的运动PPT课件
人 ［ 教 名 版 师 高 课 中 堂 物 教理 学必 ］ 修 人教2第版六高章中6物.1 理行必星修的 行运星动的（ 运共动19张 PP TPP课T） 件（ 完整版 PPT)
R
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地心说： 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。
统治很长时间的原因：
①符合人们的日常经验； ②符合宗教地球是宇宙的中心的说法。
日心说： 太阳是静止不动的，地球和其它行星都 绕太阳转动 。
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理必修 行星的 运动PP T课件（ 完整版 PPT)
想一想
你能否例举一些事实或设计一个实验来说明：
⑴ 是地球绕太阳转动而不是太阳绕地球转动。
⑵ 地球绕太阳转动是椭圆轨道而不是正圆轨道。
卫星绕行星运转，行星带着它们的卫星绕太阳运转， 整个太阳系绕银河系中心运转，银河系这个整体也在 运动。并不存在一个绝对的运动中心，运动本身也是 相对的。"太阳"不过是银河系中一千多亿颗恒星中的 一员罢了!
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开普勒第三定律 （周期定律）
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。 即：R3 / T 2 = k
K是一个只决定于被绕天体（中心天体）质量的物理量
开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
高一物理《行星的运动》课件
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
高一物理《行星的运动》课件
在这个课件中，我们将探讨行星运动的概念和重要性，太阳系的组成和结构， 行星的公转和自转，行星的轨道和季节变化，行星间的引力和对冲效应，以 及行星的天体运动和影响因素。带你领略宇宙的奥妙！
行星运动的概念和重要性
1 基础知识点
什么是行星运动？为什么它们如此重要？我们将深入研究行星运动的基本概念和它们在 宇宙中的作用。
行星的公转和自转
1
自转
2
行星自身自转的速度和方向
3
公转
行星绕太阳运行的轨道
轨道倾角
行星轨道与太阳赤道面的夹角
行星的轨道和季节变化
了解行星轨道如何影响季节变化，以及不同季节会对地球和行星上的生物和环境产生哪些影响。
季节变化
行星轨道和倾角的变化导致季 节的交替变化。
行星轨道
各行星围绕太阳公转的轨道形 状各异。
行星的天体运动影响因素
1 椭圆轨道
行星轨道是椭圆形的，离心率越大，公转速度越快。
2 公转周期
不同行星的公转周期不同，直接影响它们的年长和季节时间。
3 天体间的关系
行星和恒星、卫星、彗星之间存在着复杂的相互作用和引力关系。
总结和回顾
通过本课件，你已经了解到行星运动的概念和重要性，太阳系的组成和结构，行星的公转和自转，行星 的轨道和季节变化，行星间的引力和对冲效应，以及行星的天体运动和影响因素。希望你对宇宙的运行 有更深入的理解和兴趣！
2 观测和实验
我们将探讨行星运动的观测和实验方法，以及它们对我们理解宇宙和地球的影响。
3 实际应用
了解行星运动对导航、天文学和航天探索等领域的实际应用，以及它们如何帮助我们理 解宇宙运行的规律。
太阳系的组成和结构
行星的运动课件1(高三物理)
托勒玫（Claudius Ptolemaeus， 约90-168）， 一译“托勒密”
高中物理课件
两种学说的对立
日心说
波兰天文学家哥白尼经过近四年的观 测和计算，于1543年出版了“天体运行 论”正式提出“日心说”。 “日心说”认为，认为太阳是静止不动的， 地球和其他行星都绕太阳运动. 。
高中物理课件
说明：开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动， 也适用于卫星绕着地球转，不过比例式 k中 的k是不同的，与中心天体有关．
高中物理课件
实际上，由于行星的椭圆轨道都跟圆近似
高中物理课件
所以在中学阶段的研究中能够按圆处理
1、多数大行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近， 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）不变，即行星做圆周运动 3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期 的二次方比值都相等
高中物理课件
十七世纪，德国人开普勒 在“日心说”的基础上发 现了行星运动的三定律， 成为人类对行星运动第一 次定量表述，为万有引力 的发现奠定了坚实的基础 。
高中物理课件
开普勒行星定律 开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律：所有行星绕 太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个 焦点上。
高中物理课件
高中物理课件
开普勒行星定律
开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的轨 道分为若干小段，每一段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相 等的面积。开普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第 二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线在相等的时间内扫过相 等的面积。
高中物理课件
开普勒行星定律
开普勒自发表了第一、二定律后，又过了十年，经过 更加艰苦的努力，在数字的海洋里提炼出了联系各行星轨 道的第三定律。开普勒第三定律:所有行星的轨道半长轴 的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 。
行星的运动课件(高一物理)
第二单元(第4节、第5节)：展示现在，即 列举万有引力理论的巨大成就．一是其理论 成就“称量地球的质量”、“未知天体的发 现”等，二是其实践成就，航天事业的发展 及其巨大成果．
第三单元(第6节)：展望未来，指出万有 引力定律与任何其他理论一样，有其局限性， 从微观到宏观、弱引力到强引力、低速到高 速三个方面提出问题，留给学生思考的空 间．
高中物理课件
3．对天体运动的处理方法：一般是把天体的运动看
做匀速圆周运动，所需向心力由万有引力提供，F＝
G
Mm r2
＝mvr2
＝mrω2＝mr(
2π T
)2＝mr(2πf)2.应用时可根据具
体情况选用适当的公式进行分析或计算．
高中物理课件
4．航天正改变着我们的日常生活和社会， 从气象卫星到天气预报，从卫星定位系统到 自动导航的出租车，从地球资源卫星到我国 西部开发整体规划，从军用卫星到现代防务， 从失重现象到微重力实验，从太空辐射到太 空育种，认真关注科学跟生活、社会的紧密 联系，体会物理学就在我们身边．
高中物理课件
●知识导航
本章主要讲述万有引力定律的发现及其 在天体运动中的应用，万有引力定律阐明了 宇宙万物之间普遍存在的相互作用力的规律， 为人们认识天体的运动奠定了基础．
万有引力定律是力学中一个独立的基本 规律，它在天文学上的应用是利用万有引力 定律解决天体运动的实际问题，由于航空航 天技术、卫星技术属于现代科技发展的重要 领域，所以，万有引力定律的发现过程和该 定律的具体应用是本章的重点和难点．
高中物理课件
高中物理课件
●情景切入 当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时， 他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的 奥秘……到了17世纪牛顿认为，物体落地是 由于地球对物体的吸引，而地球与物体间的 引力可能与天体间的引力具有相同性质(如 图)，牛顿以他伟大的工作把天空中的现象与 地面上的现象统一起来，成功地解释了天体 运动的规律．
高中物理【行星的运动】教学优秀课件
说,它与太阳的连线
在相等的时间内扫
过相等的面积
描述了行星在其轨道
上运行时,线速度的
大小不断变化。解决
了行星绕太阳运动的
速度大小问题
项目
开普勒
第三定
律(周期
定律)
内容
图示
意义
所有行星轨道的半
表明了行星公转周期与轨
长轴的三次ห้องสมุดไป่ตู้跟它
道的半长轴有依赖关系,
的公转周期的二次
椭圆轨道半长轴越长的行
方的比值都相等
(3)公式
3
2
=k不只适用于太阳,还适用于所有的行星绕着恒星的运动,也适
用于卫星绕着行星的运动,其中的k只与中心天体有关,与环绕天体没有关
系。
(4)公式
3
2
=k,对于同一中心天体来说,k的数值相同;对于不同的中心天体
来说,k的数值不同。
迁移应用
例1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒定律可知(
D.若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离
答案 C
3
解析 行星和卫星的轨道可以近似为圆,公式 2=k也适用,故选项A错误。
比例系数k是一个由中心天体决定而与行星无关的常量,但在不同的星系
中,k值不同,故选项B错误,C正确。月球绕地球转动的k值与地球绕太阳转
动的k值不同,故选项D错误。
(
)
A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动,太阳处在圆心上
B.所有行星都绕太阳做椭圆轨道运动,太阳处在椭圆的一个焦点上
C.离太阳较远的行星,围绕太阳转一周的时间长
D.地球绕太阳运动的速率是不变的
答案 BC
解析 所有行星都绕太阳做椭圆轨道运动,太阳处在椭圆的一个焦点上,选
高中物理人教必修课件行星的运动
光度测量技术
光度计
光度计是一种测量天体亮度的仪器，通过观测行星的亮度变化可以研究行星的大气层、表面反射特性 等。
分光光度计
分光光度计可以将行星的光分解成不同波长的光谱，通过分析光谱可以了解行星的大气组成、温度等 信息。
空间探测技术
无人航天器
无人航天器可以近距离观测行星，通过 搭载的科学仪器对行星进行详细探测， 包括大气、地质、磁场等方面的研究。
高中物理人教必修课件行 星的运动
汇报人：XX 20XX-01-16
目录
• 行星运动基本概念与规律 • 太阳系内行星运动特点 • 行星运动观测方法与技术 • 行星运动数学模型与仿真实验 • 行星运动异常现象及解释 • 行星运动研究前沿与未来展望
01
行星运动基本概念与规律
行星定义及分类
行星定义
围绕恒星运行的天体，自身不发 光，有足够的质量使其形状成为 近似球形，且能清除其轨道周围 的其他物体。
VS
载人航天任务
载人航天任务可以将宇航员送往行星附近 或行星表面，进行直接的观测和实验，提 供更深入、更全面的行星科学研究数据。
04
行星运动数学模型与仿真实验
二体问题数学模型建立
质点模型
运动方程
将行星和恒星视为质点，忽略其形状 和大小，只考虑其质量。
通过牛顿第二定律，可以建立行星运 动的微分方程，描述行星在恒星引力 作用下的运动轨迹。
数据分析
对仿真实验得到的数据进行分析和 处理，提取出行星运动的特征参数 （如轨道周期、偏心率等），并与 理论计算结果进行比较。
计算机模拟在行星运动研究中的应用
01
可视化展示
通过计算机图形学技术，可以将 行星运动的轨迹、速度等信息以 直观的方式展示出来，便于研究 者分析和理解。
人教版高中物理必修二6.1行星的运动.docx
高中物理学习材料桑水制作6.1行星的运动1．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )A．3年B．9年C．27年D．81年2．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中不正确的是( )A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．有的行星绕太阳运动的轨道是圆C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图6110所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于( )图6110A．F2B．AC．F1D．B4．如图6111所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( )图6111A．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5．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( )6．(多选) 16世纪，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“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是( )A ．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B ．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C ．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象D ．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多7．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1∶R 2约为( )A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．18∶18．土星直径为119 300 km ，是太阳系统中第二大行星，自转周期只需10 h 39 min ，公转周期为29.4年，距离太阳 1.432×109km.土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环．在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环的外沿直径约为274 000 km.请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远．(保留3位有效数字)图61129．某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远日点时行星的速率为v a ，则过近日点时的速率为( )A ．v b ＝b a v aB ．v b ＝a b v aC ．v b ＝ab v a D ．v b ＝b av a 10．2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量由九颗减为八颗．若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：图6113 行星名称水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 星球半径(×106m)2.44 6.05 6.373.39 69.8 58.2 23.7 22.4 轨道半径(×1011m) 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )A ．80年B ．120年C ．165年D ．200年11．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：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(R 地＝6400 km)12．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律(即r 3T2＝k ，其中T 为行星绕太阳公转的周期，r 为轨道的半长轴)估算．它下次飞近地球是哪一年？图6114答案1 C2 B3 A4 C5 D6 ABC7 B8 约1.50×108km9 C10 C11 月球和人造地球卫星都环绕地球运动，故可用开普勒第三定律求解．当人造地球卫星相对地球不动时，则人造地球卫星的周期同地球自转周期相等．设人造地球卫星轨道半径为R 、周期为T .根据题意知月球轨道半径为60R 地，周期为T 0＝27天，则有：R 3T 2＝（60R 地）3T 20.整理得： R ＝3T 2T 2×60R 地＝3（127）2×60R 地＝6.67R 地． 卫星离地高度H ＝R －R 地＝5.67R 地＝5.67×6400 km ＝3.63×104km.【答案】 3.63×104 km 12 由r 3T2＝k ，其中T 为行星绕太阳公转的周期，r 为轨道的半长轴，k 是对太阳系中的任何行星都适用的常量．可以根据已知条件列方程求解．将地球的公转轨道近似成圆形轨道，其周期为T 1，半径为r 1；哈雷彗星的周期为T 2，轨道半长轴为r 2，则根据开普勒第三定律有：T 21r 31＝T 22r 32因为r 2＝18r 1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T 2＝r 32r 31×T 1＝76.4年．所以它下次飞近地球是在2062年．【答案】 2062年。
高中物理行星的运动+新授课+课件
古人根据有限范围内的观察
盖
（如日月星辰东升西落、远处天
天
壤相接等），得出“天圆地方”
说
之类的想法。
浑
东汉时期的天文学家张衡提
天
出“浑天”说，认为天就像一个
说
大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。
一、两种对立的学说
1、 地心说
符合人们的日常经验
代表人物：托勒密
时间：公元２世纪
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。
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． （3）开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠 定了基础。
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.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
1.03×1013
月球
0.3844
27.322
1.03×1013
观察八大行星图思考
1、海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期
最长，对吗？
对
2、金星与地球都在绕太阳运转，那么金星上的一年
肯定比 地球上的短吗?
肯定
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 是由中心天体所决定的． （2）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出
否定19种假设
结论:行星轨道为椭圆
二、开普勒行星运动定律
1、开普勒第一定律
轨 道 定 律
所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上。
1、开普勒第一定律