第七章萬有引力與航天.ppt

1、第七章 萬有引力與航天,第一節(jié) 行星的運(yùn)動,古人對天體運(yùn)動有哪些看法？,一、地心說和日心說,托勒密,哥白尼,地球是宇宙的中心，是靜止不動的,宇宙的中心是太陽,描述天體的運(yùn)動遇到了困難,太陽不是宇宙的中心，行星繞太陽的運(yùn)動軌道不是圓,16世紀(jì)，波蘭天文學(xué)家哥白尼根據(jù)天文觀測的大量資料經(jīng)過40多年的天文觀測和潛心研究，提出“日心體系”宇宙圖景,哥白尼的天體運(yùn)行論及其使用過的觀測、計(jì)算儀器復(fù)制品,這是哥白尼根據(jù)觀測繪制的月球表面,哥白尼的日心說,哥白尼的銅像,伽利略在講解他的觀測發(fā)現(xiàn),伽利略的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)記錄筆記,伽利略的紀(jì)念碑,開普勒提出三大定律,開普勒第一定律： 所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，

2、太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。,開普勒行星運(yùn)動規(guī)律,開普勒第二定律： 對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。,遠(yuǎn)處速度慢,近處速度快,開普勒第三定律： 所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。,探究：,結(jié) 論,k值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān),觀察九大行星圖思考,2、金星與地球都在繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),那么金星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎?,1、冥王星離太陽“最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)動的公轉(zhuǎn)周期最長，對嗎？,1、開普勒第一定律（軌道定律）,所有行星繞太陽的運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。,2、開普勒第二定律（面積定律）,對任意一個(gè)行星來說，它與

3、太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。,3、開普勒第三定律（周期定律）,所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等,k 的大小與行星無關(guān)，只與太陽質(zhì)量有關(guān)。,小結(jié),注意： （1）開普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)星，只不過此時(shí)比值 k 是由行星質(zhì)量所決定的另一恒量 （2）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為行星是做勻速圓周運(yùn)動 （3）開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動的觀察結(jié)果而總結(jié)歸納出來的規(guī)律，它們每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律，都是從觀察行星運(yùn)動所取得的資料中總結(jié)出來的,實(shí)際上行星繞太陽的運(yùn)動很接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來處理問題，那么開普勒三定律的形式又如何？,1、多數(shù)行星

4、繞太陽運(yùn)動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；,2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動的角速度（或線速度大小）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動；,3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。,1、哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，天文學(xué)家哈雷預(yù)言，這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會出現(xiàn)，請預(yù)算下一次飛近地球是哪一年？ 提供數(shù)據(jù)： （1）地球公轉(zhuǎn)接近圓，彗星的運(yùn)動軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓； （2）彗星軌道的半長軸R1約等于地球公轉(zhuǎn)半徑R2的18倍。,課堂訓(xùn)練,2、神舟六號沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為