7.1行星的運動第7章

萬有引力與宇宙航行1.地心說地心說認為地球是宇宙的中心,并且靜止不動,太陽、月亮以及其它行星都在圍繞地球做圓周運動。自古以來，人們就觀察到日出日落：中心藍色的是地球，其他天體、星球均圍繞著地球轉動。1.地心說克羅狄斯·托勒密“地心說”的集大成者；職業：數學家，天文學家，地理學家，占星家；生卒：約90年-168年；代表作品：《天文學大成》、《地理學》、《天文集》、《光學》代表人物地心說確實可以解釋和預言大量的天文現象，但是隨著新的天文觀測事實的出現，原有的模型無法解釋，就需要修正。2.日心說哥白尼：認為太陽是靜止不動的,地球和其它行星都繞太陽運動。我們在地球上觀察到的火星軌跡是這樣的：哥白尼以及日心說，建立了全新的模型，問題一下變得簡單。日心說開啟了現代天文學的時代。解放后的天文學家，在新的模型的基礎上展開工作，讓整個天文學都獲得了長足的進步。2.日心說職業：數學家，天文學家生卒：1473年2月19日-1543年5月24日代表作品：《天體運行論》尼古拉·哥白尼代表人物3.地心說和日心說的共同觀點都認為天體運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動。經過二十年的觀測，獲得了大量的有關行星運動數據。開普勒用二十多年時間研究第谷的行星觀測記錄，發現并總結得出了有關行星運動非常簡潔的三個定律。約翰尼斯·開普勒：德國天文學家、數學家與占星家第谷·布拉赫：丹麥天文學家和占星學家開普勒定律1.橢圓定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。1.橢圓定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。半長軸ao焦點1半短軸b焦點2（1）行星繞太陽運動的軌道不是圓，是橢圓;（2）太陽不在橢圓的中心，而是在其中一個焦點上;(3）行星與太陽的距離是不斷變化的.開普勒定律2.面積定律：對任意一個行星，它與太陽的連線在相等的時間內掃過的面積相等。若經相同時間t，行星先后走過1-2的軌跡和3-4的軌跡，因為兩塊陰影部分的面積相等，故行星離太陽較近的時候（1-2）運行速度較大，而離太陽較遠的時候（3-4）速度較小。開普勒定律如圖為地球繞太陽運行的橢圓軌道，F1和F2是橢圓的兩個焦點，地球在A點的速率比在B點的大，則太陽位于（）A．F2 B．AC．F1 D．B開普勒定律針對訓練1ABC3.周期定律：

所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。（1）表達式：（2）a代表橢圓軌道的半長軸，

T代表的公轉周期；（3）k是一個對所有行星都相同的常數（k的大小與行星無關，只與中心天體的質量有關；若中心天體不同，則k不同）。開普勒定律火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據開普勒定律可知（）A.太陽位于木星運行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉周期之比的平方等于他們軌道半長軸之比的立方D.相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積C開普勒定律針對訓練2（1）行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；開普勒定律4.現階段的近似處理方法：（2）行星做勻速圓周運動；（3）所有行星軌道半徑r的三次方與它公轉周期T的二次方的比值都相等，即宇宙飛船圍繞太陽在近似圓周的軌道上運動，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是（）A．3年

B．9年C．27年

D．81年開普勒定律針對訓練3C1.地球公轉軌道的半徑在天文學上常用來作為長度單位，叫作天文單位，用來量度太陽系內天體與太陽的距離。（這只是個粗略的說法。在天文學中，“天文單位”有嚴格的定義，用符號AU表示。）已知火星公轉的軌道半徑是1.5AU，根據開普勒第三定律，火星公轉的周期是多少個地球日？練習與應用教材第48頁根據開普勒第三定律有：2.開普勒行星運動定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛星繞行星的運動。如果一顆人造地球衛星沿橢圓軌道運動，它在離地球最近的位置（近地點）和最遠的位置（遠地點），哪點的速度比較大？練習與應用教材第48頁根據開普勒第二定律有：人造地球衛星在近地點A的速度比較大。3.在力學中，有的問題是根據物體的運動探究它受的力，有的問題則是根據物體所受的力推測它的運動。這一節的討論屬于哪一種情況？你能從過去學過的內容或做過的練習中各找出一個例子嗎？練習與應用教材第48頁這節的討論屬于根據物體的運動探究它受的力(力與運動的關系)。平拋運動的研究屬于根據物體的受力探究它的運動，而圓周運動的研究屬于根據物體的運動探究它受的力。例如，研究物體在光滑斜面上下滑時，是根據受力情況來推測物體的運動；研究物體在水平圓盤上隨盤勻速轉動時，是根據物體做勻速圓周運動來推測其所受靜摩擦力的方向(牛頓第二定律的應用)。4.對于這三個等式來說，有的可以在實驗室中驗證，有的則不能，這個無法在實驗室驗證的規律是怎么得到的？練習與應用教材第48頁由于天體的尺寸之大，使得天體運動