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1、第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天6.1 6.1 行星的运动行星的运动请阅读书本第一段，结合自己的知识，找出请阅读书本第一段，结合自己的知识，找出1.地心说的代表人物和主要观点地心说的代表人物和主要观点一、关于天体运动的两种对立观点一、关于天体运动的两种对立观点2.日心说的代表人物和主要观点日心说的代表人物和主要观点 托托 勒勒 密密 地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星围绕地球做圆周运动。一切行星围绕地球做圆周运动。一、两种观点一、两种观点 太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星都围绕太阳做圆周运动。一切行
2、星都围绕太阳做圆周运动。哥白尼哥白尼一、两种观点一、两种观点二、行星运动规律二、行星运动规律开普勒开普勒第谷第谷开普勒开普勒几何定律几何定律开普勒第一定律开普勒第一定律开普勒开普勒面积定律面积定律 对于任意一个行星而言，它和太阳的对于任意一个行星而言，它和太阳的联线在相等的时间内扫过相等的面积联线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第二定律开普勒第二定律开普勒开普勒周期定律周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方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跟公转周期的二次方的比值都相等开普勒第三定律开普勒第三定律开普勒第三定律开普勒第三定律kTa231. a 指椭圆轨道的半长轴，指
3、椭圆轨道的半长轴，T指行星运动的指行星运动的周期周期2. k 是一个常数，对于绕同一中心天体运动是一个常数，对于绕同一中心天体运动的行星来说，的行星来说，k的大小与行星无关，只与中的大小与行星无关，只与中心天体有关心天体有关公式表述：公式表述：a1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。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，即次方的比值都相等，即32rkT例例1.1.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转有两个人造地球卫星，它们绕
4、地球运转的轨道半径之比是的轨道半径之比是1 1：2 2，则它们绕地球运转，则它们绕地球运转的周期之比为的周期之比为 。1:2 2【解】： 设两人造地球卫星的轨道半径分别为设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期，周期分别为分别为T1、T2，且，且r1 ：r2 1 ：2，则根据开普勒第，则根据开普勒第三定律三定律33122212rrTT所以所以31133221122 2TrTr处理天体运动处理天体运动例例2.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是： （ ）A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星轨道的半长轴越长，自转周期越大行星轨道的半长轴越长
5、，自转周期越大 C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大行星轨道的半长轴越长，公转周期越大D.水星离太阳水星离太阳“最近最近”，公转周期最短，公转周期最短C D例例3.飞船沿半径飞船沿半径r的圆周绕地球运动，其周期为的圆周绕地球运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点B处，将处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在A点相切，点相切，如图所示，已知地球半径为如图所示，已知地球半径为R。求：。求：（1）比较飞船沿椭圆轨道运动时经过）比较飞船沿椭圆轨道运动时经过A、B两点的两点的线速度大小。线速度大小。（2）求飞船由）求飞船由A点到点到B所需要的时间所需要的时间RrRrAB【解析解析】：】：（2）当飞船绕地球做圆周运动时）当飞船绕地球做圆周运动时（1）A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆均在飞船绕太阳运动的椭圆轨轨 道上，且道上，且A为近地点，为近地点，B为远地点，为远地点， 故故VAVB当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时32rkT32()2rRkT3322()2rRrTT()22rR TrRTrr1()242rR TrRtTrr