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1、行星的运动行星的运动 炫目的星云漂亮的流星火红的太阳奇妙的撞击 认为认为认为认为地球是宇宙中心地球是宇宙中心地球是宇宙中心地球是宇宙中心，地球是，地球是，地球是，地球是静止静止静止静止不动的，太阳、月亮以及其它不动的，太阳、月亮以及其它不动的，太阳、月亮以及其它不动的，太阳、月亮以及其它行星都围绕地球转动行星都围绕地球转动行星都围绕地球转动行星都围绕地球转动.1 1 1 1、地心说、地心说、地心说、地心说古希腊的天文学家：古希腊的天文学家：古希腊的天文学家：古希腊的天文学家：托托托托 勒勒勒勒 密密密密 认为认为认为认为太阳是宇宙中心太阳是宇宙中心太阳是宇宙中心太阳是宇宙中心，太阳是，太阳是，
2、太阳是，太阳是静止静止静止静止不动的，地球及其它行星都围不动的，地球及其它行星都围不动的，地球及其它行星都围不动的，地球及其它行星都围绕太阳做匀速圆周运动。绕太阳做匀速圆周运动。绕太阳做匀速圆周运动。绕太阳做匀速圆周运动。2 2 2 2、日心说、日心说、日心说、日心说波兰的天文学家：波兰的天文学家：哥白尼哥白尼3 3 3 3、现代人的观点：、现代人的观点：、现代人的观点：、现代人的观点：古代的两种观点都不完善。因为太阳、古代的两种观点都不完善。因为太阳、地球等天体都是运动的，太阳系在银地球等天体都是运动的，太阳系在银河系中运动，银河系也在运动。从现河系中运动，银河系也在运动。从现在的观点：地心
3、说和日心说都有局限在的观点：地心说和日心说都有局限性，太阳之时太阳系的中心天体，并性，太阳之时太阳系的中心天体，并非宇宙天体，也并不是匀速圆周运动。非宇宙天体，也并不是匀速圆周运动。开普勒（德国）开普勒（德国）第第 谷（丹麦）谷（丹麦）三十年的三十年的精心观测精心观测星体做匀速星体做匀速圆周运动圆周运动四年多的四年多的刻苦计算刻苦计算事实事实:8分的误差分的误差结论结论:抛弃圆轨道，认抛弃圆轨道，认为行星轨道为椭圆为行星轨道为椭圆 把观测天体位置不确定把观测天体位置不确定把观测天体位置不确定把观测天体位置不确定性的误差由性的误差由性的误差由性的误差由1010减小到减小到减小到减小到22。4 4
4、 4 4、第谷和开普勒的观点：、第谷和开普勒的观点：、第谷和开普勒的观点：、第谷和开普勒的观点：丹麦的天文学家，又是一位出色的观测家丹麦的天文学家，又是一位出色的观测家德国的天文学家，又是一位数学的天才德国的天文学家，又是一位数学的天才 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太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。阳处在椭圆的一个焦点上。1、开普勒第一定律(轨道定律)开普勒三定律开普勒三定律FF开普勒第二定律开普勒第二定律（面积定律）（面积定律）：对于对于每一个行星，太阳和行星的连线在相每一个行星，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等等的时间内扫过的面积相等离太阳
5、近时速度快，离太阳远时速度慢离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢由扇形面积由扇形面积 由上可知，在由上可知，在S相同，时间相同，时间t也相同时，半径也相同时，半径r越小，越小，则速度则速度v越大。越大。你能分析近日点与远日点速度大小关系吗？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。即：a3/T 2=kK K是一个只决定于是一个只决定于中心天体中心天体质量的物理量质量的物理量.开普勒第三定律开普勒第三定律（亦称周期定律）（亦称周期定律）a半长轴半长轴半短轴半短轴 卫星是否有类似性质？那么卫星是否有类似性质？那么k值与
6、哪些因值与哪些因素有关呢？素有关呢？结论：结论：k值与中心天体有关，而与环绕天体无关卫星卫星半长轴半长轴a(10106 6km)km)公转周期公转周期T(天天)a3T2k同步卫星同步卫星0.04240.04241 1月球月球0.38440.384427.3327.33土卫七土卫七1.48101.481023.323.3土卫六土卫六3.56103.561079.3379.33k k水水=3.36=3.3610101818K K金金=3.35=3.3510101818K K地地=3.31=3.3110101818K K火火=3.36=3.3610101818 开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定开
7、普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定律打下了坚实的基础律打下了坚实的基础律打下了坚实的基础律打下了坚实的基础.即：R3/T 2=k开普勒第三定律开普勒第三定律（亦称周期定律）（亦称周期定律）在运用开普勒定律时在运用开普勒定律时在运用开普勒定律时在运用开普勒定律时注意：注意：注意：注意：定律不仅定律不仅适用于行星适用于行星，也，也适用适用于卫星于卫星。只不过比值。只不过比值a a3 3/T/T2 2=k=k的大小由的大小由中心天体决定。中心天体决定。行星轨道都是椭圆，但与圆近行星轨道都是椭圆，但与圆近似，故计算时似，故计算时近
8、似为匀速圆周运动近似为匀速圆周运动，太阳处在圆周轨道的圆心处。太阳处在圆周轨道的圆心处。R3/T 2=k 行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按圆圆圆圆处理，因此：处理，因此：处理，因此：处理，因此：、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。、行星绕太阳做匀速圆周运动。、行星绕太阳做匀速圆周运动。、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比 值都相等。值都相等。总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆 周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。行星运动近似处理方法行星运动近似处理方法