行星运动课件.doc

PAGE PAGE 6 行星的运动 一、地心说与日心说的对比┄┄┄┄┄┄┄┄① 内容 局限性 地心说 地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动 日心说 太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但和丹麦天文学家第谷的观测数据不相符 [说明] 地心说和日心说是两种截然不同的观点，两种观点受当时人们意识的限制，是人类发展到不同历史时期的产物。两种观点都具有历史局限性，现在看来都不正确。 ①[选一选]　　　　　　　　　　　　　　　 日心说的代表人物是(　　) A．托勒密　　　 　 B．哥白尼 C．布鲁诺　　　　 D．第谷 解析：选B　托勒密提出了地心说，日心说的代表人物是哥白尼，布鲁诺是宣传日心说的代表人物，第谷为开普勒定律的建立进行了大量的观测。故B正确，A、C、D错误。 二、开普勒行星运动定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 定律 内容 图示 开普勒第一定律(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 开普勒第二定律(面积定律) 对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 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它的公转周期的二次方的比值都相等，eq \f(a3,T2)＝k [说明] (1)不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的。 (2)开普勒第二定律“在相等时间内扫过的面积相等”是对于同一行星(或同一轨道上的行星)而言的。 (3)比例式 eq \f(a3,T2)＝k中的k仅与该系统的中心天体有关，而与周围绕行的星体无关。 ②[填一填] 火星是太阳系八大行星中离地球最近的一颗，它到太阳的平均距离大于地球到太阳的平均距离，那么火星绕太阳的公转周期比一年____(填“大”或“小”)。 答案：大　 三、行星运动的一般处理方法┄┄┄┄┄┄┄┄③ 行星绕太阳运动的椭圆轨道十分接近圆，在中学阶段一般按圆周运动处理。则开普勒三定律可以近似做如下处理： 定律 近似处理 开普勒第一 定律　　　 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆周，太阳位于圆心 开普勒第二 定律　　　 对任一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变，即行星做匀速圆周运动 开普勒第三 定律　　　 所有行星轨道半径r的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等，表达式为eq \f(r3,T2)＝k [说明] 天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律，它的运动与一般物体的运动在应用这两个规律上没有区别。 ③[判一判] 1．把行星的运动看做匀速圆周运动是违背客观事实的(×) 2．当把行星绕太阳运动的轨道看成圆周时，行星的运动是匀速圆周运动(√) 1.从空间分布认识 开普勒第一定律告诉我们，尽管各行星的轨道大小不同，但它们的共同规律是：所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上。否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，给出了太阳的准确位置，因此开普勒第一定律又叫椭圆轨道定律。 2.从速度大小认识 从开普勒第二定律可以看出，行星靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小。近日点速度最大，远日点速度最小。如图所示。 3．对eq \f(a3,T2)＝k的认识 开普勒第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的依赖关系。椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其公转周期越小。半长轴a是图中AB间距的一半，T是公转周期，常数k与行星无关，只与中心天体有关。 4．开普勒三定律是通过总结行星运动的观察结果而得出的规律，它们都是经验定律。 5．开普勒第二定律与第三定律的区别：前者揭示的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律，后者揭示的是不同行星运动快慢的规律。 [典型例题] 例1.[多选]下列对开普勒第三定律eq \f(a3,T2)＝k的理解，正确的是(　　) A．T表示行星的自转周期 B．k是一个仅与中心天体有关的常量 C．该定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 D．若地球绕太阳运转的半长轴为a1，周期为T1，月球绕地球运转的半长轴为a2，周期为T2，由开普勒第三定律可得eq \f(a\o\al(3,1),T\o\al(2,1))＝eq \f(a\o\al(3,2),T\o\al(2,2)) [解析]　由开普勒第三定律知，T表示行星的公转周期，A错误；k由中心天体决定，中心天体不同，k不同，B正确，D错误；eq \f(a3,T2)＝k，适用于宇宙中所有天体，C正确。 [答案]　BC [点评]　应用eq \f(a3,T2)＝k时的注意事项 (1)开普勒第三定律是行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动。