工学行星的运动.pptx
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1、知识复习:o物体为什么能做圆周运动?o匀速圆周运动的条件?o变速圆周运动的条件?o向心力(向心加速度)的表达式?o向心力的来源?这一部分要加强运算指导、新授课要慢下来!这一部分要加强运算指导、新授课要慢下来!要形象展示运动情景,避免学生简单记忆公式。要形象展示运动情景,避免学生简单记忆公式。万有引力定律万有引力定律Law of Universal Gravitation 一、行星的运动一、行星的运动一、行星的运动一、行星的运动太太阳阳系系示示意意图图降格为降格为 矮行星矮行星 宇宙的中心在哪里?宇宙的中心在哪里?1 1、地心说、地心说(Geocentric Universe)(Geocentr
2、ic Universe)托勒密托勒密托勒密托勒密:(建立了完整的地心说体系)(建立了完整的地心说体系)地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心,并并且静止不动且静止不动,一切行星围绕一切行星围绕地球做圆周运动地球做圆周运动2 2、日心说、日心说(Solarcentric Universe)(Solarcentric Universe)哥白尼:哥白尼:太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心,并且并且静止不动静止不动,一切行星都围绕太一切行星都围绕太阳做圆周运动阳做圆周运动。地心说和日心说的共同点:地心说和日心说的共同点:托勒密托勒密: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,一切行星围绕地一
3、切行星围绕地球做圆周运动球做圆周运动哥白尼:哥白尼: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,一切行星都围绕一切行星都围绕太阳做圆周运动太阳做圆周运动。第第 谷(丹麦)谷(丹麦)开普勒(德国)开普勒(德国)多年的刻苦计算多年的刻苦计算二十年的精心观测二十年的精心观测 较小的误差较小的误差 否定否定19 种假设种假设行星轨道为椭圆行星轨道为椭圆若是匀速圆若是匀速圆周运动周运动怎么回事怎么回事呢呢开普勒开普勒开开普普勒勒三三大大定定律律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆椭圆,太阳处在所有椭圆的一个,太阳处在所有椭圆的一个焦点焦点上上开普勒第一定
4、律(轨道定律)开普勒第一定律(轨道定律)开普勒开普勒开开普普勒勒三三定定律律 对于某一个行星而言,太阳和行星对于某一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第二定律(面积定律)开普勒第二定律(面积定律)行星轨道行星轨道焦点焦点太阳太阳tttk k水水=3.3610=3.36101818K K金金=3.3510=3.35101818K K地地=3.3110=3.31101818分析下列数据,你能得到什么关系?分析下列数据,你能得到什么关系?半长轴半长轴半长轴半长轴T或:或:或:或:R R水水水水3 3:R R火火火火3 3=T=T水水水水2
5、 2:T T火火火火2 2 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与周所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与周期的平方成正比。期的平方成正比。或:或:或:或:R R1 13 3:R R2 23 3=T=T1 12 2:T T2 22 2开普勒第三定律(周期定律)开普勒第三定律(周期定律)开普勒定律的得出为牛顿发现开普勒定律的得出为牛顿发现开普勒定律的得出为牛顿发现开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律打下了坚实的打下了坚实的打下了坚实的打下了坚实的基础基础基础基础半长轴半长轴半长轴半长轴T注意注意:k的大小与行星无关,只与太阳有关。的大小与行星无关,只与太阳有关。
6、1、海王星离太阳、海王星离太阳“最远最远”,绕太阳运动,绕太阳运动的公转周期最长,对吗?的公转周期最长,对吗?2、实际上,多数行星的轨道与圆十分接实际上,多数行星的轨道与圆十分接近,那么近,那么开普勒三定律开普勒三定律又当如何表述呢?又当如何表述呢?观察八大行星图后请思考观察八大行星图后请思考:1 1、开普勒第一定律(、开普勒第一定律(轨道定律轨道定律)所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。2 2、开普勒第二定律(、开普勒第二定律(面积定律面积定律)对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面
7、积。对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。3 3、开普勒第三定律(、开普勒第三定律(周期定律周期定律)所有行星的椭圆轨道的所有行星的椭圆轨道的半长轴半长轴的三次方跟的三次方跟公转周期公转周期的平方的比值都相等的平方的比值都相等 1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心;阳处在圆心;2、对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角、对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小)不变,即行星做匀速圆速度(或线速度大小)不变,即行星做匀速圆周运动;周运动;3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期、所有行星轨道半径的
8、三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。的二次方的比值都相等。简化模型后的开普勒三定律开普勒三定律:1 1、开普勒第一定律(、开普勒第一定律(轨道定律轨道定律)所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。2 2、开普勒第二定律(、开普勒第二定律(面积定律面积定律)对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。3 3、开普勒第三定律(、开普勒第三定律(周期定律周期定律)所有行星的椭圆轨道的所有行星的椭圆轨道的半长轴半长轴的三次方跟的三
9、次方跟公转周期公转周期的平方的比值都相等的平方的比值都相等 k k 的大小与行星无关,的大小与行星无关,的大小与行星无关,的大小与行星无关,只与太阳质量有关。只与太阳质量有关。只与太阳质量有关。只与太阳质量有关。短短短短轴轴轴轴长轴长轴长轴长轴总结总结开普勒三定律可以推广到其他星系吗?怎么用?开普勒三定律可以推广到其他星系吗?怎么用?开普勒三定律可以推广到其他星系吗?怎么用?开普勒三定律可以推广到其他星系吗?怎么用?开普勒三定律在地球卫星系中的推广一、二、三、一、形似沙漏的五彩星云一、形似沙漏的五彩星云 这是一团距离地球这是一团距离地球3000光年的星云,学光年的星云,学名为名为Mz3。与其它
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