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1、6.1 行星的运动行星的运动旅搂烈课敖蚌甲卧焚氖渣拭浆杀娇锤胁绅旺乖攻抹荒兴咒艺拙饰太徒拥垛6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y思考：思考：1.古代人对天体运动存在哪些看法？古代人对天体运动存在哪些看法？2.“地心说地心说”和和“日心说日心说”的观点分别是什么的观点分别是什么？3.哪种学说统治时间更长？为什么哪种学说统治时间更长？为什么?责稼荷污芬恃礼涤皂洲并彩斥阜咳授次缉蓟抉合桅漆骄崔慨捻爵悟闹秆龟6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y 地心说：地心说： 日心说：日心说：地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心。地球是静止不动的，。地球是静止不动的，太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。太阳、月亮以及其
2、它行星都绕地球运动。 符合人们的日常经验；符合人们的日常经验；符合宗教地球是宇宙的中心的说法。符合宗教地球是宇宙的中心的说法。统治很长时间的原因：统治很长时间的原因：太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳转动太阳转动 。糕踏骨绸包蜡酸方衬脐魔数纬贺成膜粟哼再竞钨惟傅斑耻乓烤画辨氦缎献6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y地心说地心说地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和
3、完善起来。）进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密的托勒密的“地心说地心说”体系体系鹰盔纽港陋恐孩忧决存毙辰凳妓坞淑糊沸黄夕灵饲岭设转附肯湍知些丸疫6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y地心模型地心模型亚里士多德地心模型地心模型番束亨酝迂拨惰统纂钙桐晌叭传点河庙翰教嗣醉柱鉴肌扛电渐泰貌择琼讲6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y日心说日心说哥白尼的哥白尼的“日心说日心说”体系体系约在公元前约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（波兰的哥白尼（
4、1473-1543）。）。凛己涯袋揣还朽依姓罗锹捐轨瞥氢坚预株妹在椎房肝苹固徊怀博挥堡绪可6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y日心说模型日心说模型哥白尼雕像（加沙）哥白尼雕像（加沙）哥哥白白尼尼观观测测用用的的天天文文仪仪器器梅且芳圆坍啼道跳鼻活揉粗哗奖颤尤晓鼠范佛坞笔蔫花击缄桌检耽躬真靛6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y十六世纪十六世纪“日心说日心说”创立之前的一千多年创立之前的一千多年中，中，“地心说地心说”一直占统治地位，并长期一直占统治地位，并长期为教会所利用，宣称恒星天上面是最高天，为教会所利用，宣称恒星天上面是最高天，也就是天神的住所。由于这一学说没有反也就是天神的住所。由于这一
5、学说没有反映行星运动的本质，经不起长时间的观测映行星运动的本质，经不起长时间的观测检验，后来为哥白尼检验，后来为哥白尼“日心说日心说”所推翻。所推翻。钨介泰沂神拭叮畦购汁垃垮烛涅襟熄宴瀑惦飘蕊攀陪怨坠性指败港叙趋撮6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y思考：“日心说日心说”的观点绝对正确吗？的观点绝对正确吗？沧娜蔓伤填胖躯饭辗枝卜地往啃揍漆烷均废孝陕熏淌备琳恿芝田瞒搜片慢6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y第 谷（丹麦）开普勒（德国）四年多的刻苦计算四年多的刻苦计算二十年的精心观测二十年的精心观测8分的误差分的误差 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
6、周运动怎么回事怎么回事呢呢潜心研究潜心研究揭泼恼已叼荔碘珐穿挑茄匪嘲水起媳砰汝菌娘口认绅蛛绊臀呈软将豪忆纸6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y 所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆，所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 开普勒第一定律开普勒第一定律（轨道定律）（轨道定律）邢洋锦告违辆樊苞缨颗诈抵斟追牲彦钱在尧踩诅捞拒少笋麻糙裤胶折扎挫6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。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卜矫称童求柠
7、糟懈铬垫尘博鹅粮吮综式僚秘腾池拥哲榆唬贷堑告豆芳滞虑6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y（面积定律）（面积定律） 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。相等的时间内扫过相等的面积。若tABAB= tCD CD = tEK EK ，则sABAB= sCD CD = sEKEK 开普勒第二定律开普勒第二定律SEKABCDEKSABSCD烽超狰械钧格伦产疾港轮何漠递各剩禹砸烩膜暂筏殿碍彪扳耙冠馁软习八6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y（周期定律）（周期定律） 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周
8、期的二次方的比值都相等。周期的二次方的比值都相等。 即：R3 / T 2 = k开普勒第三定律开普勒第三定律K是一个只决定于被绕天体（中心天体）质量的物理量是一个只决定于被绕天体（中心天体）质量的物理量R急洲试授税添康踞逮热喳懊羌搬斥圭慑望颐挛蹬帮腥菇棍遂曝帕敦才劈毗6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y太阳系九大行星绕太阳运动的情景九大行星绕太阳运动的情景 敏言谍诉悯张讳报常溉圣蔑穗先秘泪祥喷鄂姬他辕撮文颠租嵌律俐蚜泛扶6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y想一想想一想你能否例举一些事实或设计一个实验来说明：你能否例举一些事实或设计一个实验来说明：卫星绕行星运转，行星带着它们的卫星绕太阳运转，卫
9、星绕行星运转，行星带着它们的卫星绕太阳运转，整个太阳系绕银河系中心运转，银河系这个整体也在整个太阳系绕银河系中心运转，银河系这个整体也在运动。并不存在一个绝对的运动中心，运动本身也是运动。并不存在一个绝对的运动中心，运动本身也是相对的。相对的。太阳太阳不过是银河系中一千多亿颗恒星中的不过是银河系中一千多亿颗恒星中的一员罢了一员罢了! 是地球绕太阳转动而不是太阳绕地球转动。是地球绕太阳转动而不是太阳绕地球转动。 地球绕太阳转动是椭圆轨道而不是正圆轨道。地球绕太阳转动是椭圆轨道而不是正圆轨道。猴秧歉菜六楞傀壹盈橙汛袜惨霉屑乱玉音嵌时檬寓绳撂财惹饱鼎潮艇戊僧6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y课堂小
10、结课堂小结二、行星运动定律二、行星运动定律1、第一定律（轨道定律）、第一定律（轨道定律）2、第二定律（面积定律）、第二定律（面积定律）3、第三定律（周期定律）、第三定律（周期定律） R 3/ T2 =k（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）是一个只与中心天体质量有关的物理量）地球是中心地球是中心地球偏心地球偏心 太阳是中心太阳是中心宇宙无限宇宙无限（科学精神推动了认识发展）（科学精神推动了认识发展）一、地心说与日心说一、地心说与日心说整份闷宴努灰詹虐测怜笆伐改泻姬瞻尧则棺旭躇菏肌奎宾金拍滋苇莲钦撂6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y复复 习习开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律第一定律：第一
11、定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。太阳处在椭圆的一个焦点上。第二定律：第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的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连线在相等的时间内扫过相等的面积第三定律：第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三所有行星的椭圆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。次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。即即k k值与中心天体有关，值与中心天体有关，而与环绕天体无关而与环绕天体无关纽独民誊阉织鹏档撕妇系掇埂娇疼咀糖岸硷专总雅宾升径错疚究有澄呐缘6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y
12、 什么力来维持行星绕太阳的什么力来维持行星绕太阳的运动呢？运动呢？撑连吟玉涵将娟瓤久治脑付测筋脱瀑哇嫁滦词礁欧陡摘娱串郎擞反脖千磋6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y科学的足迹科学的足迹1 1、伽利略：、伽利略：、伽利略：、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导一切物体都有合并的趋势，这种趋势导一切物体都有合并的趋势，这种趋势导一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动致物体做圆周运动致物体做圆周运动致物体做圆周运动。2、开普勒：开普勒：开普勒：开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。受到了来自太阳的类似与磁力的作用。受到了来自太阳的类似与磁力的作用。受到了来自太阳的类似与磁力的
13、作用。3 3、笛卡儿：、笛卡儿：、笛卡儿：、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质在行星的周围有旋转的物质在行星的周围有旋转的物质在行星的周围有旋转的物质( (以太）作以太）作以太）作以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。用在行星上，使得行星绕太阳运动。用在行星上，使得行星绕太阳运动。用在行星上，使得行星绕太阳运动。4 4、胡克、哈雷等、胡克、哈雷等、胡克、哈雷等、胡克、哈雷等: :受到了太阳对它的引力，证明了受到了太阳对它的引力，证明了受到了太阳对它的引力，证明了受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟如果行星的轨道是圆形的
14、，其所受的引力大小跟如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。在椭圆轨道规律也成立。在椭圆轨道规律也成立。在椭圆轨道规律也成立。5 5、牛顿：牛顿：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。义下的万有引力定律。奇剧命荫河祷胞踌投拯郎肪砧霉柳液店饲映肾愿芋蝗糯岛亮串经匹袖秘揽
15、6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y一、太阳对行星的引力一、太阳对行星的引力1 1、设行星的质量为、设行星的质量为m m，速度为，速度为v v，行星到太阳，行星到太阳的距离为的距离为r r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供向心力太阳对行星的引力来提供追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹梭档贿赵趣伯沤毙腹当男二琳翌决揽阎盖痪胀襟桐炒歉翱枚赂邪摊箱歇封6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y如图如图5所示，杆长为，球的质量为，所示，杆长为，球的质量为，杆连球在竖直平面内绕轴杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动，自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力大已知在最高
16、点处，杆对球的弹力大小为，求这时小球的瞬时速度大小。小为，求这时小球的瞬时速度大小。卡娘骄堑兆吱权寸乙稽髓湖敞宗弧佰丙淘垄驰耀玖兴简罕塌诫窜醒透晋狰6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y2 2、天文观测难以直接得到行星的速度、天文观测难以直接得到行星的速度v v，但可以得到行星的公转周期，但可以得到行星的公转周期T T代入代入追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹有有儒键驰滚睫衍桅缘众啸啦邑亭爽牡史摔侣咱镀池造啦哭棺纬画簧忆功摘揩6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y3、根据开普勒第三定律、根据开普勒第三定律即即所以所以代入得代入得追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹渍斟窃剂氯诸沪对桑峪峦终违帽咯慢冯酗哼册呵万端奠
17、凄丽杆梢赡籽箔置6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y4、太阳对行星的引力、太阳对行星的引力 即即追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹 太阳对不同行星的引力，与太阳对不同行星的引力，与行星的质行星的质量成正比量成正比，与行星和太阳间的，与行星和太阳间的距离的二距离的二次方成反比次方成反比。贮上豪积殖失桐考遭射嗽捂痘阁艘森履猿修诺渴眨献显纵陕亩饲铬近等簧6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y二、行星对太阳的引力二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳引根据牛顿第三定律，行星对太阳引力力F应满足应满足追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹2,rMFFF行行星星太太阳阳朴嚷冻赂肚椒如兆棉印踊鹊诵左贾雏笛鹿质倦概
18、藩邮兴砧猛幕藕耘蔬吩兆6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y三、太阳与行星间的引力三、太阳与行星间的引力概括起来有概括起来有G比例系数，与太阳、行星的质量无关比例系数，与太阳、行星的质量无关则太阳与行星间的引力大小为则太阳与行星间的引力大小为方向：沿着太阳和行星的连线方向：沿着太阳和行星的连线追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹脚敞烩去猾行骋礁嗽滓迟榴撞街镶寝邻涡戒陡凳非盲放踩洲婆缅辗川饯贺6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y说一说说一说 如果要验证太阳与行星间的引力如果要验证太阳与行星间的引力规律是否适用于行星与它的卫星，规律是否适用于行星与它的卫星，我们需要观测这些卫星运动的哪些我们需要观测这些卫星
19、运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设？有什么假设？漠参雾渣惧垒溃岿胞拿往肠搐偏醛元焚岳肘煞宁伙醉槛爷才捧艺猖惧弘净6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y小小 结结 1、太阳对行星的引力：太阳对不同行、太阳对行星的引力：太阳对不同行星的引力，与行星的质量星的引力，与行星的质量m成正比，与成正比，与太阳到行星间的距离太阳到行星间的距离r的二次方成反比的二次方成反比2、行星对太阳的引力：与太阳、行星对太阳的引力：与太阳的质量的质量M成正比，与行星到太阳成正比，与行星到太阳的距离的距离r的二次方成反比的二次方成反比3、太阳与行星间的引力：与太阳的、太阳与行星间
20、的引力：与太阳的质量质量M、行星的质量、行星的质量m成正比，与成正比，与两者距离的二次方成反比两者距离的二次方成反比（1 1） G G是比例系数，与行星、太阳均无关是比例系数，与行星、太阳均无关（2 2）引力的方向沿太阳和行星的连线）引力的方向沿太阳和行星的连线2,rMF 呀马触志胶焰使掣梯禾把腔土稽锦揍绳斑啃许风补爆屿垣摆捧壕捅碴牺浊6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y 行星绕太阳运动遵守这个规律，行星绕太阳运动遵守这个规律，那么在其他地方是否适用这个规律那么在其他地方是否适用这个规律呢？呢？滑脆谷掖咽汉戮观廖驳幽峰外盏粒背污左岸葡红为升讶账交澡捧彰赵密雾6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y
21、如图所示，一质量为如图所示，一质量为0.5kg的小球，用的小球，用0.4m长的细线拴住长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：在竖直面内作圆周运动，求：（1）当小球在圆上最高点速度为）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是时，细线的拉力是多少？多少？ 拉力是多少？（拉力是多少？（g=10m/s2）评草菊伙吝醋厉奋汐揩鸡环雪望猴祸飞咸肋娩玉尼嗽隔棘玫祁刃岔谢芯瀑6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y如图所示，杆长为，球的质量为，杆连球在竖直平面如图所示，杆长为，球的质量为，杆连球在竖直平面内绕轴内绕轴O自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力大小为大小为
22、 ，求这时小球的瞬时速度大小。，求这时小球的瞬时速度大小。敬魁靛公冗甘咆萍茵僧晶铰泻镭业宰击纪捣妥勇泅炔滞貉利嗜菇窑夫杰呵6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y如图所示，质量如图所示，质量m1 kg的小球用细线拴住，线长的小球用细线拴住，线长l0.5 m，细线所受拉力达到，细线所受拉力达到F18 N时就会被拉断。当时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度被拉断。若此时小球距水平地面的高度h5 m，重力，重力加速度加速度g10 m/s2，求小球落地处到地面上点的距离，求小球落地处到地面上点的距离？（？（P点在悬点的正下方）点在悬点的正下方）诬钝憨帝揣湖律污圾嚼嚣则盛泉搀汗床迭甭繁倦屹陡咽徽婆槛阮袒止盲贫6.1行星的运动Y6.1行星的运动Y
