行星的运动新人教学习教案

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1、会计学1第一页，共23页。一、行星一、行星(xngxng)的运动的运动二、万有引力定律二、万有引力定律(dngl)内容及应用内容及应用三、人造卫星三、人造卫星(rnzowixng)及宇宙速度及宇宙速度本章知识结构本章知识结构第1页/共23页第二页，共23页。第2页/共23页第三页，共23页。托托 勒勒 密密 地球是世界的中心地球是世界的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星一切行星(xngxng)(xngxng)围绕地球做圆周运围绕地球做圆周运动动一、行星一、行星(xngxng)(xngxng)的运动的运动第3页/共23页第四页，共23页。 太阳太阳(tiyng)(tiyng)是世界

2、的中心是世界的中心, ,并并且静止不动且静止不动, ,一切行星都围绕太阳一切行星都围绕太阳(tiyng)(tiyng)做圆周运。做圆周运。哥白尼哥白尼一、行星一、行星(xngxng)(xngxng)的运动的运动第4页/共23页第五页，共23页。年年 份份春春 分分夏夏 至至秋秋 分分冬冬 至至2008 3月20日6月21日9月22日 12月22日2009 3月20日6月21日9月23日 12月22日2010 3月21日6月21日9月23日 12月22日表一：各年四节气具体(jt)日期统计表分析数据，你得到了什么？春天(chntin)：92天 夏天：94天 秋天：84天 冬天：90天 四季的时间

3、是不相等的 地球绕太阳的运动并不是完美的匀速圆周运动一、行星一、行星(xngxng)(xngxng)的运动的运动第5页/共23页第六页，共23页。开普勒开普勒开普勒第一开普勒第一(dy)定律定律一、行星一、行星(xngxng)(xngxng)的运动的运动第6页/共23页第七页，共23页。仔细观察地球绕太阳转动(zhun dng)模型图，你得了到什么？快慢：近日点运行快 远日点运行慢第7页/共23页第八页，共23页。开普勒开普勒开普勒第二开普勒第二(d r)定律定律 对于每一个行星而言，太阳对于每一个行星而言，太阳(tiyng)和和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面行星的联线在相等的时间内扫过

4、相等的面积积一、行星一、行星(xngxng)(xngxng)的运动的运动第8页/共23页第九页，共23页。开普勒开普勒开普勒第三开普勒第三(d sn)定律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跟公转(gngzhun)周期的二次方周期的二次方的比值（的比值（k）都相等）都相等一、行星一、行星(xngxng)(xngxng)的运动的运动第9页/共23页第十页，共23页。行星行星/卫星卫星半长轴（半长轴（km）周期（天）周期（天）K（m/s）水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星28703066

5、0海王星449860148月球0.384427.3同步卫星0.042413.3610183.3610183.3610183.3610183.3610183.3610183.3710183.3710181.0310131.031013动手(dng shu)算一算动手计算后，你得到(d do)了什么？所有行星的半长轴的三次方与周期的平方的比值(bzh)都相等，月球、卫星的比值(bzh)也相等K值与环绕天体无关，与中心天体有关第10页/共23页第十一页，共23页。1.行星绕太阳(tiyng)运动的轨道十分接近圆，太阳(tiyng)处在圆心2. 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相

6、等的面积3 3. .所有行星的轨道的半长轴的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三次方跟公转周期的二次方的比值都相等比值都相等2.对于某一行星来说，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3.3.所有行星的轨道的半长轴的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三次方跟公转周期的二次方的比值都相等比值都相等 即即R R/T/T=k=k第11页/共23页第十二页，共23页。例例. .有两个人造地球卫星，它有两个人造地球卫星，它们绕地球运转们绕地球运转(ynzhun)(ynzhun)的的轨道半径之比是轨道半径之比是1 1：2 2，则它，则它们绕地球运转

7、们绕地球运转(ynzhun)(ynzhun)的的周期之比为周期之比为 。22:1第12页/共23页第十三页，共23页。1.1.内容：宇宙间的一切物体内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引都是相互吸引(xyn)(xyn)的，两的，两个物体间的引力大小与它们个物体间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。们距离的平方成反比。二、万有引力二、万有引力(wn yu ynl)定律定律第13页/共23页第十四页，共23页。二、万有引力二、万有引力(wn yu ynl)定律定律3.3.引力常量：引力常量：G=6.67G=6.67101011Nm2/kg211Nm2/k

8、g2，数值上等于，数值上等于两个质量均为两个质量均为1kg1kg的物体相的物体相距距(xingj)1(xingj)1米时它们之米时它们之间的相互吸引力。间的相互吸引力。2.2.公式公式(gngsh):(gngsh):F=GmF=Gm1 1m m2 2/r/r2 2 第14页/共23页第十五页，共23页。4.4.万有引力的适用万有引力的适用(shyng)(shyng)条件：条件：(1)(1)适用适用(shyng)(shyng)于质点于质点(2)(2)当两物体是质量当两物体是质量(zhling)(zhling)分布均匀的球体分布均匀的球体时时, ,式中式中r r指两球心间的距离指两球心间的距离.

9、.二、万有引力定律二、万有引力定律第15页/共23页第十六页，共23页。 (3) (3)若物体不能视为质点若物体不能视为质点, ,则则可把每一个可把每一个(y )(y )物体视为物体视为若干个质点的集合若干个质点的集合, ,然后按定然后按定律求出各质点间的引力律求出各质点间的引力, ,再按再按矢量法求它们的合力。矢量法求它们的合力。4.4.万有引力的适用万有引力的适用(shyng)(shyng)条件：条件：二、万有引力二、万有引力(wn yu ynl)定律定律第16页/共23页第十七页，共23页。5.5.万有引力万有引力(wn yu (wn yu ynl)ynl)的特征的特征: :(1)(1)

10、普遍性普遍性: :普遍存在于宇普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体宙中的任何有质量的物体(wt)(wt)间的吸引力间的吸引力. .是自是自然界的基本相互作用之一然界的基本相互作用之一. .二、万有引力二、万有引力(wn yu ynl)定律定律第17页/共23页第十八页，共23页。(2)(2)相互性相互性: :两个物体相互两个物体相互作用的引力作用的引力(ynl)(ynl)是一对是一对作用力和反作用力作用力和反作用力, ,符合牛符合牛顿第三定律顿第三定律. .5.5.万有引力万有引力(wn yu (wn yu ynl)ynl)的特征的特征: :二、万有引力二、万有引力(wn yu ynl)定律定律

11、第18页/共23页第十九页，共23页。(3)(3)宏观性宏观性: :通常通常(tngchng)(tngchng)情况下，万有情况下，万有引力非常小引力非常小, ,只有在质量巨只有在质量巨大的天体间或天体与物体大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的实间它的存在才有宏观的实际意义际意义. .5.5.万有引力万有引力(wn (wn yu ynl)yu ynl)的特征的特征: :二、万有引力二、万有引力(wn yu ynl)定律定律第19页/共23页第二十页，共23页。O O1F万万GF向向忽略忽略(hl)地球自地球自转可得：转可得： GMm/R2=mgg g= =GMGMR R2 2第20页/共

12、23页第二十一页，共23页。 卡文迪许扭称实验卡文迪许扭称实验(shyn)(shyn)。 其意义是用实验其意义是用实验(shyn)(shyn)证明了证明了万有引力的存在，使得万有引力万有引力的存在，使得万有引力定律有了真正的使用价值。定律有了真正的使用价值。 推动了天文学的发展推动了天文学的发展. .7.7.引力常量引力常量G G的测定方法及意义的测定方法及意义(yy)(yy)第21页/共23页第二十二页，共23页。例例. .设地球的质量为设地球的质量为M M，赤道，赤道半径半径R R，自转周期，自转周期T T，则地球，则地球赤道上质量为赤道上质量为m m的物体所受重的物体所受重力的大小为？（式中力的大小为？（式中G G为万有为万有引力引力(wn yu ynl)(wn yu ynl)恒量）恒量）GMm/RGMm/R2 2-4-4 2 2mR/TmR/T2 2第22页/共23页第二十三页，共23页。