高中物理 6.1《行星的运动》课件 新人教版必修2.ppt

行星的运动 一 地心说 和 日心说 地心说 地球是宇宙的中心 并且静止不动 一切行星围绕地球在太空做简单的完美的圆周运动代表人物 亚里士多德和托勒密 亚里士多德是地心说的代表人物之一 他认为宇宙的运动是由上帝推动的 他说 宇宙是一个有限的球体 分为天地两层 地球位于宇宙中心 所以日月围绕地球运行 物体总是落向地面 地球之外有9个等距天层 由里到外的排列次序是 月球天 水星天 金星天 太阳天 火星天 木星天 土星天 恒星天和原动力天 此外空无一物 各个天层自己不会动 上帝推动了恒星天层 恒星天层才带动了所有的天层运动 人居住的地球 静静地屹立在宇宙的中心 亚里士多德 亚里士多德九重天示意图 托勒密的本轮图片 托勒密全面继承了亚里士多德的地心说 并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据 写成了8卷本的 伟大论 在书中 他把亚里士多德的9层天扩大为11层 把原动力天改为晶莹天 又往外添加了最高天和净火天 托勒密设想 各行星都绕着一个较小的圆周上运动 而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动 他把绕地球的那个圆叫 均轮 每个小圆叫 本轮 同时假设地球并不恰好在均轮的中心 而偏开一定的距离 均轮是一些偏心圆 日月行星除作上述轨道运行外 还与众恒星一起 每天绕地球转动一周 托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景 却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况 并取得了航海上的实用价值 从而被人们广为信奉 托勒密 地心说 和 日心说 日心说 太阳是宇宙中心并且静止不动 一切行星都围绕太阳做圆周运动 创立者 哥白尼 乔尔丹诺 布鲁诺 giordanobruno 1548 1600 是意大利文艺复兴时期伟大的思想家 自然科学家 哲学家和文学家 他勇敢的捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说 并把它传遍欧洲 被世人誉为是反教会 反经院哲学的无畏战士 是捍卫真理的殉道者 布鲁诺 他善于观测 具有惊人的机械操作能力和技巧 观测结果至今还在使用 他测量的行星角位置误差不大于2分 第谷 丹麦天文学家 开普勒的导师 开普勒继承第谷的工作 注重数学的威力 对数学难题感兴趣 致力于寻找隐藏在第谷二十年观测数据中的数学规律 他按照哥白尼的设想去计算第谷的数据 接受哥白尼的思想 开普勒的计算结果与第谷观测结果相差8分 他假设天体的运动轨迹不是圆周 而是椭圆 这样计算结果和观测数据可以很好的符合 开普勒 开普勒第一定律 轨道定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆 太阳处在所有椭圆的一个焦点上 二 开普勒定律 远日点 近日点 讨论 近日点的速率与远日点速率哪一个大 为什么 拓展提高 能求速度之比吗 开普勒第二定律 面积定律 对每个行星而言 行星和太阳的连线在任意相等的时间内扫过的面积都相等 开普勒第三定律 周期定律 所有行星的轨道的半长轴r的三次方跟公转周期t的二次方的比值都相等 r代表半长轴 比值k是一个与行星本身无关的物理量 k的值由中心天体的质量决定 例1 海王星的公转周期约为5 19 109s 地球的公转周期为3 16 107s 则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍 三 开普勒定律的应用 例2 一人造卫星绕地球做匀速圆周运动 其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1 4 则此卫星运行的周期大约是 a 1 4天之间b 4 8天之间c 8 16天之间d 16 20天之间 三 开普勒定律的应用 小结 开普勒第一定律 轨道定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆 太阳处在所有椭圆的一个焦点上 开普勒第二定律 面积定律 对于