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第三章万有引力定律 一古人对天体运动的看法及发展过程 1 地心说 地球是静止的 是宇宙的中心 一切天体围绕地球做匀速圆周运动 它遵循的运动规律与地面上物体的运动规律不同 代表人物 托勒密 亚里士多德 古希腊 2 日心说 太阳是宇宙的中心 静止 地球和其它行星都绕太阳匀速圆周运动 代表人物 哥白尼 开普勒 伽利略 布鲁诺 第谷丹麦天文学家 二十年如一日地对行星的运动进行观察 积累了大量的 精确程度令人吃惊的第一手观察资料 为开普勒三定律的发现奠定了基础 第谷 丹麦天文学家 二 开普勒对行星运动的研究 开普勒德国天文学家 1571 1630 开普勒在第谷观测的基础上 经17年的探索 先后提出了天体运动的规律 开普勒三定律 使日心说有了完善的理论体系 被誉为 创制天空法律者 三开普勒三大定律 第一定律 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 ao bo r为半长轴 co do r为半短轴 1609年 第二定律 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 1 相等时间t内 s1 s2 s3则va vb vc 1609年 2 a b c各点的速度方向 第三定律 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比值都相等 1619年 2r t k 问题 1 k值与行星无关且相等 哪与什么有关 2 不同卫星绕地球运转时也有上述关系 k值与绕太阳的相等吗 3 圆为椭圆的特例 上式同样适用吗 r为什么 小结 行星的运动 古人对行星运动的看法 日心说 地心说 开普勒三大定律 科学的研究方法 事实 假说 理论 新事实 修正理论或提出新的理论 1 科学需要严谨的态度和锲而不舍的钻研精神 3 一种物理模型或一种假设 随着人们认识的发展 是可以修正或更新的 但是一份实际观测的资料 却是长期起作用 又随人们观念的更换而改变的 行星运动的研究给我们的启示 2 真理最终会战胜谬误 行星的运动 例1 如图1所示 已知行星在a点的速率大于它在b点的速率 试判断太阳是位于图中的f1点还是f2点 为什么 例2 关于开普勒行星运动的公式 以下理解正确的是 a k是一个与行星无关的常量b 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为r地 周期为t地 月球绕地球运转轨道的长半轴为r月
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