一、行星的运动讲解.ppt

一 行星的运动 一 地心说 托勒密于公元二世纪 提出了自己的宇宙结构学说 即 地心说 地心说认为地球是宇宙的中心 是静止不动的 太阳 月亮及其他的行星都绕地球运动 地心说直到16世纪才被哥白尼推翻 托勒密 能长期占统治地位的理由 1 比较符合人们的日常生活经验 2 符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法 柏拉图 约公元前429一前347 是苏格拉底的学生 是著名的唯心主义者 柏拉图认为精神是第一性的 物质是第二性的 认为现实世界不过是理念世界的微弱的反映 观念世界是真实的存在 而现实世界不是真实的存在 这样他就完全颠倒了精神和物质的关系在政治上 柏拉图拥护贵族奴隶主专政制度 他的理想共和国有许多地方类似斯巴达的国家制度 亚里士多德 Aristotle 前384 前322 公元前367年 亚里士多德到当时希腊的文化中心雅典 进入柏拉图的阿卡德米学园学习 成为柏拉图的得意门生 他在学园一共学习了20年 直到柏拉图去世 亚里士多德虽然是柏拉图的学生 但他却抛弃了柏拉图的唯心的理念论 并予以严厉的批判 柏拉图认为理念是实物的原型 它不依赖于实物而存在 亚里士多德则认为实物本身中包含着本质 柏拉图断言感觉不可能是真实知识的源泉 亚里士多德则认为知识起源于感觉 这些思想已经包含了唯物主义的因素 二 日心说 哥白尼在16世纪提出了日心说 日心说认为太阳是静止不动的 地球和其他行星都绕太阳运动 1543年哥白尼的 天体运行论 出版 书中详细描述了日心说理论 哥白尼 能战胜地心说的理由 1 人们对天体运动的不断研究 2 把地球放在一个普通的 绕太阳运动的行星时 许多问题都得到了解决 布鲁诺 GiordanoBtuno 1548 1600 意大利哲学家和思想家 1583年 布鲁诺到英国 批判经院哲学和神学 反对亚里士多德 托勒密的地心说 宣传哥白尼的日心说 1585年去德国 宣传进步的宇宙观 反对宗教哲学 进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨 1592年 布鲁诺在威尼斯被捕入狱 在被囚禁的八年中 布鲁诺始终坚持自己的学说 最后被宗教裁判所判为 异端 烧死在罗马鲜花广场 伽利略Galileo1564 1642意大利数学家 天文学家和物理学家 伽利略是最早用望远镜观察天体的天文学家 也是日心说的早期支持者之一 伽利略早先把科学实验和数学方法相结合用于力学研究 对现代科学思想的发展作出了重大贡献 1632年 伽利略发表 关于两种世界体系的对话 阐述了他对日心说的支持 次年完成的 两种新科学的对话 概述了他早期的实验和对力学的研究 正是这些研究成果和思想 为以后牛顿力学的诞生奠定了基础 日心说不足之处 1 把太阳作为宇宙的中心 实际上太阳仅是太阳系的中心天体 而不是宇宙的中心 2 沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观点 实际上行星轨道是椭圆的 运动也不是匀速的 第谷1546年出生在丹麦 他是丹麦宫庭天文学家 因而一生专注于天文观测工作 第谷是一位十分注重实际的学者 他为了给历法修订和航海需要编制出一个新星表 长期坚持天文观测 获得了空前丰富而又准确的资料 当时望远镜还没有发明 他的观测结果几乎达到了肉眼所及的极限 他很想证实哥白尼学说 便根据哥白尼学说中关于地球的运动可以通过恒星视差反映出来的观点 认真对恒星视差进行观测 但时间在观测中飞快过去 第谷却怎么也观测不到哥白尼说的恒星视差 不是恒星没有视差 而是这种视差肉眼观测不到 第谷因此对哥白尼的学说产生了怀疑 转向了托勒密的地心说 提出了一个介于二者之间折衷调和的 太阳 地球双重中心 宇宙体系 在这个体系中 除地球外所有行星都绕太阳运转 太阳却率领着众行星绕着地球转动 地球是静止不动的 力图调和天文科学和宗教信仰之间的矛盾 从这种错误的天文体系出发 第谷当然不可能在天文学理论上有所创造 但第谷勤奋观测天象20年 用他高水平的肉眼观测了大量天象 记录下了准确大量的观测数据 丹麦伟大的天文学家第谷的贡献 三 开普勒三定律 开普勒17世纪初期 正当伽利略使哥白尼学说声威大振之时 欧洲大地上传出了一条特大新闻 德国天文学家约翰内斯 开普勒发现了行星运动的三大定律 使哥白尼创立的 日心说 从科学上向前推进了一步 1619年 正当世界历史迈出不可抗拒的一步的时候 科学也向前推进了一个阶段 德国乃至欧洲爆发了流血战争 宗教战争一直持续着 科学和神学的斗争也时刻没有停止 正是这年 开普勒著成 宇宙谐和论 这部著作凝聚着他10多年的心血 以及长期繁杂的计算和无数次的失败 它不仅是第一次系统地论述了近代科学的法则 而且也完成了古典科学的复兴 它标志着天文学发展到了新高峰 使开普勒创立的行星运动的第三定律 周期定律 即行星绕太阳公转运动的周期的平方与它们椭圆轨道的半长轴的立方成正比的理论得以问世 同时 它也宣告了宇宙的和谐和世界的和平 是一部反对战争和热爱科学的伟大思想作品 开普勒创立的行星运动的三大定律 使天文学进入到一个新的阶段 为牛顿发现万有引力定律打下了基础 开普勒第一定律 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 开普勒第二定律 对于每一个行星 太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等 离太阳近时速度快 离太阳远时速度慢 开普勒第三定律 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 比值k是与行星无关而只与太阳有关的恒量 第一定律画椭圆第二定律限面积周期半径归第三天下从此再不乱 需要注意 1 开普勒定律不仅适用于行星 也适用于卫星 只不过此时比值k是由行星质量所决定的另一恒量 2 行星的轨道都跟圆近似 因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动 3 开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律 它们每一条都是经验定律 都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的 例题 下列说法正确的是 A