高中物理 6_1《行星的运动》课件 新人教版必修21.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5.19109s，地球的公转周期为3.16107s，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：A14天之间B48天之间C816天之间D1620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）,对于每一个