高一物理行星的运动1.ppt

万有引力定律,第一节行星的运动,(一）古人对天体运动的看法及发展过程,1、古代人们对天体运动存在哪些看法？,2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？代表人物各是谁？,3、“日心说”为什么能战胜“地心说”？试举例说明,4、“日心说”的观点是否正确？,答：在古代，人们对天体的运动存在着“地心说”和“日心说”两种对立的看法,答：(1)地心说:认为地球是宇宙的中心，地球是静止不动，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动.代表人物是古希腊学者托勒密.(2)日心说:认为太阳是宇宙的中心，地球、月亮及其他行星都在绕太阳运动.代表人物波兰天文学家是哥白尼.,答:“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解析的现象“日心说”则能说明，也就是说，“日心说”比“地心说”更科学，更接近事实。例如：若地球不动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的。那么，每天的情况就应相同的，而事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同。而“日心说”则能说明这种情况：白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。,答：从目前科研结果和我们所掌握的知识来看，“日心说”也不是绝对正确，有两大缺点：（1）把太阳当作宇宙的中心，实际上太阳仅是太阳系的一个中心天体；太阳也不是静止不动的，而在以2.46108年的周期绕银河系的中心转动。（2）沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，行星的运动也不是匀速的。,(二）开普勒对行星运动的研究,1、古人认为天体做什么运动？,答：古人把天体运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面上物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。,2、开普勒的导师是谁，他认为天体做什么样的运动？,答：开普勒的导师是丹麦伟大的天文学家第谷，他对天体运动的看法与其他古人一样，也认为天体在做匀速圆周运动。,3、开普勒开始认为天体做何运动？,答：开普勒开始受世俗和导师的影响，也认为天体在做匀速圆周运动。,4、开普勒后来认为天体做何运动？,（1）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（开普勒第一定律）,（2）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（开普勒第二定律）,用公式表示为：SAB=SCD=SEK,由此可见：行星在远日点a的速率最小，在近日点b的速率最大。,（3）所有行星的椭圆轨道的长半轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等（开普勒第三定律）,R,其中R是椭圆轨道的长半轴，T是行星绕太阳公转的周期，K是一个行星无关的常量。,说明：研究天体运行时太阳系中的九大行星及卫星运动的轨道的两个焦点相距很近，因此行星的椭圆轨道很接近圆。在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大。,巩固练习,太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动的周期比T1：T2？,解：,即,小结：,地心说：,日心说：,开普勒对行星运动的描述：,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,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,第三定律：所有行星的椭圆轨道的长半轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,万有引力定律,第一节行星的运动,(一）古人对天体运动的看法及发展过程,1、古代人们对天体运动存在哪些看法？,2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？代表人物各是谁？,3、“日心说”为什么能战胜“地心说”？试举例说明,4、“日心说”的观点是否正确？,答：在古代，人们对天体的运动存在着“地心说”和“日心说”两种对立的看法,答：(1)地心说:认为地球是宇宙的中心，地球是静止不动，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动.代表人物是古希腊学者托勒密.(2)日心说:认为太阳是宇宙的中心，地球、月亮及其他行星都在绕太阳运动.代表人物波兰天文学家是哥白尼.,答:“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解析的现象“日心说”则能说明，也就是说，“日心说”比“地心说”更科学，更接近事实。例如：若地球不动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的。那么，每天的情况就应相同的，而事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同。而“日心说”则能说明这种情况：白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。,答：从目前科研结果和我们所掌握的知识来看，“日心说”也不是绝对正确，有两大缺点：（1）把太阳当作宇宙的中心，实际上太阳仅是太阳系的一个中心天体；太阳也不是静止不动的，而在以2.46108年的周期绕银河系的中心转动。（2）沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，行星的运动也不是匀速的。,(二）开普勒对行星运动的研究,1、古人认为天体做什么运动？,答：古人把天体运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面上物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。,2、开普勒的导师是谁，他认为天体做什么样的运动？,答：开普勒的导师是丹麦伟大的天文学家第谷，他对天体运动的看法与其他古人一样，也认为天体在做匀速圆周运动。,3、开普勒开始认为天体做何运动？,答：开普勒开始受世俗和导师的影响，也认为天体在做匀速圆周运动。,4、开普勒后来认为天体做何运动？,（1）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（开普勒第一定律）,（2）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（开普勒第二定律）,用公式表示为：SAB=SCD=SEK,由此可见：行星在远日点a的速率最小，在近日点b的速率最大。,（3）所有行星的椭圆轨道的长半轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等（开普勒第三定律）,R,其中R是椭圆轨道的长半轴，T是行星绕太阳公转的周期，K是一个行星无关的常量。,说明：研究天体运行时太阳系中的九大行星及卫星运动的轨道的两个焦点相距很近，因此行星的椭圆轨道很接近圆。在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大。,巩固练习,太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动的周期比T1：T2？,解：,即,