1. 天体运动(自编公开课)).ppt

第三章万有引力定律1.天体运动,1.了解“地心说”和“日心说”两种不同学说的建立和发展过程。,2.知道开普勒行星运动定律，会利用第三定律计算，了解开普勒第三定律中的k值的大小只与中心天体有关。,八大行星,古人对地球的认识,东汉时期的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。,浑天说：,托勒密,地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球运动。,地心说：符合人们的日常生活经验,地心模型,托勒密,如果地心说成立：1.太阳绕地球转一圈的时间为24小时。2.每天的日照时间一样，不会有一年四季之分。,地心说模型,日心说：,哥白尼,太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。,真理最终战胜了谬误：,“日心说”之所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解释的现象“日心说”则能说明，就是说“日心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如：若地球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每天的情况就应是相同，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。,“日心说”也并不是绝对正确的：,“日心说”也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。“日心说”，只是比“地心说”更准确一些罢了。,第谷把全身心都投入到行星位置的测量中。经过20余年的观测，获得了大量的精确资料。但是，他用圆形轨道进行验证，没有得到理想的结果。,第谷（丹麦1546-1601）,日心说进一步完善,日心说的进一步完善,第谷死后，他的学生开普勒继续对他的观测资料进行研究，最终发现，发现行星运动的轨道是椭圆，最终总结得出了开普勒行星运动三定律。,开普勒（德国人1571-1630）,二、开普勒行星运动定律,1609年开普勒在新天文学一书中公布了开普勒第一、第二定律，1619年又公布了开普勒第三定律。被称为“天空的立法者”。,开普勒,所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上,第一定律(轨道定律),一、开普勒定律,说明：1.不同的行星，轨道不同，半长轴不同。2.对不同的行星，太阳总在他们的焦点上。,对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.,第二定律(面积定律),则,第二定律的推论：,行星离太阳近时速度快，离太阳越远就越慢。,弧长长,弧长短,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,3、第三定律：（周期定律）,注意：比值k是一个对所有行星都相同的常量，与行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有关的恒量。,注意：,1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心处。所以，中学阶段，我们把行星绕太阳的运动近似当作匀速圆周运动处理。,3、开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星。,2.中，比值k是一个对所有行星都相同的常量，与行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有关的恒量。不同行星的半长轴不同，故公转周期也不同。,1下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是()A所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B行星绕太阳运动时，太阳在椭圆的一个焦点上C行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D离太阳越远的行星，公转周期越长,BD,2关于开普勒行星运动定律的公式，下列说法正确的是()Ak是一个与行星无关的量B若地球绕太阳运转的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转的半长轴为R1，周期为T1，则CT表示行星的自转周期DT表示行星的公转周期,AD,3两个质量分别是m1和m2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于R1和R2，则它们运行周期的比等于(),B,4某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，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,B,一、“地心说”与“日心说”,地球是中心太阳是中心宇宙无限,二、开普勒行星运动定