7.1 行星运动（天体物理学史）导学案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七单元 第1节行星运动：天体物理学史
【地心说】
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动
【日心说】
约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。
基本观点：
（1）太阳是不动的，而且在宇宙中心，水星、金星、火星、木星、土星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕着太阳公转。
（2）月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上每月绕地球转一周，并随地球绕太阳公转。
（3）地球每天自转一周，天穹实际上不转动，只是由于地球的自转才是我们看到了日月星辰每天东升西落的现象。
太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动
【第谷的天文学观测】
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的
大家都认为行星运动绕太阳运动的轨道是圆形
真的是圆？那么每个季节应该有相同的天数
实际情况：秋冬两季比春夏两季时间短
德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及观测数据，也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的，因为不管是“地心说”还是“日心说”，都把天体运动看得很神圣，认为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。但结果总是与第谷的观测数据有8′的角度误差.当时公认的第谷的观测误差不超过2′,开普勒想，天体运动很可能不是匀速圆周运动.在这个大胆思路下，开普勒又经过四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星是绕太阳运动的，并且运动轨迹为椭圆，证明了哥白尼的“日心说”是正确的.并总结为行星运动三定律
【总结】
1．地心说代表人物——托勒密
2．日心说代表人物——哥白尼
3．擅长天文观测——第谷
4．行星运动定律——开普勒
【例1】关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（　　）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
1．下列说法不正确的是（　　）
A．托勒密和哥白尼都建立了物理模型来分析行星运动，对后人产生了深远影响
B．第谷经过二十年观察，详细记录了行星的位置和时间
C．开普勒通过分析第谷的数据，得出了行星运动的规律
D．开普勒分析伽利略的实验数据，得出行星运动规律
2．对发现和完善万有引力定律有贡献的是（　　）
A．安培、牛顿、焦耳、开普勒 B．开普勒、第谷、牛顿、卡文迪许
C．第谷、伽利略、亚里士多德 D．奥斯特、牛顿、卡文迪许
3．下列说法中不正确的是（　　）
A．在国际单位制中引力常量G的单位是N m /kg
B．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动规律
C．开普勒发现了行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律
D．万有引力定律的推导过程，用到了开普勒第三定律
4．关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（　　）
A．第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律
B．哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
C．开普勒通过总结论证，总结出了万有引力定律
D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值