课件14张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2.46×108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