(共30张PPT)
宇宙
第六章 万有引力与航天
浩瀚的
第一节、行星的运动
1、地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
一、科学的足迹
古希腊天文学家
代表人物：哥白尼
2.日心说
一、科学的足迹
观点：认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动，只有月亮环绕地球运行。日心说最早于十六世纪，由波兰天文学家哥白尼提出。哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心。
“日心说”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。
真理最终战胜了谬误：
3、日心说的进一步完善
天才观察者：
第谷·布拉赫
把对天体位置的测量误差由10/ 减少到2/
第 谷（丹麦）
一、科学的足迹
他的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性的支持。
(2) 天才数学家：
开普勒
开普勒行星运动三定律
3、日心说的进一步完善
一、科学的足迹
他相信哥白尼的学说，开始用匀速圆周运动的观点来思考问题，在他对火星轨道的研究中，70余次尝试所得结果都与第谷的观测数据有至少8/的角度差别。
二、开普勒三定律
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
1、开普勒第一定律
椭圆轨道特征：
图钉
图钉
F1
F2
P
O
半长轴
半短轴
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
1、开普勒第一定律
（轨道定律）
八大行星围绕太阳的运动
（面积定律）
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK
开普勒第二定律
SEK
A
B
C
D
E
K
SAB
SCD
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
远处速度慢
近处速度快
开普勒第三定律
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。
或：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳公转的周期
表达式：a13/T12=a23/T22
（K由中心天体决定）
A
B
C
半短轴b
半长轴 a
太阳
开普勒第三定律
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。
或：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳公转的周期
(周期定律)
表达式：a13/T12=a23/T22
（K由中心天体决定）
（1）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律总结出来的．
（2）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值 k 是由中心天体所决定的另一恒量．
（3）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动．
三、近似化研究：
虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小不断的变化，但实际上，多数大行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理，所以
①多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。
②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动。
③所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
R 3/ T2 =k
小结：
◆开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
◆开普勒第二定律（面积定律）
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
◆开普勒第三定律（周期定律）
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。
注意: k的大小与行星无关，只与太阳有关。
即有: a3/T2=k
行星轨道
焦点
太阳
●
短轴
长轴
太阳
a地球3/T地球2=a火星3/T火星2
在运用开普勒定律时注意：
▲ 定律不仅适用于行星，也适用于卫星。只不过比值a3/T2=k，大小由行星决定。
▲ 行星轨道都是椭圆，但与圆近似，故计算时可以认为是匀速圆周运动，太阳处在圆周轨道的圆心处。
开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定律打下了坚实的基础
课后练习:
1. 下列说法正确的有 ( )
A 太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点
B 行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
D 日心说的说法是正确的
A B
1.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, “地心说”认为_____是宇宙的中心,是静止不动的; “日心说”认为______是静止不动的;这两种认识都是______(正确或错误)的。
地球
太阳
错误
课后练习:
2. 关于行星的运动,下列说法正确的是 ( )
A 行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越
大
B 行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越
大
C 行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大
D “海王星”离太阳最远,绕太阳运动的公转周期最长
B D
3.开普勒关于行星运动的公式a3/T2=k,以下理解正确的是( )
A k是一个与行星无关的常量
B k代表行星运动的轨道半径
C T代表行星运动的自转周期
D T代表行星绕太阳运动的公转周期
A D
作业布置:
1、阅读教材33页“科学足迹”
2、自主完成《优化方案》习题(共30张PPT)
宇宙
第六章 万有引力与航天
浩瀚的
第一节、行星的运动
1、地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
一、科学的足迹
古希腊天文学家
代表人物：哥白尼
2.日心说
一、科学的足迹
观点：认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动，只有月亮环绕地球运行。日心说最早于十六世纪，由波兰天文学家哥白尼提出。哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心。
“日心说”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。
真理最终战胜了谬误：
3、日心说的进一步完善
天才观察者：
第谷·布拉赫
把对天体位置的测量误差由10/ 减少到2/
第 谷（丹麦）
一、科学的足迹
他的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性的支持。
(2) 天才数学家：
开普勒
开普勒行星运动三定律
3、日心说的进一步完善
一、科学的足迹
他相信哥白尼的学说，开始用匀速圆周运动的观点来思考问题，在他对火星轨道的研究中，70余次尝试所得结果都与第谷的观测数据有至少8/的角度差别。
二、开普勒三定律
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
1、开普勒第一定律
椭圆轨道特征：
图钉
图钉
F1
F2
P
O
半长轴
半短轴
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
1、开普勒第一定律
（轨道定律）
八大行星围绕太阳的运动
（面积定律）
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK
开普勒第二定律
SEK
A
B
C
D
E
K
SAB
SCD
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
远处速度慢
近处速度快
开普勒第三定律
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。
或：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳公转的周期
表达式：a13/T12=a23/T22
（K由中心天体决定）
A
B
C
半短轴b
半长轴 a
太阳
开普勒第三定律
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。
或：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳公转的周期
(周期定律)
表达式：a13/T12=a23/T22
（K由中心天体决定）
注意
（1）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律总结出来的．
（2）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值 k 是由中心天体所决定的另一恒量．
（3）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动．
三、近似化研究：
虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小不断的变化，但实际上，多数大行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理，所以
①多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。
②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动。
③所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
R 3/ T2 =k
小结：
◆开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
◆开普勒第二定律（面积定律）
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
◆开普勒第三定律（周期定律）
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。
注意: k的大小与行星无关，只与太阳有关。
即有: a3/T2=k
行星轨道
焦点
太阳
●
短轴
长轴
太阳
a地球3/T地球2=a火星3/T火星2
在运用开普勒定律时注意：
▲ 定律不仅适用于行星，也适用于卫星。只不过比值a3/T2=k，大小由行星决定。
▲ 行星轨道都是椭圆，但与圆近似，故计算时可以认为是匀速圆周运动，太阳处在圆周轨道的圆心处。
开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定律打下了坚实的基础
课后练习:
1. 下列说法正确的有 ( )
A 太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点
B 行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
D 日心说的说法是正确的
A B
1.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, “地心说”认为_____是宇宙的中心,是静止不动的; “日心说”认为______是静止不动的;这两种认识都是______(正确或错误)的。
地球
太阳
错误
课后练习:
2. 关于行星的运动,下列说法正确的是 ( )
A 行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越
大
B 行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越
大
C 行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大
D “海王星”离太阳最远,绕太阳运动的公转周期最长
B D
3.开普勒关于行星运动的公式a3/T2=k,以下理解正确的是( )
A k是一个与行星无关的常量
B k代表行星运动的轨道半径
C T代表行星运动的自转周期
D T代表行星绕太阳运动的公转周期
A D
作业布置:
1、阅读教材33页“科学足迹”
2、自主完成《优化方案》习题
谢谢大家
