(共24张PPT)
1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”在酒泉卫星发射中心成功发射
使我国成为继前苏联、美国、法国、日本之后，世界第5个发射卫星国家。
第七章
万有引力与宇宙航行
第一节
天体运动
一、
行
星
的
运
动
太阳系主要成员——太阳和其八大行星：
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
在古代，人们对于天体的运动存在地心说和日心说两种对立的看法。
■地心说(Geocentric
Universe)
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。
托勒密的“地心说”体系
(1).内容:认为地球是静止不动的，地球是宇宙的中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球转动。
(3).地心说为什么统治了人们很长时间?
符合人们的日常经验，也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法.
(2).代表人物：托勒密
1、地心说
(4)
存在的问题
1.
描述复杂
2.
对行星运动越来越精确的观测，用托勒密的“地心说”模型很难得出完美的解答。
(3).内容:
2、日心说（代表人物：哥白尼）
（1）日心说提出的背景
在当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体。
(2)哥白尼的推测
是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周
.
他假设地球并不是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.
“日心说”与“地心说”对比
《天体运行论》的出版，标志着科学开始从各种传统错误观念的束缚中解放出来，哥白尼开辟了科学的新时代，使古代科学走向了近代的牛顿力学
“日心说”相对“地心说”能更完美地解释天体的运动，但这两种学说都不完善。因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，总的说来，“日心说”比“地心说”更先进。
1)丹麦天文学家第谷
的探索:
在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10
ˊ
，第谷把这个不确定性减小到2
ˊ
。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型.
其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。
3.天文学家对天体运动进一步的研究
2)德国物理学家开普勒的研究
研究他的导师第谷观测资料时，他利用行星绕太阳做匀速圆周运动模型计算火星运行轨道数据，得到的结果与第谷的观察数据相差8ˊ。他坚信导师的数据不会出错，认为这8
ˊ可能就是假设行星绕太阳做匀速圆周运动造成的.后来他花了四年时间计算，通过计算和怀疑使他发现了行星运动三大定律
二开普勒三定律
１．开普勒第一定律：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。
F
F
地球
太阳
椭圆
◆开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的其中一个焦点上。
行星轨道
焦点
太阳
焦点
●
F
F
２．开普勒第二定律：对于每一个行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。
离太阳近时速度快，
离太阳远时速度慢。
二开普勒三定律
A
B
D
C
３．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
二开普勒三定律
短轴
长轴
R
思考
开普勒第三定律，发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，你能猜想出它可能跟谁有关吗?
在运动系中除了行星就是中心天体——太阳，故这一常数“k”一定与中心天体——太阳有关。
①行星绕太阳运动都符合：
对于地球和木星，就有：
说明：
②对于同一个行星的不同卫星，也符合：
月球绕地球运动，不是绕太阳运动，它和地球绕太阳运动相比较，就有：
注意：比值K是一
个与行星本身无关
的比值，K只与中
心天体有关
例题1：
下列说法正确的是（
）
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星都绕地球运动
B．太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动
C．地球是绕太阳运动的一颗行星
D．日心说和地心说都是错误的
C
例2:有两颗人造卫星A.B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,
则轨道半径之比为多少?
由开普勒第三定律可知:RA3/TA2=RB3/TB2
代入数据可知:RA:RB=1:4
例题3：宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（
）
A．3年
B．9年
C．27年
D．81年
C
