(共21张PPT)
行星的运动
地球
■地心说(Geocentric Universe)
地球位于宇宙的中心。 太阳、月亮和行星都在一些以地球为中心的同心球壳中运行。
托 勒 密
■地心说(Geocentric Universe)
每个行星都绕着圆运动，这个圆叫做“本轮”。而本轮的圆心又环绕着地球沿着一个叫做均轮的大圆运动。地球不在均轮的中心，而偏开一定的距离。所有行星每天绕地球转动一周。
■地心说(Geocentric Universe)
地球
O
■地心说(Geocentric Universe)
■地心说(Geocentric Universe)
本轮
均轮
地球
O
.
O’
宇宙的中心是太阳。行星和地球绕太阳做匀速圆周运动，只有月亮环绕地球运行。由于地球的自转，我们看到了太阳、月亮和众星每天由东向西的运动。
哥白尼
■日心说(Solarcentric Universe)
第谷认为，要创立一个满意的星体运行理论，必须精确掌握星体的运行位置。
在他以前,人们测量天体位置的误差大约是10 ',第谷把这个不确定性减小到2'。他编制的星体位置图表，至今仍有使用价值。第谷被后人誉为“星学之王”，并把天上的一颗恒星命名为“第谷星”。
第 谷
■第谷的天文学观测
第谷星
第 谷 星
开普勒出身贫寒，4岁时患天花损坏了视力，一只手落下残疾。他在用圆周运动模型对火星轨道的研究中，七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8 '的角度偏差。开普勒对第谷数据的精确性深信不疑，猜想行星的运动并非匀速圆周运动。人们长期以来视为真理的观念第一次受到了怀疑。此后，他经过多年的尝试性计算，终于发现并先后发表了行星运动的三个定律。他也获得了“天空立法者”的光荣称号。
开普勒
■开普勒-----天空立法者
■开普勒行星运动定律
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
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。
开普勒第一定律（轨道定律）
开普勒第二定律（面积定律）
开普勒第三定律（周期定律）
需要注意：
（1）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 是由行星质量所决定的另一恒量．
（2）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．
（3）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，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的
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．
a
F
F
地球
a为半长轴
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．
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．
R
F
F
地球
比值k是与行星无关而只与太阳有关的恒量．
例题
两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道间径分别为R1和R2，如果 ， ，那么它们的运行周期之比 为＿＿＿。
解析：根据开普勒第三定律 ，
得：
则：
＝8︰1
练习
1 关于行星运动的说法中，正确的是（ ）
A 所有的行星都在绕太阳做椭圆运动，而不是匀速圆周运动
B 所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动
C 离太阳越近的行星其公转周期越小
D 所有绕太阳运动的行星，其公转周期相同
A
C
2 2002年3月25日，我国成功地发射了“神舟三号”载人实验飞船，经过6天多的太空运行，试验飞船的回收舱于4月1日顺利地返回地面。已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在飞行中无动力飞行，只受到地球对它的万有引力作用，在飞船从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，以下说法正确的是（ ）
A 飞船的速度逐渐减小 B 飞船的速度逐渐增大
C 飞船的机械能守恒 D 飞船的机械能逐渐增大
地球
A
B
解析：根据开普勒行星运动第二定律，连接飞船与地球的直线在相等时间里扫过的面积相等，从A到B连线逐渐增长，所以速度逐渐减小；飞船运动过程中只受万有引力作用，只发生动能和势能之间的转化，所以机械能守恒。
AC
3 木星公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离为（ ）
A 2天文单位 B 4天文单位
C 5.2天文单位 D 12天文单位
解析：根据开普勒行星运动第三定律
得：
所以R木＝5.2天文单位
C
总结:
请同学们归纳，今天这一节课学习了哪些内容？
本节学习了托勒密的地心说、哥白尼的日心说、
开普勒第一定律、开普勒第二定律、开普勒第三定
律与开普勒定律的重大意义 。
为了便于记忆开普勒这三条重要的定律，
有一首打油诗：
第一定律画椭圆
第二定律限面积
周期半径归第三
天上从此再不乱
