行星的運動(dh)

1、 讓我們先來探索神奇的宇宙： 水星水星金星金星地球地球火星火星木星木星 土星土星天王星天王星冥王星冥王星海王星海王星 在浩瀚的宇宙中有無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的天體： 由這些天體組成的廣袤無限的宇宙始終是我們渴望了解、不斷由這些天體組成的廣袤無限的宇宙始終是我們渴望了解、不斷 探索的領(lǐng)域。關(guān)于天體的運動，歷史上有過不同的看法探索的領(lǐng)域。關(guān)于天體的運動，歷史上有過不同的看法. 一、古人對天體運動的看法及發(fā)展過程 古代人們對天體運動有哪些理論觀點？古代人們對天體運動有哪些理論觀點？ 每個理論觀點的內(nèi)容及代表人物？每個理論觀點的內(nèi)容及代表人物？ 哪位科學(xué)家否定了古人的觀點，他發(fā)哪位科學(xué)家否定了古人的觀

2、點，他發(fā) 現(xiàn)了什么定律？現(xiàn)了什么定律？ 一、古人對天體運動的看法及發(fā)展過程 地心說： 日心說： 一、地心說一、地心說 托勒密于公元二世紀， 提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu) 學(xué)說，即“地心說”. 地心說認為地球是宇宙 的中心，是靜止不動的， 太陽、月亮及其他的行 星都繞地球運動 地心說直到16世紀才被 哥白尼推翻. 托 勒 密 地心說最初是由古希臘學(xué)者歐多克斯提出，后經(jīng)亞里地心說最初是由古希臘學(xué)者歐多克斯提出，后經(jīng)亞里 多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來。多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來。 地心說的建立與發(fā)展地心說的建立與發(fā)展 基本觀點：基本觀點： 1.1.地球是球體。地球是球體。 2.

3、2.地球是靜止不動的，而且處于宇地球是靜止不動的，而且處于宇 宙的中心宙的中心, ,從地球向外，依次有月從地球向外，依次有月 球、水星、金星、太陽、火星、木球、水星、金星、太陽、火星、木 星和土星星和土星, ,再外面是鑲嵌著所有恒再外面是鑲嵌著所有恒 星的天球星的天球恒星天。最外面，是恒星天。最外面，是 推動天體運動的原動天。推動天體運動的原動天。 3.3.所有日月星辰都圍繞地球勻速轉(zhuǎn)所有日月星辰都圍繞地球勻速轉(zhuǎn) 動。動。 托托 勒勒 密密 地球是世界的中心地球是世界的中心, ,并且靜止不并且靜止不 動動, ,一切行星圍繞地球做圓周運動一切行星圍繞地球做圓周運動 二、日心說 哥白尼在16世紀提

4、出 了日心說 日心說認為太陽是靜 止不動的，地球和其 他行星都繞太陽運 動 1543 年哥白尼的天 體運行論 出版，書 中詳細描述了日心說 理論. 哥 白 尼 日心說的建立與發(fā)展日心說的建立與發(fā)展 在公元前在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就已經(jīng)提到過太多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就已經(jīng)提到過太 陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動。完整的日心說宇宙模型是陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動。完整的日心說宇宙模型是 由波蘭天文學(xué)家哥白尼在由波蘭天文學(xué)家哥白尼在1543年發(fā)表的年發(fā)表的天體運行論天體運行論中提出的。中提出的。 基本觀點：基本觀點： （1）太陽是不動的，而且在太陽是不動的，而且

5、在 宇宙中心，水星、金星、火星、宇宙中心，水星、金星、火星、 木星、土星和地球一樣，都在圓木星、土星和地球一樣，都在圓 形軌道上勻速率地繞著太陽公轉(zhuǎn)。形軌道上勻速率地繞著太陽公轉(zhuǎn)。 （2）月球是地球的衛(wèi)星，它月球是地球的衛(wèi)星，它 在以地球為中心的圓軌道上每月在以地球為中心的圓軌道上每月 繞地球轉(zhuǎn)一周，并隨地球繞太陽繞地球轉(zhuǎn)一周，并隨地球繞太陽 公轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)。 （3）地球每天自轉(zhuǎn)一周，天地球每天自轉(zhuǎn)一周，天 穹實際上不轉(zhuǎn)動，只是由于地球穹實際上不轉(zhuǎn)動，只是由于地球 的自轉(zhuǎn)才是我們看到了日月星辰的自轉(zhuǎn)才是我們看到了日月星辰 每天東升西落的現(xiàn)象。每天東升西落的現(xiàn)象。 哥白尼哥白尼 太陽是世界的中心太陽

6、是世界的中心, ,并且靜止不并且靜止不 動動, ,一切行星都圍繞太陽做圓周運。一切行星都圍繞太陽做圓周運。 年年 份份春春 分分夏夏 至至秋秋 分分冬冬 至至 2010 3月21日6月21日9月23日 12月22日 2011 3月21日6月22日9月23日 12月22日 2012 3月20日6月21日9月22日 12月21日 表一：各年四節(jié)氣具體日期統(tǒng)計表 分析數(shù)據(jù)，你得到了什么？ 春天：92天 夏天：94天 秋天：84天 冬天：90天 四季的時間是不相等的 地球繞太陽的運動并不是完美的勻速圓周運動 丹麥偉大的天文學(xué)家第谷連續(xù)丹麥偉大的天文學(xué)家第谷連續(xù)2020年對行星的位置進行年對行星的位置進

7、行 觀測并記錄了精確的數(shù)據(jù)。觀測并記錄了精確的數(shù)據(jù)。 第第 谷（丹麥）谷（丹麥）開普勒（德國）開普勒（德國） 四年多的刻苦計算四年多的刻苦計算 二十年的精心觀測二十年的精心觀測 8分的誤差 否定否定19 種假設(shè)種假設(shè) 行星軌道為橢圓行星軌道為橢圓 若是勻速圓若是勻速圓 周運動周運動 怎么回事怎么回事 呢呢 潛心研究潛心研究 1、開普勒第一定律、開普勒第一定律 2、開普勒第二定律、開普勒第二定律 3、開普勒第三定律、開普勒第三定律 二、開普勒行星運動定律 1、開普勒第一定律、開普勒第一定律 開普勒開普勒 開普勒第一定開普勒第一定 律律 仔細觀察地球繞太陽轉(zhuǎn)動模型圖，你得了到什么？ 快慢：近日點運

8、行快 遠日點運行慢 開普勒開普勒 開普勒第二定開普勒第二定 律律 若t= t= t，則s= s= s 開普勒開普勒 開普勒第三定開普勒第三定 律律 行星行星/衛(wèi)星衛(wèi)星半長軸（半長軸（km）周期（天）周期（天）K（m/s） 水星5787.97 金星108225 地球149365 火星228687 木星7784333 土星142610759 天王星287030660 海王星449860148 月球0.384427.3 同步衛(wèi)星0.04241 3.361018 3.361018 3.361018 3.361018 3.361018 3.361018 3.371018 3.371018 1.03101

9、3 1.031013 動手計算后，你得到了什么？ 所有行星的半長軸的三次方與周期的平方的比值都相等， 月球、衛(wèi)星的比值也 K值與環(huán)繞天體，與中心天體 1.行星繞太陽運動的軌道十 分接近圓，太陽處在圓心 1.1.所有的行星圍繞太陽運動所有的行星圍繞太陽運動 的軌道都是橢圓，太陽處在的軌道都是橢圓，太陽處在 所有橢圓的一個所有橢圓的一個焦點焦點上上 2. 2. 對于每一個行星而言，太對于每一個行星而言，太 陽和行星的聯(lián)線在相等的時陽和行星的聯(lián)線在相等的時 間內(nèi)掃過間內(nèi)掃過相等的面積相等的面積 3 3. .所有行星的軌道的半長軸所有行星的軌道的半長軸 的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次 方的比值都相等方的比值都相等 2.對于某一行星來說，它繞 太陽做圓周運動的角速度 （或線速度）不變，即行星 做勻速圓周運動 3.3.所有行星的軌道的半長軸所有行星的軌道的半長軸 的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次 方的比值都相等方的比值都相等 即即R R/T/T=k=k 地心說：日心說： 1、開普勒第一定律：橢圓軌道定律。、開普勒第一定律：橢圓軌道定律。 2、開普勒第二定律：面積定律、開普勒第二定律：面積定律 3、開普勒第三定律：周期定律、開普勒第三定律：周期定律 所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，