[課件] 第一節(jié)行星的運動-1

1、1 1行星的運動天體運動的圖片瀏覽天體運動的圖片瀏覽 炫目的星云奇妙的撞擊天體運動的圖片瀏覽天體運動的圖片瀏覽 天體運動的圖片瀏覽天體運動的圖片瀏覽 天體運動的圖片瀏覽天體運動的圖片瀏覽 天體運動的圖片瀏覽天體運動的圖片瀏覽 天體運動的圖片瀏覽天體運動的圖片瀏覽 在浩瀚的宇宙中有無數大小不一、形態(tài)各異的天體，如月亮、地球、太陽、夜空中的星星由這些天體組成的廣袤無限的宇宙始終是我們渴望了解、不斷探索的領域。關于天體的運動，歷史上有過不同的看法. 在天文學上，托勒密集古希臘天文學之大成，建立地心宇宙觀，即托勒密地心學說。他主張地球居宇宙中心靜止不動，日、月、行星和恒星均環(huán)繞地球運行，托勒密的地球中

2、心說支配西方達1500年之久。地心說認為地球是宇宙的中心，是地心說認為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球運動運動 托勒玫（托勒玫（Claudius Ptolemaeus，約約90-168），）， 一譯一譯“托勒密托勒密” 波蘭天文學家哥白尼經過近四年的觀測和計算，于1543年出版了“天體運行論”正式提出“日心說”?！叭招恼f日心說”認為，認為太陽是靜止不動的，認為，認為太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動地球和其他行星都繞太陽運動. ?！叭招恼f”戰(zhàn)勝了“地心說”，最終真理戰(zhàn)勝了謬誤請同學們閱讀第64頁人類對行星運動規(guī)律

3、的認識，中托勒密：地心宇宙，哥白尼：攔住了太陽，推動了地球交流討論，找出“地心說”遭遇的尷尬和“日心說的成功之處 地心說所描述的天體的運動不僅復雜而且問題很多，如果把地球從天體運動的中心位置移到一個普通的、繞太陽運動的位置，換一個角度來考慮天體的運動，許多問題都可以解決，行星運動的描述也變得筒單了 “日心說”代表人物：哥白尼，“日心說”能更完美地解釋天體的運動 十七世紀，德國人開普勒在“日心說”的基礎上發(fā)現了行星運動的三定律，成為人類對行星運動第一次定量表述，為萬有引力的發(fā)現奠定了堅實的基礎。：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點焦點上。 開普勒在確定地球運行軌道時發(fā)現

4、，若將地球繞太陽運行的軌道分為若干小段，每一段與太陽的連線在相等的時間間隔內掃過相等的面積。開普勒把這一結果推廣到其他行星，就得到了對任意行星來說，他與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積。(近日點速率最大，遠日點近日點速率最大，遠日點速率最小速率最小) 開普勒自發(fā)表了第一、二定律后，又過了十年，經過更加艱苦的努力，在數字的海洋里提煉出了聯系各行星軌道的第三定律。:所有行星的軌道半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等 。 K K是一個只決定于是一個只決定于中心天體中心天體質量的物理量質量的物理量. .給出太陽系九大行星平均軌道半徑和周期的數值，供驗證 ：k水=3.361018K金=

5、3.351018K地=3.311018K火=3.361018k是一個與行星無關的常量，那么你能猜想出它可能跟誰有關嗎是一個與行星無關的常量，那么你能猜想出它可能跟誰有關嗎? 根據開普勒第三定律知：所有行星繞太陽運動的半長軸的三次方跟公轉周期二次方的比值是一個常數k，可以猜想，這個“k”一定與運動系統(tǒng)的物體有關因為常數k對于所有行星都相同，而各行星是不一樣的，故跟行星無關，而在運動系中除了行星就是中心天體太陽，故這一常數“k一定與中心天體太陽有關(通過后面的學習將知道k值與太陽質量的關系)說明：說明：開普勘定律不僅適用于行星繞大陽運動，也適用于衛(wèi)星繞著地球轉，不過比例式 k中的k是不同的，與中心

6、天體有關 實際上，由于行星的橢圓軌道都跟圓近似實際上，由于行星的橢圓軌道都跟圓近似開普勒關于行星運動的確切描述，不僅使人們在解決行星的運動學問題上有了依據，更澄清了人們對天體運動神秘、模糊的認識，同時也推動了對天體動力學問題的研究所以在中學階段的研究中能夠按圓處理所以在中學階段的研究中能夠按圓處理 1、多數大行星繞太陽運動的軌道與圓十分接近，、多數大行星繞太陽運動的軌道與圓十分接近，太陽處在圓心太陽處在圓心2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度）不變，即行星做圓周運動速度（或線速度）不變，即行星做圓周運動3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉周期、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方比值都相等的二次方比值都相等A地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動B.太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運動C.太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動D“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現在看來都是不正確的下列說法正確的是下列說法正確的是( ) 本節(jié)學習的是開普勒行星運動的三定律，其中第一定律反映了行星運動的軌跡是橢圓，第二