天體運(yùn)行規(guī)律

天體運(yùn)行規(guī)律第1頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六古人對(duì)地球的認(rèn)識(shí)

古人根據(jù)有限范圍內(nèi)的觀察（如日月星辰東升西落、遠(yuǎn)處天壤相接等），得出“天圓地方”之類(lèi)的想法。天圓地方第2頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六東漢時(shí)期的天文學(xué)家張衡提出“渾天”說(shuō)，認(rèn)為天就像一個(gè)大雞蛋，地球就是其中的蛋黃。第3頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六從約公元前200年開(kāi)始，在官方文件中已有關(guān)于行星的連年記載，還有流星雨、彗星、日食、太陽(yáng)黑子以及異乎尋常的云、極光之類(lèi)的記載，或?qū)坌堑母櫽^測(cè)的記錄．這些現(xiàn)象的觀測(cè)者都使用了制作精良的大型渾天儀和其他刻度儀器第4頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、地心說(shuō)地球是宇宙的中心。地球是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其它行星都繞地球運(yùn)動(dòng)。統(tǒng)治很長(zhǎng)時(shí)間的原因：①符合人們的日常經(jīng)驗(yàn)；②符合宗教地球是宇宙的中心的說(shuō)法。托勒密第5頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六“地心說(shuō)”模型存在的問(wèn)題（1）隨著人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的不斷研究發(fā)現(xiàn)，“地心說(shuō)”所描述的天體的運(yùn)動(dòng)不僅復(fù)雜而且問(wèn)題很多.如果把地球從天體運(yùn)動(dòng)的中心位置移到一個(gè)普通的、繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星的位置，換一個(gè)角度來(lái)考慮天體的運(yùn)動(dòng)，許多問(wèn)題都可以解決，行星運(yùn)動(dòng)的描述也變得簡(jiǎn)單了.（2）隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展，人們希望借助星星的位置為船隊(duì)導(dǎo)航，因而對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)觀測(cè)越來(lái)越精確，科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)及記錄的大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，用托勒密的“地心說(shuō)”模型很難得出完美的解答。（3）對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)很難得出完滿的解答，所描述的行星運(yùn)動(dòng)也很復(fù)雜.

第6頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、日心說(shuō)哥白尼在16世紀(jì)提出了日心說(shuō)．日心說(shuō)認(rèn)為太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)．1543年哥白尼的《天體運(yùn)行論》出版，書(shū)中詳細(xì)描述了日心說(shuō)理論.哥白尼第7頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六現(xiàn)在觀點(diǎn)

地心說(shuō)、日心說(shuō)的共同錯(cuò)誤：兩者都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣。認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美、和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)天體的運(yùn)動(dòng)與地面上的運(yùn)動(dòng)所遵循的力學(xué)規(guī)律也應(yīng)不同這種神圣被開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓的天體動(dòng)力學(xué)規(guī)律給徹底的否定了——開(kāi)普勒說(shuō)：天體運(yùn)動(dòng)軌道不是圓周

牛頓說(shuō)：天體運(yùn)動(dòng)和地面物體運(yùn)動(dòng)一樣第8頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六三、開(kāi)普勒三定律１．開(kāi)普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．RFF地球第9頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六FF２．開(kāi)普勒第二定律：對(duì)于每一個(gè)行星，太陽(yáng)和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等．

離太陽(yáng)近時(shí)速度快，離太陽(yáng)遠(yuǎn)時(shí)速度慢．第10頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六３．開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．RFF地球比值k是與行星無(wú)關(guān)而只與太陽(yáng)有關(guān)的恒量．第11頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

需要注意：（1）開(kāi)普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛(wèi)星，只不過(guò)此時(shí)比值k是由行星質(zhì)量所決定的另一恒量．

（2）行星的軌道都跟圓近似，因此計(jì)算時(shí)可以認(rèn)為行星是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．（3）開(kāi)普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的