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人教版物理高中必修二《行星的运动》课件(共15张PPT)_图文

行星的运动

地心说与日心说
对天体的运动,历史上有过“地心说” 和“日心说”两种对立的认识。发生过激烈 的斗争。

1、地心说
由于地球的自转,我们在地球上看到天 上的星星,感觉上都是绕地球运动,太阳与 月亮也一样,这样人们就很容易得出,地球 是宇宙的中心,太阳、月亮及所有的星星都 是绕地球转动的。这就是地心说。

1、地心说
在古代,以希腊亚里士多德为代表,认 为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为 中心,在不停地运动。这种观点,就是“地 心说”。公元二世纪,天文学家托勒玫,把 当时天文学知识总结成宇宙的地心体系,发 展完善了“地心说”,描绘了一个复杂的天 体运动图象。

2、日心说
随着天文观测不断进步, “地心说”暴露出许多问题。逐 渐被波兰天文学家哥白尼(14731543)提出的“日心说”所取代。
波兰天文学家哥白尼经过近 四十年的观测和计算,于1543年 出版了“天体运行论”正式提出 “日心说”。

2、日心说
“日心说”对天体的描述大为 简化,同时打破了过去认为其它 天体和地球截然有别的界限,是 一项真正的科学革命。这种学说 和宗教的主张是相反的。为宣传 和捍卫这个学说,意大利学者布 鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽 利略受到残酷的迫害,后人把历 史上这桩勇敢的壮举形容为: “哥白尼拦住了太阳,推动了地 球。” 哥白尼(1473-1543)

2、日心说
日心说认为:太阳是宇宙 的中心,地球和其他行星都绕 太阳运动。
实际上,太阳也不是宇宙 的中心,也并非静止,它在以 2.46亿年的周期绕银河系中心 运动。、、、、、

3、开普勒三定律
● 开普勒的计算及得出的 结论——开普勒三定律
开普勒(1571-1630,德国天文 学家)在第谷(开普勒的导师)的工 作基础上,开普勒经过大量的计算, 编制成《鲁道夫星表》,表中列出了 1005颗恒星的位置。这个星表比其 他星表要精确得多,因此直到十八世 纪中叶,《鲁道夫星表》仍然被天文 学家和航海家们视为珍宝,它的形式 几乎没有改变地保留到今天,他被称 为“天上的立法者”。

开普勒在研究第谷观测所记录的数据时,也 是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问 题的,但是所得结果却与第谷的观测数据至少有 8’的角度误差。当时公认的第谷的观测误差不超 过2’,开普勒想,这不容忽视的8’也许是因为人 们认为行星绕太阳做匀速圆周运动造成的。至此, 人们长期以来视为真理的观念——天体做匀速圆 周运动,第一次受到了怀疑。后来开普勒又仔细 研究了第谷的观测资料,经过四年多的刻苦计算, 先后否定了19种设想,最后总结发现行星运动的 三条规律:

3、开普勒三定律
◆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。

太阳

焦点

焦点

行星轨道

3、开普勒三定律
◆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。
◆开普勒第二定律(面积定律)
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的 面积。即近日点速率最大,远日点速率最小。

开普勒自发表了第一、二 定律后,又过了十年,经过更 加艰苦的努力,在数字的海洋 里提炼出了联系各行星轨道的 第三定律。

太阳

焦点
行星轨道

3、开普勒三定律

◆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。
◆开普勒第二定律(面积定律)
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的 面积。即近日点速率最大,远日点速率最小。
◆开普勒第三定律(周期定律)

所有行星的椭圆轨道的半长轴 的三次方与周期的平方成正比。 即有: R13:R23=T12:T22
或: R3/T2=k 注意: k的大小与行星无关,
只与太阳有关。

长轴 短 轴

开普勒定律的得出为牛顿发现万有 引力定律打下了坚实的基础
在运用开普勒定律时注意:
▲定律不仅适用于行星,也适用于卫星。只不 过比值R3/T2=k’大小由行星决定。
▲行星轨道都是椭圆,但有圆近似,故计算时 可以认为是匀速圆周运动,太阳处在圆周轨道的圆 心处。

小结:

◆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

太阳

轨道上绕太阳运动,太阳是在这

些椭圆的其中一个焦点上。

◆开普勒第二定律(面积定律)

太阳和行星的连线在相等的时间 内扫过相等的面积。即近日点速 率最大,远日点速率最小。
◆开普勒第三定律(周期定律)

太阳

焦点 行星轨道

所有行星的椭圆轨道的半长轴的
三次方与周期的平方成正比。
即有: R13/R23=T12/T22
或: R3/T2=k 注意: k的大小与行星无关,只与太阳有关。

长轴 短 轴

谢谢



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