精品《行星的運(yùn)動(dòng)》

第六章萬(wàn)有引力與航天,仰望星空我仰望星空，我仰望星空它是那樣寥廓而深邃；它是那樣自由而寧?kù)o；那無(wú)窮的真理，那博大的胸懷，讓我苦苦地求索、追隨。讓我的心靈棲息、依偎。我仰望星空，我仰望星空，它是那樣莊嚴(yán)而圣潔；它是那樣壯麗而光輝；那凜然的正義，那永恒的熾熱，讓我充滿(mǎn)熱愛(ài)、讓我心中燃起希望的烈感到敬畏。焰、響起春雷。溫家寶,6.1行星的運(yùn)動(dòng),1.地心說(shuō)的代表人物和主要觀點(diǎn),一、關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)的兩種對(duì)立觀點(diǎn),2.日心說(shuō)的代表人物和主要觀點(diǎn),地心說(shuō)-托勒密建立和完善。,地心說(shuō)的建立與發(fā)展,基本觀點(diǎn)：1.地球是球體。2.地球是靜止不動(dòng)的，而且處于宇宙的中心,從地球向外，依次有月球、水星、金星、太陽(yáng)、火星、木星和土星,再外面是鑲嵌著所有恒星的天球恒星天。最外面，是推動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)天。3.所有日月星辰都圍繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。,托勒密,地心說(shuō),地球是世界的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),1、地心說(shuō),火星逆行,日心說(shuō)的建立與發(fā)展,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(guò)太陽(yáng)是宇宙的中心，地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。完整的日心說(shuō)宇宙模型是由波蘭天文學(xué)家哥白尼在1543年發(fā)表的天體運(yùn)行論中提出。,基本觀點(diǎn)：（1）太陽(yáng)是不動(dòng)的，而且在宇宙中心，水星、金星、火星、木星、土星和地球一樣，都在圓形軌道上勻速率地繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。（2）月球是地球的衛(wèi)星，它在以地球?yàn)橹行牡膱A軌道上每月繞地球轉(zhuǎn)一周，并隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。（3）地球每天自轉(zhuǎn)一周，天穹實(shí)際上不轉(zhuǎn)動(dòng)，只是由于地球的自轉(zhuǎn)才是我們看到了日月星辰每天東升西落的現(xiàn)象。,日心說(shuō),太陽(yáng)是世界的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星都圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。,哥白尼,2、日心說(shuō),丹麥偉大的天文學(xué)家第谷連續(xù)20年對(duì)行星的位置進(jìn)行觀測(cè)并記錄了精確的數(shù)據(jù)。,二、行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律,開(kāi)普勒,第谷,德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒（1571-1630）在最初研究他的導(dǎo)師家第谷（1546-1601）所記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，也是以行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型來(lái)思考問(wèn)題的，但是所得結(jié)果卻與第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)至少有8分的角度誤差。當(dāng)時(shí)公認(rèn)的第谷的觀測(cè)誤差不超過(guò)2分，開(kāi)普勒想，這不容忽視的8分也許是因?yàn)槿藗冋J(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所造成的。至此，人們長(zhǎng)期以來(lái)視為真理的觀念天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，第一次受到了懷疑。后來(lái)開(kāi)普勒又仔細(xì)研究了第谷的觀測(cè)資料，經(jīng)過(guò)四年多的刻苦計(jì)算先后否定了19種設(shè)想，最后終于發(fā)現(xiàn)了天體運(yùn)行的規(guī)律開(kāi)普勒三大定律。,表一：各年四節(jié)氣具體日期統(tǒng)計(jì)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(shí)間是不相等的地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)并不是完美的勻速圓周運(yùn)動(dòng),二、行星的運(yùn)動(dòng),開(kāi)普勒,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,二、行星的運(yùn)動(dòng),開(kāi)普勒,開(kāi)普勒第二定律,對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的聯(lián)線(xiàn)在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積,一、行星的運(yùn)動(dòng),開(kāi)普勒,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（k）都相等,一、行星的運(yùn)動(dòng),3.3610183.3610183.3610183.3610183.3610183.3610183.3710183.3710181.0310131.031013,動(dòng)手算一算,動(dòng)手計(jì)算后，你得到了什么？,所有行星的半長(zhǎng)軸的三次方與周期的平方的比值都相等，月球、衛(wèi)星的比值也相等,K值與環(huán)繞天體無(wú)關(guān)，與中心天體有關(guān),開(kāi)普勒第三定律,1.a指橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T指行星運(yùn)動(dòng)的周期,2.k是一個(gè)常數(shù)，對(duì)于繞同一中心天體運(yùn)動(dòng)的行星來(lái)說(shuō)，k的大小與行星無(wú)關(guān)，只與中心天體有關(guān),公式表述：,在中學(xué)階段，我們將橢圓軌道按照?qǐng)A形軌道處理，則開(kāi)普勒定律描述為：,1.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心,1.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,2.對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的聯(lián)線(xiàn)在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積,3.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,2.對(duì)于某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線(xiàn)速度）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),3.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即R/T=k,例1.有兩個(gè)人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：2，則它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為。,【解】：,設(shè)兩人造地球衛(wèi)星的軌道半徑分別為r1、r2，周期分別為T(mén)1、T2，且r1：r21：2，則根據(jù)開(kāi)普勒第三定律,所以,比值法處理天體運(yùn)動(dòng),例2.關(guān)于行星繞