天体运动课件.ppt
第一节第一节天体运动天体运动_宇宙的起源：大爆炸学说宇宙的起源：大爆炸学说远远的街灯明了，远远的街灯明了，好像闪着无数的明星。好像闪着无数的明星。天上的明星现了，天上的明星现了，好像点着无数的街灯。好像点着无数的街灯。我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。古人是如何认识宇宙的呢？（1）“天圆地方”说：（2）“浑天”说：（3）地心说：（4）日心说：古人对地球的认识古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远处天壤相古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远处天壤相接等），得出接等），得出“天圆地方天圆地方”之类的想法。之类的想法。天圆地方中国古人中国古人的的“天圆天圆地方地方”说说。东汉时期的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。浑天说：一、地心说一、地心说托托 勒勒 密（古希腊）密（古希腊）代表人物代表人物：古希腊学者托勒密托勒密基本论点：基本论点：地球地球是宇宙的中心，是静止静止不动的。太阳、月亮及其他行星都绕地球运动，并且作匀速圆周运动。特点：特点：符合当时人们的日常生活经验。符合宗教神学的教义。代表作代表作：天文学大成二、日心说哥哥 白白 尼尼(波兰）波兰）代表人物代表人物：波兰天文学家哥白尼哥白尼基本论点：基本论点：太阳太阳是宇宙的中心，所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动匀速圆周运动。地球是绕太阳旋转的普通行星，月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周匀速圆周运动运动，同时还跟地球一起绕太阳运动。与日地日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。天穹不转动天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。代表作代表作：天球运行论哥白尼的日心说也有缺点和错误：1.日心说认为太阳是宇宙的中心，实际上太阳只是太阳系的中心天体，并不是宇宙的中心。2.日心说认为行星运行的轨道是圆，其实是椭圆。日心说也有缺陷，那么，天体运动到底遵循什么样的运动规律呢？第谷第谷把全身心都投入到把全身心都投入到行星位置的测量中。行星位置的测量中。经过经过20余年余年的观测，获得了大的观测，获得了大量的精确资料。但是，他用量的精确资料。但是，他用圆形轨道进行验证，没有得圆形轨道进行验证，没有得到理想的结果。到理想的结果。第第 谷谷（丹麦1546-1601）日心说进一步完善日心说进一步完善日心说的进一步完善日心说的进一步完善第谷死后，他的学生开第谷死后，他的学生开普勒继续对他的观测资普勒继续对他的观测资料进行研究，最终发现，料进行研究，最终发现，发现行星运动的轨道是发现行星运动的轨道是椭圆，最终总结得出了椭圆，最终总结得出了开普勒行星运动三定律。开普勒行星运动三定律。开普勒开普勒（德国人1571-1630）数学补充：什么是椭圆？图钉图钉图钉图钉F1F2POABCDOA=OB-半长轴半长轴OC=OD-半短轴半短轴F1 和F 2 为焦点为焦点F1 F 2为焦距为焦距 所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上太阳是在这些椭圆的一个焦点上 第一定律第一定律(轨道定律轨道定律)一一 、开普勒定律、开普勒定律 说明：说明：1.不不同同的的行行星星，轨轨道道不不同同，半半长长轴轴不不同。同。2.对对不不同同的的行行星星，太太阳阳总总在在他他们们的的焦焦点上点上。太阳系模型：对每个行星来说对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积的时间内扫过相等的面积.第二定律第二定律(面积定律面积定律)则则 第二定律的推论：第二定律的推论：行星行星离太阳近时速度快，离太离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢阳远时速度慢。V1R1=V2R2 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等的公转周期的二次方的比值都相等3、第三定律：（周期定律）、第三定律：（周期定律）注意：注意：比值比值k是是一个对所有行星都相同的一个对所有行星都相同的常量常量，与与行行星星无关无关，是，是只与太阳只与太阳（中心天体）（中心天体）的的质量质量有有关的恒量关的恒量。C太阳半长轴a半短轴bAB行星注意：注意：1.多多数数行行星星绕绕太太阳阳运运动动的的轨轨道道十十分分接接近近圆圆，太太阳阳处处在在圆圆心心处处。所所以以，中中学学阶阶段段，我我们们把把行行星星绕绕太太阳的运动近似当作阳的运动近似当作匀速圆周运动匀速圆周运动处理。处理。2.2.中，中，比值比值k是是一个对所有行星都相同的一个对所有行星都相同的 常常量量，与与行行星星无无关关，是是只只与与太太阳阳（中中心心天天体体）的的质质量量有有关关的的恒恒量量。不不同同行行星星的的半半长长轴轴不不同同，故故公公转转周期也不同。周期也不同。3.地地球球绕绕太太阳阳转转动动，月月球球绕绕地地球球转转动动，他他们们遵遵循循相相同的运动规律，但是，比值同的运动规律，但是，比值K不同。不同。课堂小结课堂小结一、地心说与日心说：一、地心说与日心说：二、行星运动定律二、行星运动定律1、轨道定律：椭圆、轨道定律：椭圆2、面积定律：面积定律：3、周期定律：、周期定律：R 3/T2=k（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）是一个只与中心天体质量有关的物理量）V V1 1R R1 1=V=V2 2R R2 2 1.1.下列说法正确的有下列说法正确的有 ()A 太阳系中的八大行星有一个共同的轨道太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点焦点 B 行星的运动方向总是沿着轨道的切线行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向方向 C 行星的运动方向总是与它和太阳的连行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直线垂直 D 地心说的说法是正确的地心说的说法是正确的 习题巩固习题巩固:AB 2.2.关于关于行星的运动行星的运动,下列说法正确的有是下列说法正确的有是 ()A 行星轨道的半长轴越长行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越自转的周期就越 大大 B 行星轨道的半长轴越长行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大公转的周期就越大 C 行星轨道的半长轴越短行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大公转的周期就越大 D“海王星海王星”离太阳最远离太阳最远,绕太阳运动的绕太阳运动的公转公转 周期最长周期最长BD3.3.某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a a，远日点离太阳距离为远日点离太阳距离为b b，过近日点时行星的速率为，过近日点时行星的速率为 ，则过远日点时速率为（则过远日点时速率为（）A.B.C.D.C C
