行星的运动2 (2).ppt
第一节 行星的运动一.古人对天体运动的看法和发展历程 1.古人对天体运动存在哪些看法?在古代,古人对天体的运动主要存在 着”地心说”和”日心说”两种对立的看 法.2.什么是”地心说”和”日心说”?所谓的”地心说”和”日心说”就是以不 同的星体为运动中心的两种学说.“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮和其他行星都是围绕地球运动.“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球,月亮和其他行星都是围绕太阳运动.3.”地心说”为什么能够占领较长的 统治时间?“地心说”占较长统治地位的原因 是由于它比较符合人们的日常经 验,如:太阳从东边升起,从西边落 下.同时它也符合当时在政治上 占统治地位的宗教精神.4.为什么”日心说”能够战胜”地心说”?人们通过对天体运动的研究,发现 地心说所描述的天体运动十分复 杂,而且问题很多.而如果将地球从 天体的中心位置移到一个普通的 饶太阳运动的行星的位置上,许多 问题便可以解决.一.天体运动的发展史二.著名的天文学家 开普勒开普勒（JohannesKepler,15711630）德国天文学）德国天文学家、光学家。家、光学家。第谷第谷(TychoBrahe，15461601)丹麦天文学家。丹麦天文学家。二.开普勒对行星运动的研究1.古人人为天体运动是匀速圆周运动 原因:无论”地心说”也好,”日心说”也好,古人 认为天体的运动都是很神圣的,认为天体运 动必然是最完美,最和谐的匀速圆周运动,天体的运动和地面上的运动多遵循的规律 也应不同.2.开普勒对天体做匀速圆周运动产生怀 疑的原因?开普勒用天体做匀速圆周运动的观点所得 的结论和第谷所观察的数据存在至少8的 角度误差,但当时公认观测数据的误差不超 过2,也就是说,这6的误差产生的原因可能 是对天体运动的观点存在问题,因此产生了 对天体运动是匀速圆周运动这一观点的怀 疑.3.开普勒对天体运动的观点 开普勒对天体运动的观点总结起来可以归 纳为开普勒三大定律.4.对开普勒三大定律的解释:举例:地球绕太阳运动 结论:(1).太阳在地球运动轨道的焦点上.(2).近日点的速率最大,远日点的速率 最小.基础知识的应用 1.在太阳系中,有九大行星绕太阳运行,由远 近分别是:水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,冥王星.那么它们绕太阳运 行的周期最短的是_.水星水星 2.关于行星运动,以下说法正确的是-()A.行星轨道的半长轴越长,自转周期越大.B.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大.C.水星的半长轴最短,公转周期最大.D.冥王星离太阳”最远”,绕太阳运动的公转 周期最长.B D 3.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确 的是-()A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳 运动.B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道 的中心处.C.离太阳越近的行星运动周期越长.D.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟 公转周期的二次方的比值都相等.D 十七世纪，德国人开普勒在“日心说”的基础上，整理了他的老师，丹麦人第谷20多年观测行星运动的数据后，经过四年艰苦计算，总结了关于行星运动的三条规律，即：开普勒（1571-1630）Joanhes Kepler 开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它的具体内容是：所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。他当时算出，火星的偏心率为0.093，是当时所知的在太阳系内最大的，因此椭圆轨道最为明显。他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论。开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的轨道分为若干小段，每一段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。开普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线（称为径矢）在相等的时间内扫过相等的面积。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。第三定律的具体表述是:行星绕太阳运动轨道半长轴a的立方与运动周期的平方成正比。一、地心说 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。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。在托勒密的天体运行示意图里，描述的行星运动非常复杂。托勒密认为，行星P在以C点为中心的轨道上做匀速圆周运动的同时，圆心C点也沿以O点为圆心的轨道相对于离地球不远的Q点做匀速圆周运动，这两种运动的复合，构成了行星的运动。我们通常把以C点为中心的圆周轨道称为本轮，以O点为中心的圆周轨道称为均轮。二、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提出的“日心说”所取代。波兰天文学家哥白尼经过近四年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。“日心说”认为，太阳不动，处于宇宙的中心，地球和其它行星公转还同时自转。托勒玫(90-168)Claudius Peolemy哥白尼(1473-1543)Nicolas “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。”
