1、第六章 万有引力定律 高一物理课件精选（人教版必修2) 专题6.1 行星的运动 银河中的太阳系 回顾历史 地心说说与日心说说 对对天体的运动动，历历史上曾有过过两种对对 立的认识认识 ，并为为此发发生过过激烈的斗争： 回顾历史 认为认为 地球是宇宙中心，地球是静止不动动的，太阳、月亮以 及其它行星都围绕围绕 地球旋转转。该该学说说最初由古希腊学者欧多 克斯提出，后经亚经亚 里士多德、托勒密进进一步发发展而逐渐渐建立 和完善起来，描绘绘了一个复杂杂的天体运动图动图 象，把当时时天文 学知识总结识总结 成宇宙的地心体系。 1、地心说说 回顾历史 地心说把地球当作宇宙中心是错误 的，但它却统治 了很
2、长的一段时间 ： 尽管是错误错误 的，但它作为历为历 史，仍然有它存在的必然性，正 是因为为它才进进一步激发发人们们去探索，因此它的功绩还绩还 是不应应全盘盘 抹杀杀。 符合人们们的日常经验经验 ； 符合宗教统统治者的观观点。 历史发展 随着天文观测观测 不断进进步，“地心说说”暴露 出许许多问题问题 。逐渐渐被波兰兰天文学家哥白尼(1473 -1543)提出的“日心说说”所取代。 哥白尼经过经过 近四十年的观测观测 和计计算，于1543 年出版了“天体运行论论”正式提出“日心说说”。 历史发展 2、日心说说 认为认为 太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕绕太阳转转 动动。 哥白尼认为认为 ，
3、地球不是宇宙的中心，而是一颗颗普通行星，太阳才是宇 宙的中心，一年的周期是地球每年绕绕太阳公转转一周的反映。 实际实际 上，太阳也不是宇宙的中心，也并非静止，它在以2.46 亿亿年的周期绕银绕银 河系中心运动动。 行星的运动 历史发展 “日心说说”对对天体的描述大为简为简 化，同时时打破了过过去认为认为 其它 天体和地球截然有别别的界限，是一项项真正的科学革命。这这种学说说和 统统治者宗教的主张张是相反的。为为宣传传和捍卫这卫这 个学说说，意大利学者 布鲁诺鲁诺 被宗教裁判所活活烧烧死。伽利略受到残酷的迫害，后人把历历 史上这桩这桩 勇敢的壮举举形容为为： 哥白尼拦拦住了太阳，推动动了地球。
4、一、地心说和日心说 地心说日心说 代表人物 基本论点 缺点 托勒密哥白尼 地球是宇宙的中心 ，是静止不动动的 宇宙的中心是太阳 描述天体的运动动遇 到了困难难 太阳不是宇宙的中 心，行星绕绕太阳的 运动轨动轨 道不是圆圆 历史发展 第谷的观测观测 和记录记录 第谷布拉赫（1546-1601），丹麦天 文学家和占星学家。生于克努兹兹斯图图普（今 属瑞典）。 1572年11月11日第谷发现发现 仙后座中的一颗颗超新星（银银 河系的），第二年发发表论论文新星，后来受丹麦国王腓特 烈二世的邀请请，在汶岛岛建造天堡观观象台，建造了许许多大型精 密的天文仪仪器，经过经过 20年的天文观测观测 ，第谷发现发
5、现 了许许多新 的天文现现象。 开普勒三条定律的得出 开普勒（德国） 第 谷（丹麦） 怎么回事 呢? 二十年的 精心观测观测 星体做匀速 圆圆周运动动 四年多的 刻苦计计算 事实实:8分的误误差 结论结论 :否定19种假设设 认为认为 行星轨轨道为椭为椭 圆圆 开普勒三条定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在所在椭圆的一 个焦点上。 开普勒第一定律（亦称轨道定律） 焦点 太阳 焦点 开普勒第二定律 对对于每一个行星而言，太阳和行星的连线连线 在相等的时间时间 内扫过扫过 相 等的面积积。 开普勒第二定律 （亦称面积积定律） (近日点速率最大，远远日点速率最小) 开普勒第三定律（亦称
6、周期定律） 所有行星的轨轨道的半长轴长轴 的三次方跟公转转周期的二次方的比值值 都相等。 即：R3 / T 2 = k K是一个只决定于被绕绕天体（中心天体）质质量的物理量. R 半长轴长轴 半短轴轴 开普勒第三定律（亦称周期定律） k水=3.361018 K金=3.351018 K地=3.311018 K火=3.361018 开普勒定律的得出为为牛顿发现顿发现 万有引力定律打下了坚实坚实 的基础础. 即：R3 / T 2 = k 课堂小结 一、回顾历顾历 史: 地球是中心太阳是中心宇宙无限 （科学精神推动了认识发 展） 1、轨轨道定律：椭圆椭圆 ,中心天体处处于焦点 a3/ T2 =k （K
7、是一个只与中心天体质质量有关的物理量） 地心说说与日心说说 二、行星运动动定律: 2、面积积定律：近日点速率最大，远远日点速率最小 3、周期定律： 把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动 近似化 R r 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的大小由行星决定。 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。 例题 下列说法正确的是（ ） A地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星都绕 地球运动 B太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运 动 C地球是绕太阳运动的一颗行星 D日心说和地心说都是错误的 C 例
8、题 关于行星的运动以下说法正确的是（ ） A、行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B、行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C、水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 D、冥王星离太阳“最远”，公转周期就最长 BD 例题 从天文望远镜远镜 中观观察到银银河系中有两颗颗行星绕绕某恒星运 行，两行星的轨轨道均为椭圆为椭圆 ，观观察测测量到它们们的运转转周 期之比为为8:1，则则它们椭圆轨们椭圆轨 道的半长轴长轴 之比为为 （ ） A2:1 B4:1 C8:1 D1:4 B 例题 木星的公转转周期约为约为 12年，地球到太阳的距离为为1天文 单单位，则则木星到太阳的距离为为（） A、2天文单单位 B
9、、4天文单单位 C、5.2天文单单位 D、12天文单单位 C 想一想 2、你能否例举举一些事实实或设计设计 一个实验实验 来说说明：地球绕绕太阳转转 动动是椭圆轨椭圆轨 道而不是正圆轨圆轨 道。 1、第一次揭示行星运动规动规 律的科学家是_，他是在_ 的观测资观测资 料的基础础上总结总结 出来的。 想一想 4、木星绕绕太阳转动转动 的周期为为地球绕绕太阳转动转动 周期的12 倍，则则木星绕绕太阳运行的轨轨道半长轴约为长轴约为 地球绕绕太阳运 行轨轨道半长轴长轴 的多少倍？ 3、试试由开普勒第三定律说说明离太阳越远远的行星，其运行 速度越小（把行星的运动动看作是匀速圆圆周运动动）。 想一想 5、天文学家观观察哈雷彗星的周期是75年，离太阳的最近的 距离是8.91010m，但它离太阳的最远远距离不能测测出，试试 根据开普勒定律计计算这这个最远远距离。已知太阳系的开普勒 恒量k=3.3541018m3/s2。
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