第3.1节 天体运动.pptVIP

第1节 天体运动 ■地心说(Geocentric Universe) 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。 托勒密的“地心说”体系 ■日心说(Solarcentric Universe) 哥白尼的“日心说”体系 约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。 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，是静止不动的 宇宙的中心是太阳 描述天体的运动遇到了困难 太阳不是宇宙的中心，行星绕太阳的运动轨道不是圆 ■第谷的天文学观测 哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的。 仙后座的新星爆发 ■开普勒三定律 开普勒（1571-1630）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天上的立法者”。 用图钉和细绳画椭圆 开普勒第一定律： 焦点 太阳 焦点 ● 所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律： 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 远处速度慢 近处速度快 开普勒第三定律： 所有行星的椭圆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。 表达式： R3 T2 = k 长半轴 行星绕太阳公转的周期 R 探究： 行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) K值 水星 57 87.97 3.36×1018 金星 108 225 3.35×1018 地球 149 365 3.31×1018 火星 228 687 3.36×1018 木星 778 4333 土星 1426 10759 天王星 2869 30686 海王星 4495 60188 同步卫星 0.0424 1 月球 0.3844 27.322 结 论 k值与中心天体有关，而与环绕天体无关 注意： （1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值 k 是由行星质量所决定的另一恒量． （2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动． （3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的． 1、哈雷彗星最近出现的时间是1986年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？ 提供数据：（1）地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆；（2）彗星轨道的半长轴R1约等于地球公转半径R2的18倍。 课堂训练 2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径为R，求飞船由A点到B点所需的时间。 R R0 A B 课堂训练 课堂小结 一、地心说与日心说 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） 二、行星运动定律 1、轨道定律：椭圆 2、面积定律 3、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）