从托勒密到开普勒
从托勒密到开普勒-知识探讨
从托勒密到开普勒-知识探讨合作与讨论1.地球是宇宙的中心吗？2.太阳位于宇宙中心吗？我的思路:1.地球是宇宙的中心吗？早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”，即认为地球位于宇宙的中心.公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说.根据这一学说，地球为球形，且居于宇宙中心静止不动，其他天体都绕着地球转动.这一学说从直观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年.地心说早在两千多年前，古希腊天文学家阿里斯塔克就已提出了朴素的“日心说”.他指出，太阳位于宇宙中心静止不动，地球则绕着太阳运动，同时又绕轴自转.可惜由于科学水平的限制，这一天才的思想未能为人们所认识.直到中世纪末，由于用托勒密地心体系推算出来的行星位置与实际天象的观测结果不符，人们才开始怀疑地心说的正确性.1543年，波兰天文学家哥白尼在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说.在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行.这样以来，托勒密地心体系中需要用极为复杂的运动图象来解释行星运动天象的繁琐的工作一下子变得十分简单.后来，德国天文学家开普勒指出，行星绕太阳运动的轨道应该是椭圆而不是圆，太阳位于椭圆的一个焦点上.这一重大发现使得观测结果完全可以用理论来加以解释和预报，日心说的地位进一步得以巩固.日心说按照日心学说，就地球上的人来看，天上恒星的位置应随着地球绕太阳运动而发生变化.在哥白尼提出日心说后的近300年中，人们进行了大量的观测，企图证明这一点，可是始终没有成功.原来，恒星离地球十分遥远，最近的一颗也远达43万亿千米.因此，地球围绕太阳运行造成的这颗恒星的位置变化很小.恒星越远，这一变化也越小，当时的观测仪器是无法探测到的.直到1838年，德国天文学家白塞尔才首次利用三角方法测出一颗名为天鹅61的恒星的位置变化，并推算出它的距离为11.2光年，从而最终证实了哥白尼的日心地动学说.地球的地位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星.2.太阳位于宇宙中心吗？1608年，荷兰人李波尔赛在一次偶然的机会中发明了望远镜.翌年，意大利物理学家、天文学家伽利略在得知这一消息后，立刻亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断加以改进.伽利略利用他的望远镜发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成.早在15世纪中叶，德国大主教尼古拉就已猜测黑夜天穹中的恒星都是一个个十分遥远的太阳.1584年，意大利人布鲁诺明确提出宇宙是无限的，恒星都是遥远的太阳，太阳只是无数个恒星中的普通一员.1750年，英国天文学家赖特指出，银河和所有观测到的恒星构成一个巨大的扁平状天体系统，由于太阳连同地球位于这一系统的内部，从不同方向观测才看到了银河和离散分布的点点繁星.1785年，英籍德国天文学家威廉·赫歇尔利用他自制的当时世界上最大的46 cm望远镜，通过长期的实际观测，并经过精心的分析研究，建立了第一个银河系模型.在这一模型中，太阳仍然位于当时人们所认识的宇宙范围——银河系的中心.由于赫歇尔个人在当时的威望，这一观念一直维持了130余年之久.太阳系恒星这一名称，无论在中国还是在西欧，它的含义都是“恒定不动的星体”.因为在很长时间内人们都发现恒星间相对位置固定不动，故而取了这么个名字.1718年，英国天文学家哈雷通过观测和分析，首次指出恒星不动的概念是错误的.后来，赫歇尔正确地认识到，我们所观测到的恒星运动是由恒星自身的运动和太阳的空间运动两部分合成的结果.1783年，他通过对所观测到的大量恒星运动的统计分析，发现太阳以大约每秒20 km的速度朝着织女星方向运动.太阳空间运动的发现彻底动摇了哥白尼日心体系中太阳固定不动的观念.1917年，美国天文学家沙普利通过对银河系内天体分布的分析，确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于相对来说比较靠近银河系边缘的地方，从而纠正了赫歇尔银河系模型的错误.这样，太阳的地位也发生了变化，从居于银河系中心的特殊恒星，降为银河系中一颗毫无特殊地位可言的普通恒星，地球在宇宙中的地位也就更无特殊性可言了.沙普利知识总结1.开普勒第一定律(轨道定律)：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个公共焦点上.开普勒第一定律2.开普勒第二定律(面积定律)：对于每一颗行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.开普勒第二定律3.开普勒第三定律(周期定律)：所有行星轨道的半长轴的立方跟公转周期的平方的比值都相等.用公式表示为：k Ta 23,式中k 是一个与行星无关而与太阳有关的常量.开普勒第三定律。
从托勒密到开普勒(2023版ppt)
第一定律：所有行星绕太阳 运动的轨道都是椭圆，太阳
位于椭圆的一个焦点上
第三定律：行星绕太阳公转 周期的平方与它们到太阳的
平均距离的立方成正比
行星运动定律的影响
01
02
03
04
奠定了现代天文学 的基础
推动了物理学和数 学的发展
改变了人们对宇宙 的认识
促进了科学革命和 启蒙运动的发展
从地心说到日心说 的转变
地心说的提出
01
托勒密是古希腊天文学家，提出了地心说
02
地心说认为地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都围绕地球旋转
03
地心说在当时被认为是正确的，因为它能够解释很多天文现象
04
地心说对后世的天文学和物理学产生了深远的影响
地心说的影响
奠定了天文学 的基础
影响了人们对 宇宙的认识
推动了科学的 发展
日心说：以太阳为中心，地球和其 他行星围绕太阳旋转
日心说：认为地球是运动的，太阳、 月亮和其他行星围绕太阳旋转
日心说：认为太阳是宇宙的中心， 地球和其他行星围绕太阳旋转
日心说：认为地球是运动的，太阳、 月亮和其他行星围绕太阳旋转
日心说：认为太阳是宇宙的中心， 地球和其他行星围绕太阳旋转
地心说向日心说的转变
严谨治学：严谨的科 学研究态度，注重实 验和证据
团队合作：与志同道 合的人合作，共同推 动科学进步
科学理论的演进
1 托勒密：地心说，认为地球是宇宙的中心 2 哥白尼：日心说，认为太阳是宇宙的中心 3 开普勒：行星运动三大定律，揭示了行星运动的规律 4 牛顿：万有引力定律，解释了物体之间的引力关系 5 爱因斯坦：广义相对论，解释了引力的本质和宇宙的演化 6 现代天文学：宇宙大爆炸理论，解释了宇宙的起源和演化
高一物理必修二课件-5.1 从托勒密到开普勒
课堂总结
1 新课导入 2 托勒密—地心体系—九重天模型 3 哥白尼—日心体系—太阳模型 4 开普勒——行星运动三大定律
五、作业：
课本第82页，2、3题
世间最容易的事是坚持，最难的事也是坚持。要记住，坚持到底就是胜利。 跌倒，撞墙，一败涂地，都不用害怕，年轻叫你勇敢。 当你飞黄腾达的时候，你的朋友知道你是谁；当你穷困潦倒的时候，你才知道你的朋友是谁。 见贤思齐焉，见不贤而内自省也。——《论语·里仁》 你打个碗，妈妈可以原谅；你要是说谎，绝对不行。 无欲速，无见小利。欲速则不达，见小利则大事不成。——《论语·子路》 不求做的最好，但求做的更好。 学习这件事，不是缺乏时间，而是缺乏努力。 我不仅仅是你的妈妈，更是你的朋友。 积极向上的人总是把苦难化为积极向上的动力。 成功，往往住在失败的隔壁！ 生命并不是一种辉煌的奇观或是一场丰盛的宴席，它是一种岌岌可危的困境。 夸奖我们，赞叹我们的，这都不是名师。会讲我们，指示我们的，这才是良师，有了他们我们才会进步。 当你跌到谷底时，那正表示，你只能往上，不能往下!
三 、
01 “日心说”的观点绝对正确吗？
开
普
勒
提
出
02
谁又提出了新的观点？提出三
行
定律经历的过程是什么？
星
运
动 三 定 律
03
三定律的内容是什么？各 揭示了什么规律？
阅读教材第81页并回答以上问题：
开普勒第一定律(轨道定律)所有行星围绕太
阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个
开 公共焦点上。 普 勒
2.关于行星绕太阳运动的正确说法是( D ) 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的周期越长 D.所有行星轨道的半长轴的立方与公转周期的 平方的比值都相等。
从托罗密到开普勒
1576年在丹麦王腓特烈二世的资 助下，他在汶岛上建立一所宏大的 天文台，他称之为天文堡。在那儿 他坚持了二十多年的天文观测。 1597年离开汶岛。1599年到布拉 格，任鲁道夫二世的御前天文学家。 第二年，他邀请开普勒来当助手.
第谷是最后一位也是最伟大的一位用 肉眼观测的天文学家,是一位杰出的观 测家.
行星
太阳 A
r
R
B
3.木星绕太阳运动的周期为地球 绕太阳运动周期的12倍。那么， 木星绕太阳运动的半长轴是地球 绕太阳运动的半长轴的多少倍？
4.太阳系中某小行星绕太阳运行 的轨道半径是地球绕太阳运行的 轨道半径的4倍，求该行星绕太 阳运转周期。
5.如图，发射地球同步卫星时的三个阶段， 首先将卫星送上近地圆轨道，其半径为r， 然后在某处B加速使其轨道成为以地心为焦 点的椭圆轨道，最后在轨道最高点A在次加 速，使卫星进入地球同步圆轨道，其半径为 R，周期为T。A、B分别为椭圆的远地点和 近地点。试求卫星从B运动到A经历的时间。
1.1970年4月24日我国发射了第一 颗人造地球卫星，其近地点高度 为h1=439km,远地点高度为 h2=2348km,则近地点和远地点卫 星运动的速率之比v1:v2是多少？
A
B C
F1
F2
M P N
2.如图，某行星绕太阳C沿椭圆轨道运行， 它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到 太阳的距离为R；若行星经过近日点时的速 度为vA，求该行星经过远日点时速度的大小
托勒蜜的宇宙模型
1、托勒密的重要著作《大综合论》 （《天文学大成》） 。
2、托勒密是“地心说”理论的 集大成者和代表者，“地心说” 理论影响人类长达1000余年之久。
二、哥白尼迎来了科学的春天
5.1-从托勒密到开普勒
开普勒研究了第谷连续20 年的观测数据，希望进一步解 释哥白尼的行星圆形轨道模型。 但他失败了。因为他得到的结 果与第谷的观测数据至少有8′ 的误差，开普勒相信这不是第谷 的粗心，而是哥白尼的理论还 需要进一步完善。从此他开始 研究行星的非匀速圆周运动。 经过多年的埋头计算，数十次 地否定自己的设想，开普勒最 终发现了更精确的行星运动规 律，并先后提出了行星运动的 三大定律。
2.第二定律（面积定律）
3.第三定律（周期定律）
a3 T2
k
（k是一个只与中心天体质量有关的物理量）
1.关于“日心说”被人们接受的原因是( D ) A.太阳总是从东面升起 B.地球是绕太阳运转的 C.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法 解决的问题 D.以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星 运动的描述也变得简单了
一.托勒密集古代天文学研究之大成
托勒密（C.Ptolemaeus， 约90—168），集古代天 文学、地理学、数学研究 之大成的古希腊学者。
托勒密
托勒密的宇宙模型
中间： 地球 九重天： 月球 水星 金星 太阳 火星 木星 土星 恒星天 原动天
地心说 地球是宇宙的中心，地球是静止不动的，太 阳、月亮以及其他行星都绕地球运动，代表人物 是托勒密。 托勒密的理论在天文学研究上有一定的积极 意义。 如“天球”球壳对恒星进行定位的坐标系， 至今仍在天文观测中应用。
B.公式可推广到宇宙中不同星体围绕同一星球运
转的情形下
C.对绕太阳运转的行星而言，k值既与各行星有关
还跟太阳有关
D.对绕地球运转的所有卫星而言，k值与卫星无关
5.如图所示是行星m绕恒星M运动的示意图，下列 说法正确的是（ C ） A.速度最大点是B点 B.速度最小点是C点 C.m从A到B做减速运动 D.m从B到A做减速运动
从托勒密到开普勒
从托勒密到开普勒从托勒密到开普勒从托勒密到开普勒，人类对天体运动规律的认识经历了质的飞跃。
先是托勒密总结前人的天文研究成果，形成地心说，后是哥白尼提出日心说，再是开普勒对日心说的定量描述。
托勒密，生于公元85年。
是公元127～151年在亚历山大城进行天文研究最重要的人物之一，也是影响人类达1000余年之久的“地心说”理论的集大成者和代表者。
托勒密的地心理论，用了近80个以地球为圆心的同心球壳来解释天体运动。
它的宇宙理论的基础就是，地球是宇宙的中心。
当时的教会依据他的理论，提出了宇宙结构的“多重天理论”把宇宙看成是以地球为中心的多个同心球壳，上帝居于球壳的最高层，统治和主宰着宇宙万物。
运用托勒密的理论，能对一些天文现象作出比较合理的解释，能够反映一定的天体运行状况，最主要的是托勒密的天文理论符合教会麻痹人民，确定上帝至高无上地位的需要，被当时的教会统治者奉为“金科玉律”，得以广泛流传。
托勒密的天文理论，其中有科学的成分，也不乏缺少有力的事实依据的推测与杜撰，特别是将地球作为宇宙的中心，这是根本性的错误。
这对他个人和对人类，都是一个悲剧。
公元165年，托勒密逝世。
托勒密逝世1000多年后的1473年2月19日，哥白尼出放浪潮。
对日心说的继续研究和完善，最主要的是第谷和开普勒，这是一对师生，是天文研究的黄金搭档，第谷擅长观测，开普勒擅长数学推理。
开普勒出生的公元1571年，恰好是哥白尼发表《天体运行论》的第二十八年。
他的老师第谷临终前，把一生对750多颗星的观测记录交给了他。
开普勒运用数学知识与方法，研究老师的记录数据，他利用匀速圆周运动模型分析这些数据，发现利用哥白尼的理论计算出的结果与观测资料记载的数据总是相差0.133度的微小差别。
但细心的开普勒没有把这当成误差，当他把行星的运动轨道设想成椭圆，太阳就处在椭圆的一个焦点时，计算结果与观测结果几乎完全相同。
再经过大量的仔细观测，他终于发现，行星的运动轨道是椭圆而不是圆，并以此为基础，继哥白尼之后，再次对天体的运动科学立法，提出了行星运动三大定律。
1、从托勒密到开普勒
三.开普勒提出行星运动三定律
1.第谷的观测
第谷（1546-1601），丹 麦天文学家，出色的观测 家，历时20年记录了行星、 月亮、彗星的位置，积累 了大量的观测资料，并在 临终前将观测记录全部留 给了他的助手开普勒。为 开普勒的研究奠定了坚实 的基础。
2.开普勒的研究
开普勒研究了第谷连续20
年的观测数据，希望进一步解
第5章 万有引力与航天
5.1 从托勒密到开普勒
让我们一起跨越千年时空，重温 古人对宇宙认识的发展历程吧！
一、托勒密和他的“地心说”
1、公元前400年，古希腊哲学家天 体模型：天空有球壳，天体镶嵌其 中，围绕地球旋转。
2、在希腊天体模型基础上，公元 150年，托勒密提出“地心说”： 认为地球是宇宙中心，岿然不动， 月亮、太阳、行星都绕地球运动， 把每个球面称为一重天，全部恒星 镶嵌在第八重天上，第九重天是最 高天，是神居住的地方。
思考：开普勒行星运动三定律分别是 从哪几个方面来描述行星绕太阳运动 的规律的？
答：分别从运动轨道、行星线速度的 变化以及轨道与周期的关系三方面揭 示行星绕太阳运动的规律的。
例 1 关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确
的是
(A )
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B．太阳星中 k 值大小与行星质量有关
C．公式只适用于围绕太阳运行的行星
D．围绕太阳运行的所有行星，k 值均相等 解析 公式Ta32＝k 中，不管行星或卫星，只要围绕同一中心
天体运行，比值 k 就相等，围绕不同的中心天体运行，k 值
就不相等，A 错误；太阳系中值大小与行星质量无关，B 错。
此公式不仅适用于围绕太阳运行的行星，也适用于绕行星运行的
从托勒密到开普勒
周期与半长轴关系
行星绕太阳运动的周期的平方与 其椭圆轨道半长轴的立方成正比。
适用于所有行星
第三定律适用于太阳系内所有行 星，包括近地行星和远地行星。
对天文学的意义
第三定律揭示了太阳系内行星运 动的普遍规律，为后来的万有引
力定律的发现奠定了基础。
05
从托勒密到开普勒思想转变
天文学观念变革
地球中心说到太阳中心说
行星运动定律
开普勒通过对第谷观测数 据的研究，提出了行星运 动的三大定律，揭示了行 星绕太阳运动的规律。
第一定律：轨道定律
椭圆轨道
所有行星绕太阳运动的轨 道都是椭圆，太阳位于椭 圆的一个焦点上。
近日点和远日点
行星在椭圆轨道上运动时， 离太阳最近的点称为近日 点，离太阳最远的点称为 远日点。
行星运动方向
对现代天文学发展影响
推动天文学从地心说到日心说的转变
托勒密的地心说在天文学领域长期占据主导地位，而开普勒的日心说则打破了这一传统观念，为现代天文学的发 展奠定了基础。
揭示行星运动规律
开普勒通过对行星运动的深入研究，发现了行星运动的三大定律，这些定律不仅解释了行星的运动轨迹，而且为 后来的万有引力定律的发现提供了重要线索。
哥白尼的革命性思想推动了天 文学、物理学等学科的进步， 为现代科学的发展奠定了基础。
04
开普勒行星运动定律
开普勒生平及成就
01
02
03
天文学家
开普勒是德国著名的天文 学家，对行星运动的研究 做出了重大贡献。
著作等身
他的主要著作有《宇宙的 奥秘》、《光学》和《新 天文学》等，对后世产生 了深远影响。
开普勒在研究行星运动时，发现了行星运动的三大定律，揭示了 天体运动的物理学原理。
5.1从托勒密到开普勒课件(沪科版必修2)
太阳是宇宙的中心,并且静止不动, 一切行星都围绕太阳做圆周运动。
哥白尼的“日心 体系”说---太阳系 模型，虽然取得了很 大的成功，但没有逃 脱天体做匀速、正圆 周运动的束缚。
这与第谷的 观察数据不符
第
谷（丹麦）
二十年的精心观测
请同学们阅读课本第81页 并交流、讨论下列问题
1、“日心说”的观点绝对正确吗 ？ 2、谁又提出了新的观点？提出三 定律所经历的过程是什么？
a 所有行星的轨道的半长轴的三次方 K是与中心天体（太阳）有关而 k ， 2 与绕行天体（行星）无关的常数 T 跟公转周期的二次方的比值都相等
3
实际上行星绕太阳的运动 很接近圆，在中学阶段，可 近似看成圆来处理问题，那 么开普勒三定律的形式又如 何？
高中阶段对行星运动的近似化研究
k是和中心天体（太阳） 有关的量
把行星的运动看作为匀速圆周运动处 理，对应的半长轴即为圆的半径。
R3 k T2
请同学们用“P80页 信息浏览中的数据，对照 开普勒定律。对各行星的 运动数据进行粗略评估。
小结---
知识回顾
古希腊天文学家提出地心说
托勒密完善地心说 哥白尼提出日心说 第谷测量了精确的数据
开普勒发现了行星运动定律
从开普勒起，天文学真正成为一门精 确科学，成为近代科学的开路先锋。
若是匀速 圆周运动 呢！！
开普勒（德国）
第
谷（丹麦）
四年多的刻苦计算
二十年的精心观测
行星轨道为椭圆
1、认为太阳是宇宙的中心，实 际上，太阳只是太阳系中的一个中 心天体，不是宇宙的中心； 2、沿用了行星在圆轨道做匀速 圆周运动的旧观念，行星的运动轨 道为椭圆，速度的大小也不是恒定 的。
1从托勒密到开普勒
行星 水星
a 0.387
T 0.241
行星 火星
a 1.524
T 1.881
金星
0.723
？
木星
5.203
11.862
地球
1.000
1.000
土星
9.539
29.457
1.请同学们通过计算（利用计算器）比较a水3/T水2是否与
a地3/T地2相a水等3/？T水2=0.998 2.请同学们计算T金=？
≈
2、已知太阳系中有两颗行星绕太阳运行的周期之比为8:1， 则它们椭圆轨道的半长轴之比为 （ B ）
A.2:1
B.4:1
C.8:1
D.1:4
课堂小结
一、科学的足迹
地心说→ 日心说→日心说的完善
二、开普勒行星运动定律
1、轨道定律：椭圆 焦点 2、面积定律：相等时间扫过相等面积 3、周期定律：a3 k
太阳系的八大行星
视频\地心说.mp4
日心说的发展过程
第谷 丹麦天文学家 开普勒 德国天文学家
F1
焦点
半长轴
F2
O
焦点
一、开普勒第一定律 （轨道定律） 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，
太阳处在椭圆的一个焦点上。
思考：第一定律说明了行星运动轨迹的形状,不同的行星绕 太阳运行的椭圆轨道相同吗?
提示：不同行星绕太阳运行的椭圆轨道不一样,但 这些轨道有一个共同的焦点,即太阳所处的位置。
二、开普勒第二定律 （面积定律）
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。
思考:行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点 上,则行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？
行星在近日点的速率大于在远日点的速率。
5.1从托勒密到开普勒_课件
【答案】3.63×104 km
【解析】月球和人造地球卫星都在环绕地球运动，根据开普勒第三定律， 它们运行轨道的半径的三次方跟运动周期的二次方的比值是相等的。 设人造地球卫星运行半径为R，周期为T，根据开普勒第三定律有R3/T2=k。
同理，设月球轨道半径为R′，周期为T′，也有R′3/T′2=k。 由以上两式可得R3/T2=R′3/T′2，则：
2.开普勒
1594年发表《宇宙之谜》描述了
六个行星绕地球旋转的几何模型。
1599年开普勒将该书寄给了第谷,
第谷十分赞赏开普勒的见解，邀请他
作自己的助手
Kepler （1571-1630 ）
1601年，第谷临终前将25年中观测得到的约 750
颗星球的全部资料交给了开普勒，希望完成天文观测
和研究事业。
（3）月亮是地球的卫星,地 球带着月亮一起绕太阳运转；
（4）恒星在远离太阳的一个 天球面上静止不动。
第谷,1576
年,在丹麦
国王的资助
下,建立天
文台.被称
第谷
为“星学之 王”.
第谷在天文台工作
第谷用过的望远镜
第谷的折中宇宙模型
▪ 地球保持不动，与 地球相伴的是月亮 这颗卫星;
▪ 太阳绕着地球作圆 周运动，而所有其 他行星则绕着太阳 作圆周运动。
万有引力与航天
太阳系示意图
从托勒密到开普勒
太阳
我国古代对地球的认识
▪ 盖天说:“天似盖笠,地法覆 盘”.认为大地是平均的，天 像一把伞覆盖着大地；
▪ 浑天说:“天体圆如弹丸,地如 鸡子中黄”.认为天地具有蛋 状结构,地在中心,而天包裹 在其周围.
世界对地球认识的发展：
▪ 公元前6世纪希腊数学家毕达哥拉斯:地球是正球形的。
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４.行星运动三大定律同样适用于卫星绕行星 的运动。
５.开普勒定律的近似处理：行星运动的轨道 简化为圆轨道，太阳处在圆心，行星做匀 速圆周运动。
小三定律 面积定律 周期定律
当堂作业
• 第二教材 Ｐ６５针对练习（１）（３）
课后作业
• 课本：Ｐ８２（２）（３）
重难点讲解
• 对开普勒定律的理解： １ .由开普勒第一定律（轨道定律）可知： 各行星沿不同的椭圆轨道绕太阳运动，太 阳处于所有椭圆的一个焦点上，行星运动 的轨道上出现了近日点和远日点。
２.由开普勒第二定律（面积定律）可知：行 星从近日点向远日点运动，速率减小；由 远日点向近日点运动，速率增大。
３.由开普勒第三定律（周期定律）可知： ａ３／Ｔ２＝ｋ，式中k是一个与行星无关的 常量，只与行星所环绕的中心天体有关。
３.下列叙述中正确的是： Ａ 由行星运动规律a3／T2 ＝ｋ可知，ｋ与 ａ３成正比。 Ｂ 由行星运动规律a3／T2 ＝ｋ可知，ａ３ 与T2成正比。 Ｃ 行星运动规律中的ｋ值是由ａ和Ｔ共同 决定的。 Ｄ 行星运动规律中的ｋ值是与ａ和Ｔ无关 的值。
４.如图所示，是行星ｍ绕恒星Ｍ运 动的示意图，下列说法正确的是： Ａ 速度最大点是Ｂ点。 Ｂ 速度最小点是Ｃ点。 Ｃ ｍ从Ａ到Ｂ做减速运动。 Ｄ ｍ从Ｂ到Ａ做减速运动。
检测
1.在古代，人们对于天体的运动存在着“地 心说”和“日心说”两种学说，地心说认 为（ ） 是静止不动的 ，代表人物是（ ）； 日心说认为（ ）是宇宙的 中心，是静止 不动的，代表人物是（ ）。
2.关于行星绕太阳的运动，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。
第5章 万有引力与航天
咸阳中学 屈建妮
5.1 从托勒密到开普勒
学习目标
• 1.了解地心体系说和日心体系说的主要观点 及发展过程。 • 2.理解开普勒关于行星运动的三大定律。
自学指导
•请同学们认真阅读课本P79-P82的内容，并思考下列问 题：
1.地心体系说和日心体系说的主要观点分别是什么？两种学说对天文学 的贡献及日心体系说的局限性各是什么？ 2.开普勒是怎样揭开行星运动奥秘的？ 3.开普勒三大定律： 1）太阳系各行星运动的轨道是什么轨道？太阳处于什么位置？在图 上找出近日点和远日点。 2）行星在靠近和远离太阳过程中，速度大小分别怎样变化？ 3）公式ａ３／Ｔ２＝ｋ，式中ａ、Ｔ分别表示什么？ｋ值与哪个天体 有关？ 4.开普勒三大定律对卫星绕行星的运动是否适合？ （阅读完后，同学之间可以小声讨论）