(完整)3.1天体运动课件 (全面经典上课用)
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tAB = tCD = t EK 则 SAB = SCD = SEK
第二定律的推论：
行星离太阳近时速度快，离太 阳远时速度慢。
V1R1 =V2R2
3、第三定律：（周期定律）
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
a3 T2 k
B
半 短 轴
半长轴a
b
太阳
C
行星
A
注意：比值k是一个对所有行星都相同的常量，与
行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有
关的恒量。
注意：
1.多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 圆心处。所以，中学阶段，我们把行星绕太阳的运 动近似当作匀速圆周运动处理。
a3
2.
T
2
k
中，比值k是一个对所有行星都相同的常量，与
行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有关的恒 量。不同行星的半长轴不同，故公转周期也不同。
3.地球绕太阳转动，月球绕地球转动，他们遵循相同 的运动规律，但是，比值K不同。
课堂小结
第一节·天体运动
_________________________________________
PLANETARY MOTION
一直以来，人类观察星空,为了耕作.为 了远行,为了信仰,为了探索大自然的奥 秘
从太空俯看我们美丽的地球
宇宙的起源:
目前学术界影响较大的是“大爆炸宇宙论”
“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的， 他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里， 在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今 天的宇宙。 宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙 论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白， 但是人类至今还不能确定范围，也无法验证把宇宙压缩 在一个极小空间内的假设，这还只是一种臆测。
④与日地距离相比，其他恒星离地球都十分 哥 白 尼(波兰）
遥远，比日地间的距离大得多。
（公元16世纪）
“日心说”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。”
“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。
对于宇宙，人类的认识是有限的，还有许多 是未知的。那么，人类是如何开始认识宇宙 的呢？
远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。 天上的明星现了， 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。
郭沫若《天上的街市》
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：
日心说的进一步完善
开普勒
（德国人1571---1630）
第谷死后，他的学生开 普勒继续对他的观测资 料进行研究，最终发现， 发现行星运动的轨道是 椭圆，最终总结得出了 开普勒行星运动三定律。
假设法 假设火星的轨道是圆形 + 精确计算和推理
得出火星位置的理论值 第谷观测的火星位置的实际值
偏差较大
假设不成立
二、日心说
⑴代表人物：波兰天文学家哥白尼
⑵代表作：《天球运行论》
⑶基本论点：
①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。 ②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运动，同 时还跟地球一起绕太阳运动。 ③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。
古人对地球的认识
天圆地方
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“天圆地方”之类的想法。
中国古人 的 “天圆 地方”说。
浑天说：
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。
一、地心说
⑴代表人物：古希腊学来自百度文库托勒密
⑵代表作：《天文学大成》
⑶基本论点：
①地球是宇宙的中心，是静止不动的。
②太阳、月亮及其他行星都绕地球运动， 并且作匀速圆周运动。
⑷特点：
①符合当时人们的日常生活经验。
②符合宗教神学的教义。直 到16世纪才被哥白尼推翻。
托 勒 密（古希腊） (公元二世纪)
地心说发展史
——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 勒密，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。
再一次运用假设法 假设火星的轨道是椭圆 + 精确计算和推理
得出火星位置的理论值 第谷观测的火星位置的实际值
几乎密合
假设成立
数学补充：什么是椭圆？
C
P
图钉
A F1
O
图钉
B
F2
D
F1 和F 2 为焦点
F1 F 2 为焦距
OC=OD------半短轴
OA=OB-----半长轴
一 、开普勒定律
第一定律(轨道定律)
所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围 绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上
说明： 1.不同的行星， 轨道不同，半 长轴不同。 2.对不同的行 星，太阳总在 他们的焦点上。
A 焦点
C
半 短 轴 O
半长轴
D
焦点
B
太阳系模型：
第二定律(面积定律)
对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等 的时间内扫过相等的面积.
“日心说”行星运行图
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？
日心说进一步完善
第谷把全身心都投入到 行星位置的测量中。经过 20余年的观测，获得了大 第 谷 量的精确资料。但是，他 （丹麦1546---1601） 用圆形轨道进行验证，没 有得到理想的结果。
——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。
“地心说”行星运行图
地心地模型心说模型的缺陷
托勒密
如果地心说成立： 1.太阳绕地球转 一圈的时间为24 小时。 2.每天的日照时 间一样，不会有 一年四季之分。
第二定律的推论：
行星离太阳近时速度快，离太 阳远时速度慢。
V1R1 =V2R2
3、第三定律：（周期定律）
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
a3 T2 k
B
半 短 轴
半长轴a
b
太阳
C
行星
A
注意：比值k是一个对所有行星都相同的常量，与
行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有
关的恒量。
注意：
1.多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 圆心处。所以，中学阶段，我们把行星绕太阳的运 动近似当作匀速圆周运动处理。
a3
2.
T
2
k
中，比值k是一个对所有行星都相同的常量，与
行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有关的恒 量。不同行星的半长轴不同，故公转周期也不同。
3.地球绕太阳转动，月球绕地球转动，他们遵循相同 的运动规律，但是，比值K不同。
课堂小结
第一节·天体运动
_________________________________________
PLANETARY MOTION
一直以来，人类观察星空,为了耕作.为 了远行,为了信仰,为了探索大自然的奥 秘
从太空俯看我们美丽的地球
宇宙的起源:
目前学术界影响较大的是“大爆炸宇宙论”
“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的， 他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里， 在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今 天的宇宙。 宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙 论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白， 但是人类至今还不能确定范围，也无法验证把宇宙压缩 在一个极小空间内的假设，这还只是一种臆测。
④与日地距离相比，其他恒星离地球都十分 哥 白 尼(波兰）
遥远，比日地间的距离大得多。
（公元16世纪）
“日心说”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。”
“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。
对于宇宙，人类的认识是有限的，还有许多 是未知的。那么，人类是如何开始认识宇宙 的呢？
远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。 天上的明星现了， 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。
郭沫若《天上的街市》
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：
日心说的进一步完善
开普勒
（德国人1571---1630）
第谷死后，他的学生开 普勒继续对他的观测资 料进行研究，最终发现， 发现行星运动的轨道是 椭圆，最终总结得出了 开普勒行星运动三定律。
假设法 假设火星的轨道是圆形 + 精确计算和推理
得出火星位置的理论值 第谷观测的火星位置的实际值
偏差较大
假设不成立
二、日心说
⑴代表人物：波兰天文学家哥白尼
⑵代表作：《天球运行论》
⑶基本论点：
①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。 ②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运动，同 时还跟地球一起绕太阳运动。 ③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。
古人对地球的认识
天圆地方
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“天圆地方”之类的想法。
中国古人 的 “天圆 地方”说。
浑天说：
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。
一、地心说
⑴代表人物：古希腊学来自百度文库托勒密
⑵代表作：《天文学大成》
⑶基本论点：
①地球是宇宙的中心，是静止不动的。
②太阳、月亮及其他行星都绕地球运动， 并且作匀速圆周运动。
⑷特点：
①符合当时人们的日常生活经验。
②符合宗教神学的教义。直 到16世纪才被哥白尼推翻。
托 勒 密（古希腊） (公元二世纪)
地心说发展史
——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 勒密，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。
再一次运用假设法 假设火星的轨道是椭圆 + 精确计算和推理
得出火星位置的理论值 第谷观测的火星位置的实际值
几乎密合
假设成立
数学补充：什么是椭圆？
C
P
图钉
A F1
O
图钉
B
F2
D
F1 和F 2 为焦点
F1 F 2 为焦距
OC=OD------半短轴
OA=OB-----半长轴
一 、开普勒定律
第一定律(轨道定律)
所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围 绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上
说明： 1.不同的行星， 轨道不同，半 长轴不同。 2.对不同的行 星，太阳总在 他们的焦点上。
A 焦点
C
半 短 轴 O
半长轴
D
焦点
B
太阳系模型：
第二定律(面积定律)
对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等 的时间内扫过相等的面积.
“日心说”行星运行图
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？
日心说进一步完善
第谷把全身心都投入到 行星位置的测量中。经过 20余年的观测，获得了大 第 谷 量的精确资料。但是，他 （丹麦1546---1601） 用圆形轨道进行验证，没 有得到理想的结果。
——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。
“地心说”行星运行图
地心地模型心说模型的缺陷
托勒密
如果地心说成立： 1.太阳绕地球转 一圈的时间为24 小时。 2.每天的日照时 间一样，不会有 一年四季之分。