关于万有引力定律课件 (3)课件
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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.
课堂训练
3、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。
↓
否Fra Baidu bibliotek19 种假设
↓
行星轨道为椭圆
假设地球绕太阳的运动是一个椭 圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的 特点，得在秋分到冬至再到春分的时 间比从春分到夏至再到秋分的时间短， 所以秋冬两季比春夏两季要短。
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律(轨道定律)
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。
克罗狄斯·托勒密 Ptolemaeus，Claudius；Ptolemy(约90，埃及 托勒马达伊～168，亚历山大城) ，古希腊地理学家，天文学家， 数学家。曾译托勒玫、多禄某。长期进行天文观测。一生著述甚多 。其中，《天文学大成》(又称《大综合论》13卷)主要论述了他所 创立的地心说，认为地球是宇宙的中心，且静止不动，日、月、 行星和恒星均围绕地球运动。他是世界上第一个系 统研究日月星辰的构成和运动方式并作出成就 的科学家。此书被尊为天文学的标准著作，直 到16世纪哥白尼的日心说发表，地心说才被推 翻。另一重要著作《地理学指南》(8卷)主要论述地 球的形状、大小、经纬度的测定，以及地图的投影方 法，是古希腊有关数理地理知识的总结。书中附有27 幅世界地图和26幅区域图，后人称之为托勒密地图。 他制造了供测量经纬度用的类似中国浑天仪的仪器和 角距仪；通过系统的天文观测，编有包括1028颗恒星 的位置表，测算出月球到地球的平均距离为29.5倍于 地球直径，这个数值在古代是相当精确的。对几何学 也有研究。还著有《光学》(5卷)等。幻灯片 3
关于万有引力定律 课件 (3)
科学的足迹
1、地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心， 是静止不动的，太阳、月 亮以及其他行星都绕地球 运动。
地心模型
地心模型
亚里士多德
科学的足迹
2、日心说
哥白尼：拦住了太阳， 推动了地球。
观点：太阳是静止不动的，地球和其他行 星都在绕太阳运动。
日心说模型
太阳
●
焦点
焦点
开普勒行星运动规律
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。
近处速 度快
远处速 度慢
如右下图，地球在远日点、近日点的线 速度之比为多少？
V2
a
A
B
c
V1
1
1
2v2t(ac)2v1t(ac)
v2(a c)v 1(a c)
v1 a c v2 a c
哥
白
尼
观
测
用
的
天
文
仪
器
哥白尼雕像（加沙）
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
(1) 天才观察者：
第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
(2) 开普勒：
真理超出希望 开普勒行星运动三定律
课堂训练
1．下列说法正确的是…………………………( ) A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕 地球运动 B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来 都是不正确的
开普勒第三定律(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。
表达式： a3 T2
半长轴
=k
行星绕太阳公转 的周期
探究2：
探究2：
1.021013 1.021013
结论
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
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？
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分 接近圆，太阳处在圆心；
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆 周运动的角速度（或线速度大小） 不变，即行星做匀速圆周运动；
3、所有行星轨道半径的三次方跟它 的公转周期的二次方的比值都相等。
课堂训练
2.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确
的是 ----------------------------------( D )
R
B
R0
A
小结
1.地心说，日心说的表述以及他们的代表人物。
2.理解背过开普勒三定律的一般表述以及看似 成圆的表述。第二定律要知道近日点的速度比 远日点快，第三定律要会用公式做题。
托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”。 其实，地心说是亚里士多德的首创，他认为宇宙的运动是由上帝 推动的。他说，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位 于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球 之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、 金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天， 此外空无一物。各个天层自己不会动，上帝推动了恒星天 层，恒星天层才带动了所有的天层运动。人居住的地 球，静静地屹立在宇宙的中心。托勒密全面继承了亚里 士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得 到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他把 亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力天改为晶莹 天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各 行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心 则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个 圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设地球并不恰 好在均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些偏心 圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与众恒星一起， 每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数 学图景，却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况， 并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。
分析；“地心说”是错误的，所以A不正确． 太阳系在银河系中运动，银河系也在运动， 所以，B、C不正确，D正确．
[探究1] 行星运动绕太阳运动的轨道是
什么形状？
圆？
地球
春92天 夏94天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
冬90天
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
第 谷（丹麦）
↓
↓
四年多的刻苦计算 → 8分的误差 ←二十年的精心观测
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.
课堂训练
3、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。
↓
否Fra Baidu bibliotek19 种假设
↓
行星轨道为椭圆
假设地球绕太阳的运动是一个椭 圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的 特点，得在秋分到冬至再到春分的时 间比从春分到夏至再到秋分的时间短， 所以秋冬两季比春夏两季要短。
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律(轨道定律)
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。
克罗狄斯·托勒密 Ptolemaeus，Claudius；Ptolemy(约90，埃及 托勒马达伊～168，亚历山大城) ，古希腊地理学家，天文学家， 数学家。曾译托勒玫、多禄某。长期进行天文观测。一生著述甚多 。其中，《天文学大成》(又称《大综合论》13卷)主要论述了他所 创立的地心说，认为地球是宇宙的中心，且静止不动，日、月、 行星和恒星均围绕地球运动。他是世界上第一个系 统研究日月星辰的构成和运动方式并作出成就 的科学家。此书被尊为天文学的标准著作，直 到16世纪哥白尼的日心说发表，地心说才被推 翻。另一重要著作《地理学指南》(8卷)主要论述地 球的形状、大小、经纬度的测定，以及地图的投影方 法，是古希腊有关数理地理知识的总结。书中附有27 幅世界地图和26幅区域图，后人称之为托勒密地图。 他制造了供测量经纬度用的类似中国浑天仪的仪器和 角距仪；通过系统的天文观测，编有包括1028颗恒星 的位置表，测算出月球到地球的平均距离为29.5倍于 地球直径，这个数值在古代是相当精确的。对几何学 也有研究。还著有《光学》(5卷)等。幻灯片 3
关于万有引力定律 课件 (3)
科学的足迹
1、地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心， 是静止不动的，太阳、月 亮以及其他行星都绕地球 运动。
地心模型
地心模型
亚里士多德
科学的足迹
2、日心说
哥白尼：拦住了太阳， 推动了地球。
观点：太阳是静止不动的，地球和其他行 星都在绕太阳运动。
日心说模型
太阳
●
焦点
焦点
开普勒行星运动规律
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。
近处速 度快
远处速 度慢
如右下图，地球在远日点、近日点的线 速度之比为多少？
V2
a
A
B
c
V1
1
1
2v2t(ac)2v1t(ac)
v2(a c)v 1(a c)
v1 a c v2 a c
哥
白
尼
观
测
用
的
天
文
仪
器
哥白尼雕像（加沙）
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
(1) 天才观察者：
第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
(2) 开普勒：
真理超出希望 开普勒行星运动三定律
课堂训练
1．下列说法正确的是…………………………( ) A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕 地球运动 B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来 都是不正确的
开普勒第三定律(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。
表达式： a3 T2
半长轴
=k
行星绕太阳公转 的周期
探究2：
探究2：
1.021013 1.021013
结论
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
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？
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分 接近圆，太阳处在圆心；
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆 周运动的角速度（或线速度大小） 不变，即行星做匀速圆周运动；
3、所有行星轨道半径的三次方跟它 的公转周期的二次方的比值都相等。
课堂训练
2.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确
的是 ----------------------------------( D )
R
B
R0
A
小结
1.地心说，日心说的表述以及他们的代表人物。
2.理解背过开普勒三定律的一般表述以及看似 成圆的表述。第二定律要知道近日点的速度比 远日点快，第三定律要会用公式做题。
托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”。 其实，地心说是亚里士多德的首创，他认为宇宙的运动是由上帝 推动的。他说，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位 于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球 之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、 金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天， 此外空无一物。各个天层自己不会动，上帝推动了恒星天 层，恒星天层才带动了所有的天层运动。人居住的地 球，静静地屹立在宇宙的中心。托勒密全面继承了亚里 士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得 到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他把 亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力天改为晶莹 天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各 行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心 则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个 圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设地球并不恰 好在均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些偏心 圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与众恒星一起， 每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数 学图景，却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况， 并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。
分析；“地心说”是错误的，所以A不正确． 太阳系在银河系中运动，银河系也在运动， 所以，B、C不正确，D正确．
[探究1] 行星运动绕太阳运动的轨道是
什么形状？
圆？
地球
春92天 夏94天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
冬90天
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
第 谷（丹麦）
↓
↓
四年多的刻苦计算 → 8分的误差 ←二十年的精心观测