1.天体运动（教学课件）物理教科版必修第二册

3.1 天 体 运 动 人类对太空的探索 中国古代人们对太空的遐想： 天问 遂古之初,谁传道之? 上下未形,何由考之? …….. 夜光何德,死则又育? 厥利维何,而顾菟在腹? …….. 人类对太空的探索 浩瀚的宇宙，群星璀璨，自古以来就吸引着人们探索其中的奥秘。是什么力量使它们如此和谐而又有规律的运动着呢？ 太阳系 银河系 今天 ，我们利用着这些规律，创造了一个个令人瞩目的成就！ 人类登月 火星探测器 中国的航天事业 人类对太空的探索 是什么规律如此强大？让我们一起来追溯它的发现历程吧！ 人类对太空的探索 代表人物： 亚里士多德；托勒密 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”. 地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动． 地心说直到16世纪才被哥白尼推翻. “地心说”模型 （一）地心说 托 勒 密 代表人物：哥白尼 哥白尼在16世纪提出了日心说． 日心说认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动． 1543年哥白尼的《天体运行论》 出版，书中详细描述了日心说理论. 哥 白 尼 （二）日心说 关注：日心说 (1)日心说提出的背景：在当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体。 (2)哥白尼的推测：是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周 (3)内容：他假设地球并不是宇宙 的中心，太阳是静止不动的，地 球和其他行星都是围绕着太阳做 匀速圆周运动. 高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 日心说的局限性： 日心说相对地心说能更完美地解释天体的运动，但这两种学说都不完善。 因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。 高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 第 谷（丹麦） 开普勒（德国） 四年多的刻苦计算 二十年的精心观测 ↓ 行星轨道为椭圆 无论“地心说”还是“日心说”认为天体运动匀速圆周运动…… 怎么回事 呢…… 研究火星运行轨道发现 （8分的误差） 否定19 种假设 行星运动的规律 天文学家对天体运动进一步的研究 1. 丹麦天文学家第谷 的探索: 在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10，第谷把这个不确定性减小到2。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。 高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 2. 德国物理学家开普勒的研究. 总结了他的导师第谷的全部观测资料，在他最初研究时，他得到的结果与第谷的观察数据相不一致，开普勒想,误差可能就是认为行星绕太阳做匀速圆周运动 造成的.后来他花了四年时间一遍一遍地进 行数学计算，通过计算这一怀疑使他发现 了行星运动三大定律. 高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 说明： 1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。 2.不同行星轨道不所有轨道的焦点重合。 开普勒第一定律 开普勒第一定律也常说成轨道定律 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 说明： 行星在近日点速率大于远日点速率。 开普勒第二定律 开普勒第二定律也常说成面积定律 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 3.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公转周期的二次方的比值都相等。 说明：①行星绕太阳的运动都符合上述表达式，如地球和木星 都绕太阳转动时有： ，比值k是一个与行星本身无 关的物理量，只与中心天体有关。 ②对于同一个行星的不同卫星，它们也符合此运动规律： 高中物理 必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 高 中 物 理 ppt 第五章 曲线运动 第1节 曲线运动 常考题型 题组一 对开普勒行星运动定律的理解 题1 ［多选］根据开普勒行星运动定律，以下说法中正确的是（　　） A. 行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最大，近日点的速度最小 B. 行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最小