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课件网) 第七章 万有引力与宇宙航行 7.1 行星的运动 远古学说 天圆地方 地心说 日心说 阿里斯塔克 以太阳为中心 亚里士多德 地球外面有九重天幕 天如鸡子地如鸡中黄 地心说 代表人物：托勒密 优势：符合人们的日常经验，也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法。 主要观点：地球静止不动，是宇宙的中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球匀速圆周转动。 日心说 代表人物：哥白尼《天体运行论》 主要观点：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星绕太阳做匀速圆周运动。 优势：解释天体运行的理论更完美更简洁，更符合观测结果 第谷：肉眼观星最精确的人 改进测量仪器和测量手段，减小测量误差 坚持用地心说解释观测数据 第 谷（丹麦） 把天体位置测量的误差由10′减少到2′ 德国天文学家开普勒的探索 花费十几年时间整理第谷的数据 在这期间，伽利略发明了望远镜 以日心说为基础，试图用数学方法得出行星运动的一般规律 行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？ 地球 圆？ 年份 春分 夏至 秋分 冬至 2022 3/20 6/21 9/23 12/21 2023 3/20 6/21 9/23 12/21 2024 3/21 6/21 9/23 12/21 秋冬两季比春夏两季时间短 春92天 夏94天 秋89天 冬90天 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 ↓ 8分的误差 → ← 否定19 种假设 ↓ ↓ 行星轨道为椭圆 若是匀速圆 周运动…… 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。 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。 1.开普勒第一定律： 焦点 太阳 焦点 ● 椭圆的画法： 对开普勒第一定律的理解 1）行星绕太阳运动的轨道不是圆， 是椭圆 2）太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上 3）行星与太阳的距离是不断变化的 1.内容：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的面积相等 开普勒第二定律（面积定律） 对开普勒第二定律的理解： 当行星离太阳较近的时候，运行速度较大，而离太阳较远的时候速度较小 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。 a F F 地球 表达式： a3 T2 = k 半长轴 行星绕太阳 公转的周期 (周期定律) 开普勒行星运动定律 探究四： 寻找比值K取决于什么因素？ 绕行天体 中心天体 半长轴（x106km） 公转周期（天） k/（m3/s2） 水星 太阳 57.91 87.97 金星 108.94 224.71 地球 149.60 365 同步卫星 地球 0.0424 1 月球 0.3844 27.322 k是仅由中心天体决定,与绕行天体无关，在中心天体相同的系统里k相同。 3.36×1018 1.02×1013 K值计算器 八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！ 例如： 在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为： 1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 1.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 2. 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积 3.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 2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动 3.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 即R /T =k 木星的公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离约为（ ） A、2天文单位 B、4天文单位 C、5.2天文单位 D、12天文单位 C 练一练 一、地心说与日心说 地球是中心→ ... ...
