4.3 人类对太空规定不懈探索 2024-2025学年鲁科版高中物理必修第二册(共18张PPT)

(课件网) 第四章 万有引力定律及航天 第3节 人类对太空规定不懈探索 神秘的宇宙 俯瞰美丽的地球 1、了解“地心说”和“日心说”的内容及意义，大体了解人类认识宇宙的过程。 2、了解开普勒行星运动定律的建立过程。 3、认识发现万有引力定律的过程和重要意义。 4、大体了解人类航天事业的发展。 一、古希腊人的探索 毕达哥拉斯：认为宇宙中所有天体的形状都是球形 远古 亚里士多德：地球在宇宙的中心静止不动，其他星体绕地球转动 阿波罗尼奥斯：行星沿某一圆周运动，该圆周的圆心沿另个一圆周绕地球运动。 公元前262-前190 公元90--168 托勒密 地心说 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。 （符合人们的直接经验） 托勒密 毕达哥拉斯：认为宇宙中所有天体的形状都是球形 远古 亚里士多德：地球在宇宙的中心静止不动，其他星体绕地球转动 阿波罗尼奥斯：行星沿某一圆周运动，该圆周的圆心沿另个一圆周绕地球运动。 公元前262-前190 公元90--168 托勒密地心说 1543 哥白尼 二、文艺复兴的撞击 尼古拉·哥白尼 【波兰】 （1473—1543） 天文学家、数学家、教会法博士、神父。 1543 年，波兰天文学家哥白尼临终时，向世人公开了他几十年来研究的成果《天体运行论》，正式提出了“日心说” 。 哥白尼认为：太阳是宇宙的中心，水星、金星、地球、火星、木星及土星都绕太阳做匀速圆周运动，月球是地球的卫星。 哥白尼的“日心说”可以简洁地描述行星运动，并能更清楚地解释诸多天文现象。 1、16 世纪中期，文艺复兴的浪潮冲击了自中世纪以来长期禁锢人们思想的枷锁。 第谷·布拉赫 【波兰】 （T. Brahe，1546—1601） 杰出的天文观测家，“星学之王” 2.当时尚未发明望远镜，第谷·布拉赫通过自制的观测仪器对星体进行认真系统的观测，使当时的测量误差从 10′降低到 2′。 他的测量结果表明，托勒密与哥白尼的理论计算结果都与观测数据不相符。 3.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，却以失败而告终，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造成的，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、非圆周运动。经过多年的埋头计算，开普勒最终发现了更为精确的行星运动规律，并先后提出了三大定律。 约翰尼斯·开普勒 【德国】 （Johannes Kepler，1571—1630） 天文学家、数学家与占星家 轨道定律 半径定律 周期定律 探索天体为什么会这样运动，古人是怎么探索的？ 亚里士多德 天体由“以太”组成，它们围绕地球做匀速圆周运动。 开普勒（德国） 太阳的磁力使天体运动，并且磁力随距离的增大而减弱。 笛卡尔 “以太”运载着行星在巨大的漩涡中运行。 胡克、哈雷等人 天体受到向心力的作用做圆周运动。 三、牛顿的大综合 艾萨克·牛顿 【英国】（1643—1727） 爵士，英国皇家学会会长，著名的物理学家、数学家，百科全书式的“全才” 牛顿证明了物体围绕中心运动时需要向心力；由于物体沿椭圆轨道运动，向心力与质点到中心距离的平方成反比；沿轨道运行的每个质点既是被吸引的物体，也是具有吸引力的中心，继而推广到宇宙中的物体都在彼此吸引。牛顿将地球对物体的引力扩展到月球，认为地球引力与太阳对行星的作用力、行星对卫星的作用力是性质相同的力。在此基础上，牛顿最终给出了具有科学革命价值的万有引力定律。 牛顿的万有引力定律是物理学的第一次大综合，它将地上的力学与天上的力学统一起来，形成了以牛顿三大运动定律为基础的力学体系。 万 ... ...