開普勒三定律

1、萬有引力定律萬有引力定律第一節(jié) 行星的運(yùn)動(dòng)(一）古人對天體運(yùn)動(dòng)的看法及發(fā)展過程一）古人對天體運(yùn)動(dòng)的看法及發(fā)展過程1、古代人們對天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法？2、什么是“地心說”，什么是“日心說”？代表人物各是誰？3、 “日心說”為什么能戰(zhàn)勝“地心說” ？試舉例說明4、 “日心說”的觀點(diǎn)是否正確？答：在古代，人們對天體的運(yùn)動(dòng)存在著“地心說”和“日心說”兩種對立的看法答：(1)地心說:認(rèn)為地球是宇宙的中心，地 球是靜止不動(dòng)，太陽、月亮及其他行星都 繞地球運(yùn)動(dòng). 代表人物是古希臘學(xué)者托勒密. (2)日心說:認(rèn)為太陽是宇宙的中心，地球、月亮及其他行星都在繞太陽運(yùn)動(dòng). 代表人物波蘭天文學(xué)家是哥白尼.答:“日心說

2、”所以能夠戰(zhàn)勝“地心說”是因?yàn)楹枚唷暗匦恼f”不能解析的現(xiàn)象 “日心說” 則能說明，也就是說，“日心說”比“地心說”更科學(xué)，更接近事實(shí)。例如：若地球不動(dòng)，晝夜交替是太陽繞地球運(yùn)動(dòng)形成的。那么，每天的情況就應(yīng)相同的，而事實(shí)上，每天白天的長短不同，冷暖不同。而 “日心說”則能說明這種情況：白晝是地球自轉(zhuǎn)形成的，而四季是地球繞太陽公轉(zhuǎn)形成的。答：從目前科研結(jié)果和我們所掌握的知識(shí)來看，“日心說”也不是絕對正確，有兩大缺點(diǎn)： （1）把太陽當(dāng)作宇宙的中心，實(shí)際上太陽僅是太陽系的一個(gè)中心天體；太陽也不是靜止不動(dòng)的，而在以2.46108年的周期繞銀河系的中心轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）沿用了行星在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的陳

3、舊觀念，實(shí)際上行星軌道是橢圓的，行星的運(yùn)動(dòng)也不是勻速的。(二）開普勒對行星運(yùn)動(dòng)的研究二）開普勒對行星運(yùn)動(dòng)的研究1、古人認(rèn)為天體做什么運(yùn)動(dòng)？答：古人把天體運(yùn)動(dòng)看得十分神圣，他們認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)不同于地面上物體的運(yùn)動(dòng)，天體做的是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、開普勒的導(dǎo)師是誰，他認(rèn)為天體做什么樣的運(yùn)動(dòng)？答：開普勒的導(dǎo)師是丹麥偉大的天文學(xué)家第谷，他對天體運(yùn)動(dòng)的看法與其他古人一樣，也認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。3、開普勒開始認(rèn)為天體做何運(yùn)動(dòng)？答：開普勒開始受世俗和導(dǎo)師的影響，也認(rèn)為天體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。4、開普勒后來認(rèn)為天體做何運(yùn)動(dòng)？（1）所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)

4、上（開普勒第一定律）（2）對于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積（開普勒第二定律）l用公式表示為： SAB=SCD=SEK l由此可見：行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)a的速率最小，在近日點(diǎn)b的速率最大。太陽遠(yuǎn)日點(diǎn)a近日點(diǎn)bt1t4t3t2（3）所有行星的橢圓軌道的長半軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等（開普勒第三定律）地球太陽Rl數(shù)學(xué)表達(dá)式：T2R3=Kl其中R是橢圓軌道的長半軸，T是行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，K是一個(gè)行星無關(guān)的常量。l說明：研究天體運(yùn)行時(shí)太陽系中的九大行星及衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)相距很近，因此行星的橢圓軌道很接近圓。在要求不太高時(shí)，通常可以認(rèn)為行星以太陽為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這樣做使處理問題的方法大為簡化，而得到的結(jié)果與行星的實(shí)際運(yùn)行情況相差并不很大。KTR23由由32322131TRTR鞏固練習(xí)l太陽系中的九大行星均在各自的軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)，若設(shè)它們的軌道為圓形，若有兩顆行星的軌道半徑比為R1：R2=2：1，他們的質(zhì)量比為M1：M2=4：1，求它們繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期比T1：T2？解：1832312221RRTT22821TT即小結(jié)：小結(jié)：l地心說：l日心說：l開普勒對行星運(yùn)動(dòng)的描述：第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦