四川省閬中中學教科高三物理一輪復習： 行星的運動ppt課件

1、一、地心說一、地心說托勒密于公元二世紀，提出了宇宙構造學說，即為“地心說.地心說以為地球是宇宙的中心，地球是靜止不動的，而太陽、月亮及其他的行星都是繞著地球運動 地心說直到16世紀才被哥白尼所推翻.托 勒 密 地心說最初是被古希臘學者歐多克斯提出，后經(jīng)過亞地心說最初是被古希臘學者歐多克斯提出，后經(jīng)過亞里多德、托勒密進一步開展而逐漸建立一級完善起來。里多德、托勒密進一步開展而逐漸建立一級完善起來。 地心說的建立與開展地心說的建立與開展 根本觀念：根本觀念：1.1.地球是一個球體。地球是一個球體。 2.2.地球是靜止不動的，并且處于宇地球是靜止不動的，并且處于宇宙的中心宙的中心, ,從地球向外，依

2、次有月從地球向外，依次有月球、水星、金星、太陽、火星、木球、水星、金星、太陽、火星、木星一級土星星一級土星, ,再外面是鑲嵌著一切再外面是鑲嵌著一切恒星的一個天球恒星的一個天球恒星天。最外恒星天。最外面，是推進天體運動的原動天。面，是推進天體運動的原動天。3.3.一切日月星辰都是圍繞著地球勻一切日月星辰都是圍繞著地球勻速轉動的。速轉動的。托勒密對地心說的改良托勒密對地心說的改良1.1.偏心運動。偏心運動。2.2.本輪與均輪的概念。本輪與均輪的概念。3.3.偏心等距點。偏心等距點。地心說遇到的困難地心說遇到的困難1.1.北半球冬季的中午與夏季的中午相比，太陽看起來要北半球冬季的中午與夏季的中午相

3、比，太陽看起來要大一些因此更近一些。大一些因此更近一些。2.2.火星逆行。火星逆行。3.3.太陽的運轉在夏季比較緩慢而在冬季缺比較快。太陽的運轉在夏季比較緩慢而在冬季缺比較快。二、日心說哥白尼在16世紀提出了日心說日心說以為太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動1543 年哥白尼的 出版，書中詳細描畫了日心說實際.哥 白 尼日心說的建立與開展日心說的建立與開展在公元前在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就曾經(jīng)提到過太多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就曾經(jīng)提到過太陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動。完好的日心說宇宙模型是陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動。完好的日心說宇宙模型是由波蘭天文

4、學家哥白尼在由波蘭天文學家哥白尼在1543年發(fā)表的年發(fā)表的中提出的。中提出的。 根本觀念：根本觀念：1太陽是不動的，而且在太陽是不動的，而且在宇宙中心，水星、金星、火星、宇宙中心，水星、金星、火星、木星、土星和地球一樣，都在圓木星、土星和地球一樣，都在圓形軌道上勻速率地繞著太陽公轉。形軌道上勻速率地繞著太陽公轉。2月球是地球的衛(wèi)星，它月球是地球的衛(wèi)星，它在以地球為中心的圓軌道上每月在以地球為中心的圓軌道上每月繞地球轉一周，并隨地球繞太陽繞地球轉一周，并隨地球繞太陽公轉。公轉。3地球每天自轉一周，天地球每天自轉一周，天穹實踐上不轉動，只是由于地球穹實踐上不轉動，只是由于地球的自轉才是我們看到了日

5、月星辰的自轉才是我們看到了日月星辰每天東升西落的景象。每天東升西落的景象。 丹麥偉大的天文學家第谷延續(xù)丹麥偉大的天文學家第谷延續(xù)2020年對行星的位置進展年對行星的位置進展觀測并記錄了準確的數(shù)據(jù)。觀測并記錄了準確的數(shù)據(jù)。 德國天文學家開普勒德國天文學家開普勒1571-16301571-1630在最初研討他的在最初研討他的導師家第谷導師家第谷1546-16011546-1601所記錄的數(shù)據(jù)時，也是以行星所記錄的數(shù)據(jù)時，也是以行星繞太陽做勻速圓周運動的模型來思索問題的，但是所得結繞太陽做勻速圓周運動的模型來思索問題的，但是所得結果卻與第谷的觀測數(shù)據(jù)至少有果卻與第谷的觀測數(shù)據(jù)至少有8 8分的角度誤差

6、。當時公認分的角度誤差。當時公認的第谷的觀測誤差不超越的第谷的觀測誤差不超越2 2分，開普勒想，這不容忽視的分，開普勒想，這不容忽視的8 8分也許是由于人們以為行星繞太陽做勻速圓周運動所呵斥分也許是由于人們以為行星繞太陽做勻速圓周運動所呵斥的。至此，人們長期以來視為真理的觀念的。至此，人們長期以來視為真理的觀念天體做勻速天體做勻速圓周運動，第一次遭到了疑心。后來開普勒又仔細研討了圓周運動，第一次遭到了疑心。后來開普勒又仔細研討了第谷的觀測資料，經(jīng)過四年多的刻苦計算先后否認了第谷的觀測資料，經(jīng)過四年多的刻苦計算先后否認了1919種種想象，最后終于發(fā)現(xiàn)了天體運轉的規(guī)律開普勒三大定律。想象，最后終于

7、發(fā)現(xiàn)了天體運轉的規(guī)律開普勒三大定律。開普勒行星運動的三大定律開普勒行星運動的三大定律開普勒第一定律：橢圓軌道定律開普勒第一定律：橢圓軌道定律 一切行星繞太陽運動的軌道都是一切行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。21PFPFaONOM將一條繩的兩端固定在兩個定點將一條繩的兩端固定在兩個定點圖釘上，以鉛筆拉緊繩子所圖釘上，以鉛筆拉緊繩子所畫出的圖形即為橢圓。這兩個定畫出的圖形即為橢圓。這兩個定點稱為此橢圓的兩個焦點。從橢點稱為此橢圓的兩個焦點。從橢圓上任一點至兩焦點的間隔之和圓上任一點至兩焦點的間隔之和為一定值，既為一定值，既 常數(shù)。常數(shù)。O O

8、點為對稱中心點點為對稱中心點, , 稱為半長軸；稱為半長軸； 稱為半稱為半短軸；短軸；bOSORcOFOF21M MN N開普勒第二定律：面積定律開普勒第二定律：面積定律 對于恣意一個行星來說，它與對于恣意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間里掃過的太陽的連線在相等的時間里掃過的面積相等。面積相等。SAB=SCD=SEKSAB=SCD=SEK開普勒行星運動的三大定律開普勒行星運動的三大定律M MN N試比較近日點和遠日點地球的速度大小？試比較近日點和遠日點地球的速度大??？試求出近日點和遠日點地球的速度大小的比值？試求出近日點和遠日點地球的速度大小的比值？R1R2FF開普勒第二定律面積定律：

9、對于每一個行星，開普勒第二定律面積定律：對于每一個行星，太陽和行星的連線在相等的時間內掃過的面積相等太陽和行星的連線在相等的時間內掃過的面積相等離太陽近時速度快，離太陽遠時速度慢開普勒第三定律：周期定律開普勒第三定律：周期定律 一切行星的軌道的半長軸的立方一切行星的軌道的半長軸的立方和公轉周期的平方成正比。和公轉周期的平方成正比。R3/T2=KR3/T2=KR開普勒行星運動的三大定律開普勒行星運動的三大定律1.425710-141.31410-14開普勒第三大定律開普勒第三大定律太陽太陽地球地球開普勒第三定律：周期定律開普勒第三定律：周期定律 一切行星的軌道的半長軸的立方一切行星的軌道的半長軸

10、的立方和公轉周期的平方成正比。和公轉周期的平方成正比。R3/T2=KR3/T2=KR開普勒行星運動的三大定律開普勒行星運動的三大定律留意留意:1.K:1.K是一個常量，它與行星無關，與中心是一個常量，它與行星無關，與中心 天體有關。天體有關。 2. 2.軌道半長軸越大軌道半長軸越大, ,公轉周期越大公轉周期越大. .日心說勝利地處理了地日心說勝利地處理了地心說遇到的困難心說遇到的困難地心說遇到的困難地心說遇到的困難1.1.北半球冬季的中午較之夏季的中午，太陽看起來要北半球冬季的中午較之夏季的中午，太陽看起來要大一些因此近一些。大一些因此近一些。2.2.火星逆行。火星逆行。3.3.太陽的運轉在夏

11、季較慢而在冬季稍快。太陽的運轉在夏季較慢而在冬季稍快。 假設地球繞太陽的運動是一個橢假設地球繞太陽的運動是一個橢圓運動圓運動,太陽在焦點上太陽在焦點上,根據(jù)曲線運動的根據(jù)曲線運動的特點，得在秋分到冬至再到春分的時特點，得在秋分到冬至再到春分的時間比從春分到夏至再到秋分的時間短，間比從春分到夏至再到秋分的時間短，所以秋冬兩季比春夏兩季要短。所以秋冬兩季比春夏兩季要短。NoImage春春92天天夏夏94天天秋秋89天天冬冬90天天根據(jù)開普勒第三定律知：一切行星繞太陽運動的半長軸的三次方跟公轉周期二次方的比值是一個常數(shù)k，可以猜測，這個“k一定與運動系統(tǒng)的物體有關由于常數(shù)k對于一切行星都一樣，而各行

12、星是不一樣的，故跟行星無關，而在運動系中除了行星就是中心天體太陽，故這一常數(shù)“k一定與中心天體太陽有關(經(jīng)過后面的學習將知道k值與太陽質量的關系)闡明：開普勘定律不僅適用于行星繞大陽運動，闡明：開普勘定律不僅適用于行星繞大陽運動，也適用于衛(wèi)星繞著地球轉，不過比例式也適用于衛(wèi)星繞著地球轉，不過比例式 k中中的的k是不同的，與中心天體有關是不同的，與中心天體有關 NoImage規(guī)律：規(guī)律：1 1、多數(shù)行星繞太陽運動的軌道非常接近、多數(shù)行星繞太陽運動的軌道非常接近圓，太陽處在圓心；圓，太陽處在圓心；2 2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度或線速度大小不變，即動的角速度或線速度大小不變，即行星做勻速圓周運動；行星做勻速圓周運動；3 3、一切行星軌道半徑的三次方跟它的公、一切行星軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。轉周期的二次方的比值都相等。 哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是1986