3.1天体运动课件-(全面经典上课用).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一节,天体运动,P,LANETARY,M,OTION,_,一直以来，人类观察星空,为了耕作,.,为了远行,为了信仰,为了探索大自然的奥秘,从太空俯看我们美丽的地球,宇宙的起源,:,目前学术界影响较大的是,“,大爆炸宇宙,论,”,“,大爆炸宇宙,论,”,是,1927,年由,比利,时,数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的,“,宇宙蛋,”,里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。宏观宇宙是相对无限延伸的。,“,大爆炸宇宙论,”,关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，但是人类至今还不能确定范围，也无法验证把宇宙压缩在一个极小空间内的假设，这还只是一种臆测。,对于宇宙，人类的认识是有限的，还有许多是未知的。那么，人类是如何开始认识宇宙的呢？,远远的街灯明了，好像闪着无数的明星。,天上的明星现了，好像点着无数的街灯。,我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。,郭沫若天上的街市,古人是如何认识宇宙的呢？,（,1,）天圆地方”说：,（,2,）“浑天”说：,（,3,）地心说：,（,4,）日心说：,古人对地球的认识,古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远处天壤相接等），得出“天圆地方”之类的想法。,天圆地方,中国古人的,“天圆地方”,说,。,东汉时期的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。,浑天说：,一、地心说,托 勒 密（古希腊）,(,公元二世纪,),代表人物,：,古希腊学者,托勒密,基本论点：,地球,是宇宙的中心，是,静止,不动的。,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动，并且作匀速圆周运动。,特点：,符合当时人们的日常生活经验。,符合宗教神学的教义。,直到16世纪才被哥白尼推翻。,代表作,：,天文学大成,地心说发展史,在古代，以希腊亚里士多德为代表，认为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为中心，在不停地运动。这种观点，就是“地心说”。公元二世纪，天文学家托勒密，把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系，发展完善了“地心说”，描绘了一个复杂的天体运动图象。,托勒密认为，行星,P,在以,C,点为中心的轨道上做匀速圆周运动的同时，圆心,C,点也沿以,O,点为圆心的轨道相对于离地球不远的,Q,点做匀速圆周运动，这两种运动的复合，构成了行星的运动。,“,地心说”行星运行图,地心模型,托勒密,地心说模型的缺陷,如果地心说成立：,1.,太阳绕地球转一圈的时间为,24,小时2.,每天的日照时间一样，不会有一年四季之分。,二、日心说,哥 白 尼(波兰）,（公元,16,世纪,）,代表人物,：,波兰天文学家,哥白尼,基本论点：,太阳,是宇宙的中心，所有的行星都在绕太阳做,匀速圆周运动,。,地球是绕太阳旋转的普通行星，月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做,匀速圆周运动,，同时还跟地球一起绕太阳运动。,与,日地,距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。,天穹不转动,，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。,代表作,：,天球运行论,“,日心说”和宗教的主张是相反的。为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽利略受到残酷的迫害，后人把历史上这桩勇敢的壮举形容为：“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。”,“,日心说”行星运行图,“日心说”对天体的描述大为简化，同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限，是一项真正的科学革命。,哥白尼的日心说也有缺点和错误：,1.,日心说认为太阳是宇宙的中心，实际上太阳只是太阳系的中心天体，并不是宇宙的中心。,2.,日心说认为行星运行的轨道是圆，其实是椭圆。,日心说也有缺陷，那么，天体运动到底遵循什么样的运动规律呢？,第谷,把全身心都投入到行星位置的测量中。经过,20,余年,的观测，获得了大量的精确资料。但是，他用圆形轨道进行验证，没有得到理想的结果。,第 谷,（丹麦,15461601,）,日心说进一步完善,日心说的进一步完善,第谷死后，他的学生开普勒继续对他的观测资料进行研究，最终发现，发现行星运动的轨道是椭圆，最终总结得出了开普勒行星运动三定律。,开普勒,（德国人,1571-1630,）,假设火星的轨道是圆形,假设法,第谷观测的火星位置的实际值,+,精确计算和推理,得出火星位置的理论值,偏差较大,假设不成立,假设火星的轨道是椭圆,再一次运用假设法,第谷观测的火星位置的实际值,+,精确计算和推理,得出火星位置的理论值,几乎密合,假设成立,数学补充：,什么是椭圆？,图钉,图钉,F,1,F,2,P,O,A,B,C,D,OA=OB-,半长轴,OC=OD-,半短轴,F,1,和,F,2,为焦点,F,1,F,2,为焦距,所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上,第一定律,(,轨道定律,),一、开普勒定律,说明：,1.,不同的行星，轨道不同，半长轴不同。,2.,对不同的行星，太阳总在他们的焦点上,。,焦点,焦点,A,B,C,D,O,半长轴,半,短,轴,太阳系模型：,对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积,.,第二定律,(,面积定律,),则,第二定律的推论：,行星离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢。,V,1,R,1,=V,2,R,2,所有行星的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,3,、第三定律：（周期定律）,注意：,比值,k,是,一个对所有行星都相同的,常量,，,与行星无关，是,只与太阳,（中心天体）的,质量,有关的恒量。,C,太阳,半长轴,a,半短轴,b,A,B,行星,注意：,1.,多数行星,绕太阳运动的,轨道十分接近圆,，太阳处在圆心处。所以，中学阶段，我们把行星绕太阳的运动近似当作,匀速圆周运动,处理。,2.,中，,比值,k,是,一个对所有行星都相同的,常量,，,与,行星无关，是,只与太阳,（中心天体）的,质量,有关的恒量。不同行星的半长轴不同，故公转周期也不同。,3.,地球绕太阳转动，月球绕地球转动，他们遵循相同的运动规律，但是，比值,K,不同。,课堂小结,一、地心说与日心说：,二、行星运动定律,1,、轨道定律：椭圆,2,、,面积定律：,3,、周期定律：,R,3,/T,2,=k,（,K,是一个只与中心天体质量有关的物理量）,V,1,R,1,=V,2,R,2,1.下列说法正确的有,(,),A,太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点,B,行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向,C,行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直,D,地心说的说法是正确的,习题巩固:,AB,关于行星的运动，以下说法正确的是,(,),A,行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大,B,行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大,C,水星离太阳,“,最近,”,，公转周期最大,D,海王星离太阳,“,最远,”,绕太阳运动的公转周期最大,2.关于,行星的运动,下列说法正确的有是,(,),A 行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越 大,B 行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大,C 行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大,D,“,海王星,”,离太阳最远,绕太阳运动的,公转,周期最长,BD,3.,某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为,a,，,远日点离太阳距离为,b,，过近日点时行星的速率为,，,则过远日点时速率为（）,A,.,B,.,C.,D,.,C,4,、假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为,6.4,10,6,m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为,3.610,7,m,这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近运行周期的是（）,A,、,0.6,小时,B,、,1.6,小时,C,、,4.0,小时,D,、,24,小时,解析：哈勃望远镜和地球都是绕地球做圆周运动，由开普勒第三定律可知：,