物理-课件-天体运动

万有引力与航天天体运动浑天说是我国古代的另一种重要宇宙理论，认为"浑天如鸡子，天体圆如蛋丸，地如鸡中黄"，天内充满了水，天靠气支撑着，地那么浮在水面上。天的大圆分为365.25度，浑天旋轴两端分别称为南极、北极，赤道垂直于天极，黄道斜交着天的大圆，黄赤道交角为24度。我国古代的天文学公元前，古人观察到北极星常年不动，以及北斗七星等拱极星的回转，便以为星空是圆的。就象一只倒扣的大锅，覆盖在大地上，而北极那么是这盖天的顶，又认为地是方的，就象一围棋盘，此即“天圆地方〞之说。东汉时的浑天仪行星运动的认识托勒密地心说

地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动行星运动的认识■地心说(GeocentricUniverse)由于这一学说没有反映行星运动的本质，经不起长时间的观测检验，后来为哥白尼“日心说〞所推翻。托勒密的“地心说〞天体模型之所以能够流行千年，是有它的优点和历史原因的。它的主要特点是：1．绕着某一中心的匀角速运动，符合当时占主导思想的柏拉图的假设，也适合于亚里士多德的物理学，易于被接受。

2．用几种圆周轨道不同的组合预言了行星的运动位置，与实际相差很小，相比以前的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。3．地球不动的说法，对当时人们的生活是令人抚慰的假设，也符合基督教信仰。日心说

太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。哥白尼行星运动的认识■日心说(SolarcentricUniverse)由于哥白尼的学说触犯了基督教的教义，遭到了教会的反对。他的著作更是被列为禁书。但真理是封锁不住的，哥白尼的学说后来得到了许多科学家的继承和开展。1882年，罗马教皇不得不成认哥白尼的学说是正确的。这一光辉学说经过三个世纪的艰苦斗争，终于获得完全胜利并为社会所成认。“日心说〞也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。“日心说〞，只是比“地心说〞更准确一些罢了。

为真理而献身的布鲁诺(视频)乔达诺·布鲁诺(GiordanoBruno,1548-1600)1600年2月17日，在意大利罗马的鲜花广场上，宗教裁判所奉教皇克莱门特八世之命，向众多虔诚的基督教徒宣布了布鲁诺亵读神圣宗教的“罪行〞，宣判了将布鲁诺处以火刑的决定，熊熊烈火吞噬了一个杰出科学家的生命。第谷认为，要创立一个满意的星体运行理论，必须精确掌握星体的运行位置。在他以前,人们测量天体位置的误差大约是10′,第谷通过连续２０年对行星的观察，把这个不确定性减小到2′。他编制的星体位置图表，至今仍有使用价值。第谷被后人誉为“星学之王〞，并把天上的一颗恒星命名为“第谷星〞。第谷（丹麦）第谷星■“星学之王〞——第谷开普勒（德国）行星运动的认识第谷的眼睛与开普勒的头脑四年多的刻苦计算↓二十年的精心观测↓8′的偏差否认19种假设↓750多颗星的观测记录几千个数据误差仅为2′？行星轨道是椭圆的怎么回事……..进行了70屡次尝试……第谷（丹麦）开普勒出身贫寒，4岁时患天花损坏了视力，一只手落下残疾。他在用圆周运动模型对火星轨道的研究中，七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8‘的角度偏差。开普勒对第谷数据的精确性深信不疑，猜测行星的运动并非匀速圆周运动。人们长期以来视为真理的观念第一次受到了疑心。此后，他经过多年的尝试性计算，终于发现并先后发表了行星运动的三大定律。开普勒■“天空立法者〞——开普勒开普勒行星运动定律开普勒第一定律

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开普勒行星运动定律开普勒第二定律

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开普勒行星运动定律开普勒第三定律

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。开普勒行星运动定律的近似处理半长轴长为：1.498×108km半短轴长为：1.4958×108km1.001开普勒三大定律都是经验定律。【例1】以下说法正确的选项是〔〕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．日心说的说法是正确的【例2】如图所示是行星m绕恒星M运动的情况示意图，则下面的说法正确的是：A、速度最大的点是B点B、速度最小的点是C点C、m从A到B做减速运动D、m从B到A做减速运动MABmDC

从A到B过程的速度、加速度的大小变化？【例3】地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？【例4】某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3，那么此卫星运行的周期大约是( )A.1～4天 B.4～8天C.8～16天 D.16～20天【例5】某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳的距离为R.假设行星经过近日点时的速度为VA求：该行星经过远日点时的速度VB的大小ABrROA1B1ABrRO

解：设行星在极短的时间△t内由A到A1，由B到B1。∴

由开普勒第二定律可知：

△OAA1与△OBB1面积相等极限思想-----瞬时速度例、月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，其运行周期约为27天.现应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星可随地球一起转动，就象其停在天空一样〔同步卫星〕。〔R地=6.4×103km)

绕同一天体运动的不同天体,都循开普勒的周期定律解：设人造卫星运动的半径为R1，周期为T1〔此周期与地球自转周期相同〕，月球的轨道的半径为R2周期为T2同步卫星离地面的高度为:∴∵一、“地心说〞与“日心说〞地球是中心→太阳是中心→宇宙无限〔科学精神推动了认识开展〕二、行星运动定律1、轨道定律:-------椭圆轨道2、面积定律:-------V近＞Ｖ远3、周期定律:-------

小结StephenHawking(1942-)著名的科学家贝特郎·罗素曾经作过一次关于天文学方面的讲演。他描述了地球如何绕着太阳运动，以及太阳又是如何绕着我们称之为星系的巨大的恒星群的中心转动。演讲结束之时，一位坐在房间后排的矮个老妇人站起来说道：“你说的这些都是废话。这个世界实际上是驮在一只大乌龟的背上的一块平板。〞这位科学家很有教养地微笑着答道：“那么这只乌龟是站在什