第一节 行星的运动 - 物理学史

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人教版 物理必修2 第六章第一节 行星的运动Planets

人教版 物理必修2 第六章第一节 行星的运动Planets

1、下列说法正确的有 ( AB ) 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、日心说的说法是正确的
2、关于行星的运动,下列说法正确的是 关于行星的运动, 行星的运动 ( BD ) 行星轨道的半长轴越长, A、行星轨道的半长轴越长,自转的周期就 越大 行星轨道的半长轴越长, B、行星轨道的半长轴越长,公转的周期就 越大 行星轨道的半长轴越短, C、行星轨道的半长轴越短,公转的周期就 越大 海王星”离太阳最远, D、“海王星”离太阳最远,绕太阳运动的 公转周期最长
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018 1.02×1013 1.02×1013
K是一个只与中心天体质量有关的物理量 是一个只与中心天体质量有关的物理量 是一个只与中心天体
小结
日心说” 一、“地心说”与 “日心说” 地心说”
地球是中心→太阳是中心 宇宙无限 地球是中心 太阳是中心→宇宙无限 太阳是中心 (科学精神推动了认识发展) 科学精神推动了认识发展)
“日心说”为什么能战胜“地心说”? 日心说”为什么能战胜“地心说”
“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心 说”不能解释的现象“日心说”则能说明,就是说“日 心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如:若地 球不运动,昼夜交替是太阳绕地球运动形成的,那么每 天的情况就应是相同,事实上,每天白天的长短不同, 冷暖不同,而“日心说”则能说明这种情况;白昼是地 球自转形成的,而四季是地球绕太阳公转形成的。
总体来说,就是把行星的运动看作为匀速圆周运 总体来说,就是把行星的运动看作为匀速圆周运 动处理,对应的半长轴即为圆的半径。 动处理,对应的半长轴即为圆的半径。

第一节行星的运动

第一节行星的运动

开普勒第二定律 (面积定律)
对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
若tAB= tCD = tEK ,则sAB= sCD = sEKBiblioteka DESCD
C
SEK K
SAB
B
A
开普勒第三定律 (周期定律)
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。
即:R3 / T 2 = k
课堂小结
一、地心说与日心说
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→宇宙无限 (科学精神推动了认识发展)
二、行星运动定律
1、第一定律(轨道定律) 2、第二定律(面积定律) 3、第三定律(周期定律) R 3/ T2 =k (K是一个只与中心天体质量有关的物理量)
若是匀速圆 周运动……
怎么回事
开普勒(德国)
呢…… 第 谷(丹麦)
潜心研究

8分的误差


二十年的精心观测

四年多的刻苦计算
否定19 种假设

行星轨道为椭圆
开普勒第一定律 (轨道定律)
所有的行星围绕太阳运动的轨道椭圆, 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律
对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
K是一个只决定于被绕天体(中心天体)质量的物理量
R
太阳系
九大行星绕太阳运动的情景
想一想
你能否例举一些事实或设计一个实验来说明:
⑴ 是地球绕太阳转动而不是太阳绕地球转动。
⑵ 地球绕太阳转动是椭圆轨道而不是正圆轨道。 卫星绕行星运转,行星带着它们的卫星绕太阳运转, 整个太阳系绕银河系中心运转,银河系这个整体也在 运动。并不存在一个绝对的运动中心,运动本身也是 相对的。"太阳"不过是银河系中一千多亿颗恒星中的 一员罢了!

高一物理《行星的运动》课件

高一物理《行星的运动》课件
详细描述
总结词
牛顿万有引力定律解释了行星之间的相互作用力,是理解天体运动的关键。
详细描述
牛顿万有引力定律指出任何两个物体都相互吸引,引力的大小与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。这个定律不仅适用于行星和太阳之间的相互作用,也适用于其他天体之间的相互作用。
总结词
行星轨道的数学描述提供了精确预测行星位置和运动轨迹的方法。
行星运动定律
行星绕太阳运动的规律可以用开普勒三定律来描述,即椭圆轨道定律、面积定律和周期定律。这些定律是理解行星运动的基础。
行星运动的规律
开普勒三定律揭示了行星绕太阳运动的规律,是理解行星运动的基础。
总结词
开普勒第一定律,也称椭圆定律,指出行星绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳位于其中一个焦点。开普勒第二定律,也称面积定律,指出在相等的时间内,行星与太阳的连线扫过的面积相等。开普勒第三定律,也称周期定律,指出行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
对地球科学的影响
行星运动的研究是探索宇宙的重要途径之一,通过研究行星运动,可以了解太阳系的起源、演化以及宇宙的尺度等。
探索宇宙的途径
行星轨道
行星绕太阳运动的路径称为轨道,通常呈椭圆形。轨道的特性参数包括偏心率、倾角、近地点和远地点等。
天体坐标系
为了描述行星和其他天体的位置和运动,需要建立天体坐标系,如赤道坐标系、黄道坐标系等。
详细描述
行星轨道的数学描述通常使用椭圆方程、抛物线方程、双曲线方程等几何学和解析几何学的知识。通过这些方程,我们可以精确地计算出任意时刻行星的位置、速度和加速度等物理量。此外,这些方程还可以用来研究行星之间的相互作用力和动力学系统等问题。
行星运动的物理原理
牛顿第二定律

高中物理必修2 第六章 第1节 行星的运动

高中物理必修2  第六章  第1节  行星的运动
A .行星做匀速圆周运动 B .太阳处于圆周的中心 C. 中的R 即为圆周的半径 D. 所有行星的周期都和地球公转的 周期相同
4.有两颗行星围绕恒星运转,它们 的运动周期之比为27:1,则它们的 轨道半径之比为( B )
A.1:27
B.9:1
C.27:1
D.1:9
5. 一探空火箭未打中目标而进入 绕太阳的近似圆形轨道运行,轨道半 径是地球绕太阳公转半径的9倍,则 探空火箭绕太阳公转周期为
太阳

焦点
焦点
开普勒第二定律:
对任意一个行星来说,它与太阳的连 线在相等的时间内扫过相等的面积。
近处速 度快
远处速 度慢
开普勒第三定律:
所有行星的椭圆轨道的半长轴 的三次方跟它的公转周期的二 次方的比值都相等。
表达式: a3 T2
半长轴
=k
行星绕太阳公转 的周期
中学阶段,简单处理:
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆, 太阳处在圆心;
行星的运动
科学的足迹
1、地心说
代表人物: 托勒密
观点: 地球是宇宙的中心,是静 止不动的,太阳、月亮以 及其他行星都绕地球运动。
2、日心说
代表人物: 哥白尼 观点: 太阳是静止不动的,地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律:
所有行星绕太阳的轨道都是椭 圆,太阳处在椭圆的一个焦点 上。
___2_7_____年
课堂小结
地心说 日心说 开普勒三定律
D.“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不 正确的
2.关于开普勒行星运动的公式,以 下说法正确的是( ABD )
A. k是一个与行星无关的常数 B. 不同星球的行星,k值可能不同 Байду номын сангаас. T表示行星运动的自转周期 D. T表示行星运动的公转周期

第六章-1行星的运动

第六章-1行星的运动

简化模型后的开普勒三定律:
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近 圆,太阳处在圆心;
2、对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动 的角速度(或线速度大小)不变,即行星 做匀速圆周运动;
3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公 转周期的二次方的比值都相等。
小结
1、开普勒第一定律(轨道定律)
所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆,太阳
“最酷最炫”的太空图片1 0
• 十、经历暴风雨的 木星 看这幅由木星探测 器发回地球的照片: 木星上正经历暴风 雨。在图片中,暴 风雨地点被标以较 醒目的颜色;插入 的黑白小图则表明 木星上还有闪电。
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希 腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出,后来经托勒密 (90-168)进一步发展而逐渐建立和完善起来。
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
2、日心说(Solarcentric Universe)
随着天文观测不断进 步,“地心说”暴露出许 多问题。逐渐被波兰天文 学家哥白尼(1473-1543)提 出的“日心说”所取代。
“最酷最炫”的太空图片 5
• 五、饱经风霜的“爱神”小 行星 既然被取名为“Eros” ,“爱神”小行星在人们的 心中是一个漂亮、干净的 形象。但登陆“爱神”的 Shoemaker号探测器发回 的照片却告诉我们,情况 并非如此。照片显示,行 星表面布满了坑洞——这 些坑洞是由火山爆发以及 小行星相撞形成。
“最酷最炫”的太空图片
3
• 三、绚烂、神秘的极 光 由于太阳活动频 繁,美国北部几个州 的居民难得地见到了 平常只出现在南北极 的美丽极光。极光绚 烂、神秘,那些希望 远离人类喧嚣的天文 迷恨不得乘极光离开 地球。

高中物理课件-6-1行星的运动

高中物理课件-6-1行星的运动
只与太阳有关的恒量
或 a13 T12 a23 T22
需要注意: (1)开普勒定律不仅适用于行星,也适用
于卫星,只不过此时比值 k 是由行星质量
所决定的另一恒量。 (2)开普勒定律是总结行星运动的观察结 果而总结归纳出来的规律,它们每一条都 是经验定律,都是从观察行星运动所取得 的资料中总结出来的。
在丹麦国王的资助下,
建立天文台。被称为
“星学之王”。
4、 “天上的立法者”
开普勒(15711630)是继哥白尼之后 第一个站出来捍卫太阳 中心说、并在天文学方 面有突破性成就的人物, 被后世的科学史家称为 “天上的立法者”。
开普勒幼年时期很不幸,通过自身不懈 的努力完成了第谷未完成的工作,为万有 引力定律的发现奠定了基础
1543 年哥白尼的《天 体运行论》 出版,书中 详细描述了日心说理论。
哥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ尼
一、行星运动的两种学说
哥白尼
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。
哥白尼日心说的局限
限于当时的科学发展水平,哥白尼的日心说 也 有缺点和错误,这就是:
(1)认为太阳是宇宙的中心,实际上,太阳只是太 阳系中的一个中心天体,不是宇宙的中心,也并非 静止,它在以2.46亿年的周期绕银河系中心 运动。
(2)沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观 念, 实际上行星轨道是椭圆的,运动速度的大小也不是 恒定的。
3、第谷的天文学观测
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基, 但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近 代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷(15461601)进行的。
第谷,1576年,
观察下图是按不同比例尺绘 制的太阳系八颗行星及冥王 星的轨道

第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动(金版教程)

第六章  万有引力与航天   第1节  行星的运动(金版教程)

第六章万有引力与航天第1节行星的运动1.两种对立的学说(1)地心说①是宇宙的中心,是静止不动的。

②太阳、月亮以及其他行星都绕运动。

③地心说的代表人物是古希腊科学家。

(2)日心说①是宇宙的中心,是静止不动的,所有行星都绕太阳做。

②地球是绕旋转的行星;月球是绕旋转的卫星。

③太阳静止不动,因为地球每天自西向东自转一周,造成太阳每天东升西落的现象。

④日心说的代表人物是。

(3)局限性都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的运动,但计算所得的数据和丹麦天文学家的观测数据不符。

2.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是,太阳处在上。

(2)开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过。

(3)开普勒第三定律:所有行星的轨道的跟它的的比值都相等。

其表达式为,其中a是椭圆轨道的半长轴,T是行星绕太阳公转的周期,k是一个与行星(填“有关”或“无关”)的常量。

典型考点一行星运动的两种学说1. 16世纪,经过几十年的研究后出版《天体运行论》、提出日心说的科学家是( ) A.哥白尼B.伽利略C.开普勒D.布鲁诺典型考点二开普勒第一定律2.关于太阳系中各行星的轨道,以下说法不正确的是( )A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同典型考点三开普勒第二定律3.(多选)关于开普勒第二定律,正确的理解是( )A.行星绕太阳运动时,一定是匀速曲线运动B.行星绕太阳运动时,一定是变速曲线运动C.行星绕太阳运动时,由于角速度相等,故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D.行星绕太阳运动时,由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度4.一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动,地球位于椭圆轨道的一个焦点上,地球距离卫星的近地点A的距离为L,距离卫星的远地点B的距离为s,求卫星在A点和B点的速度之比。

高中物理第1节行星的运动课件

高中物理第1节行星的运动课件

开普勒
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。
R3 KK为 常,数 由 太阳 质量 决定
T2
开普勒第三定律理解 〔周期定律〕
1.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二 由 太 阳 质 量 决 定
T2
是一个只决定于中心天体〔太阳〕质量的物理量。
3.高中阶段把行星的运动
〔椭圆〕看作为匀速圆周
运动来处理,对应的半长
R
轴即为圆的半径。
4.开普勒定律不仅适用于行星,也适用于卫星。
特别提醒: ①开普勒三定律是行星绕太阳运动的总结定律,实践表明该
定律也适用于其他天体的运动,如月球绕地球运动、卫星绕木星 运动,甚至是人造卫星绕地球运动等.
②表达式RT23=k 中的常数 k 只与中心天体的质量有关.如研究 行星绕太阳运动时,常数 k 只与太阳的质量有关,研究卫星绕地 球运动时,常数 k 只与地球的质量有关.
一、探究古代对行星运动规律的认识
1.“地心说〞的根本观点是什么?
地球是宇宙的中心,地球静止不动;太阳、月亮及其他行星都绕地 球运动,地球是宇宙中心。代表人物是古希腊的天文学家托勒密
2.“日心说〞的根本观点是什么?
太阳是静止不动的,地球和行星都绕太阳运动,太阳是宇宙中心。 日心说的代表人物是波兰天文学家哥白尼
“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。
特别提醒:
古代的两种学说都不完善,因为太阳、地 球等天体都是运动的,鉴于当时对自然科学 的认识能力,日心说比地心说更先进.
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天布 才拉 的赫 观 测第 家谷
-
夫二世”支持了他吗,在布拉格为他建
造了一个天文台。
1590年4月27日,开普勒和一个磨坊主
的女儿结婚。他的妻子家比较富有,生活有 了保障,他可以安心的搞他的学术研究。
但是很不幸...... 他婚内接连失去一个儿子和一个女儿,都是
出生没几年就夭亡了.....
与此同时,当时的反宗教革命活动使得在教 会任职的开普勒惨遭驱赶......
远在布拉格的帝谷听说了开普勒的遭遇,邀请开普 勒来到布拉格,帮助他一起完成观测行星运行的工作。 与1600年,开普勒出事后,他来到了布拉格,当弟谷的 观测行星运行的得力助手。 好景不长,没有多久,第谷生病不治去世了,将珍贵的20 年的观测数据留给了开普勒。
1609年夏天,开普勒《新天文学》出版,这部书的第44章记录了
第一节 行星的运动
托勒密 天 上哥 的白 立尼 法 者
天布 才拉 的赫 观第 测谷 家
-
约 翰 数尼 学斯 天 才开 普 勒
-
时代背景
在神权统治下,“天体”被称为“圣岸”,它只属于神不属于科学。按 照《圣经》的说法:天空充满各种等级的“天使”和一个套着一个的水晶 球,而静止不动的地球居于这些水晶球的中心。太阳围绕着地球转动,因 为上帝创造太阳的目的,就是要照亮地球,施恩与人类。 至于天体的运转,是因为每一个天体都有一个天使在拉着他走。天体的 运转取决于“天使”的意识,而天使的意志是人类不能揣摩的。如果人类 能够解决一些问题,那是因为上帝通过天体对我们做启示。
他概括的行星的运动两条定律。
1. 椭圆定律
2. 面积定律
距离他1600年拿到第谷手稿,已有九年。
1619年,开普勒在《宇宙和谐论》发表这一发现.即开 普勒第三定律。历时19年。
开普勒一直就体弱多病,在加上当时他在德国,皇帝和 权贵都大肆挥霍,长期拖欠他的薪水,使得他晚年生活无着, 不得不长途跋涉索取欠薪,最后潦倒在异乡客栈,贫病而死。 1630年11月15日,开普勒去世,客死异乡,身边无一亲人。 年仅59岁。
开普勒第一定律 (轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭 圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
二、开普勒行星运动定律
开普勒第二定律 (面积定律) 对任意一个行星来说,它与太阳的连 线在相等的时间内扫过相等的面积
二、开普勒行星运动定律
开普勒第三定律 (周期定律) 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
约 翰 数尼 学斯 天开 才 普 勒
1594年,开普勒还没有结束硕士的学习,就接到了教会学校的数学教师 的任命,并且可以参加年历的编制工作。
1595年开普勒出版了自己的处女作《宇宙的奥秘》,并将书寄给了第谷。
-
第谷出身于丹麦贵族家庭,14岁因 为一次日食对天文学产生浓厚的兴趣。 他有很高的观测才能,深受丹麦国王的 赏识。但是丹麦国王去世了,没有了支 持者,被极度的臣子驱赶离开了丹麦。 但是爱好天文学的奥地利国王“普道尔
时代背景
哥白尼的《天体运行》是1543年出版的。他提出 “太阳中心说”,遭到教会的反对。 新教会首领路德严厉批评哥白尼学说:这位天文 学家想证明的是地球而不是日、月、星辰在运转, 正如人坐在车船之中,以为人是静止的,而说土 地和书目在他面前跑过一样。今天喜欢卖弄聪明 的人总喜欢造出一些新花样,并且以为凡是自己 干的总是好的,傻瓜才想把整个天文学推翻。
天 上 的哥 立白 法尼 者
哥白尼《天体运行》出版后,罗马教廷并没有立马解决这个危害,容忍 了它存在70多年,这也让更多的天文研究者看到了它。
公元前1571年12月27日,约翰内斯开普勒出生 在德国符腾堡的小镇。
开普勒刚出生,家族就开始日渐衰弱了。
开普勒自小就体弱多病,他的视力很差,不 仅仅是近视,还散光。 他数学非常好,还学习了古希腊语和拉丁语。
半长轴 表达式:
k只与中心天
体有关 行星绕太阳 公转周期
三、行星运动的近似处理
实际上,行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究 我们按圆轨道处理 1.行星绕太阳的运动轨道十分接近圆,太阳 处在圆心; 2.对某一个行星来说,它绕太阳做圆周运动 的角速度(或线速度)大小不变,即行星做 匀速圆能突然作
出重大的发现,因为这部符合事
物发展的规律。科学是一步一步 的前进的,每个人都要一考前辈
的工作......科学家不是一考
某个人的思想、而是一考千人凝 聚的智慧。开普勒发现行星运行 定律正是体现了知识的继承、积 累和发展。
开普勒行星运动定律
二、开普勒行星运动定律
时代背景
公元2世纪,古希腊天文学家托勒密总 结前人400年的观察,完成《天文集》,提 出“地球是宇宙的中心”。因为与《圣经》 中的记载相一致,被中世纪的神学家们奉若 质保,被神学家所利用和把持了1400多年。
即使当时发现很多与地心说不符的现象,碍于神权统治和人们思 想的封建,都没有人敢提出反对的声音。
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