行星的運(yùn)動(dòng)2.ppt

行星的運(yùn)動(dòng) 思考 行星按照怎樣的規(guī)律運(yùn)動(dòng)呢 2 地心說(shuō) 和 日心說(shuō) 的觀點(diǎn) 代表人物分別是什么 1 古代人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法 預(yù)習(xí)課本 回答問題 1 地心說(shuō) 代表人物 托勒密 觀點(diǎn) 地球是宇宙的中心 是靜止不動(dòng)的 太陽(yáng) 月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng) 一 人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程 1 統(tǒng)治很長(zhǎng)時(shí)間的原因 符合人們的日常經(jīng)驗(yàn) 符合宗教地球是宇宙的中心的說(shuō)法 2 托勒密 地心說(shuō) 模型存在的問題 隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展 人們希望借助星星的位置為船隊(duì)導(dǎo)航 因而對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)觀測(cè)越來(lái)越精確 科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)及記錄的大量的觀測(cè)數(shù)據(jù) 用托勒密的 地心說(shuō) 模型很難得出完美的解答 一 人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程 2 日心說(shuō) 代表人物 哥白尼 觀點(diǎn) 太陽(yáng)才是宇宙的中心 太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的 地球和其他行星都是圍繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 一年的周期是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周的反映 一 人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程 1 哥白尼日心說(shuō)為什么在發(fā)表一個(gè)世紀(jì)中完全被人們所忽視 在他的著作中 日心說(shuō) 只是一個(gè) 假設(shè) 當(dāng)時(shí)的歐洲正處于基督教改革與反改革的騷亂中 在哥白尼的著作中有一些很不精確的數(shù)據(jù) 根據(jù)這些數(shù)據(jù)得出的計(jì)算結(jié)果不能很好地與行星位置的觀測(cè)結(jié)果相符合 2 日心說(shuō)完全正確嗎 一 人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程 3 對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步研究 天才觀察者 第谷 布拉赫 第谷 丹麥 哥白尼的宇宙體系動(dòng)搖了基督教宇宙體系的根基 但它并沒有在天文測(cè)算的精確度上有多大的提高 近代早期最重要的觀測(cè)工作是由丹麥的第谷 1546 1601 進(jìn)行的 他成功的把觀測(cè)誤差縮小到2分 一 人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程 1609年開普勒在 新天文學(xué) 一書中公布了開普勒第一 第二定律 1619年又公布了開普勒第三定律 2 真理超出希望 開普勒 1571 1630 是繼哥白尼之后第一個(gè)站出來(lái)捍衛(wèi)太陽(yáng)中心說(shuō)并在天文學(xué)方面有突破性成就的人物 一 人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程 所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓 太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 1 開普勒第一定律 二 開普勒三定律 1 開普勒第一定律 探究活動(dòng)一 動(dòng)畫 橢圓特征 1 橢圓 平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1 F2的距離之和等于常數(shù) 大于 F1F2 的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓 這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn) 兩焦點(diǎn)間的距離叫做焦距 半長(zhǎng)軸 0A1 0A2 半短軸 0B1 0B2 焦點(diǎn) F1 F2焦距 F1F2 2 當(dāng)焦距長(zhǎng)度變化時(shí) 曲線會(huì)變成什么形狀 3 當(dāng)兩焦點(diǎn)重合時(shí) 曲線會(huì)變成什么形狀 1 開普勒第一定律 對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō) 它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積 2 開普勒第二定律 二 開普勒三定律 由扇形面積 由上可知 在S相同 時(shí)間t也相同時(shí) 半徑r越小 則速度v越大 你能分析近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)速度大小關(guān)系嗎 2 開普勒第二定律 行星運(yùn)動(dòng)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是什么形狀 圓 探究活動(dòng)二 2 開普勒第二定律 結(jié)論 秋冬兩季比春夏兩季時(shí)間短 請(qǐng)計(jì)算一下春夏秋冬的時(shí)間 2 開普勒第二定律 原因分析 假設(shè)地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)橢圓運(yùn)動(dòng) 太陽(yáng)在焦點(diǎn)上 根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 得在秋分到冬至再到春分的時(shí)間比從春分到夏至再到秋分的時(shí)間短 所以秋冬兩季比春夏兩季要短 2 開普勒第二定律 所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 a 半長(zhǎng)軸T 公轉(zhuǎn)周期 3 開普勒第三定律 二 開普勒三定律 分組計(jì)算完成表格 驗(yàn)證開普勒第三定律 探究活動(dòng)三 3 開普勒第三定律 衛(wèi)星是否有類似性質(zhì) 那么k值與哪些因素有關(guān)呢 3 開普勒第三定律 結(jié)論 k值與中心天體有關(guān) 而與環(huán)繞天體無(wú)關(guān) 注意 1 開普勒定律不僅適用于行星 也適用于衛(wèi)星 只不過(guò)此時(shí)比值k是由中心天體所決定的另一恒量 2 開普勒定律是總結(jié)行星運(yùn)動(dòng)的觀察結(jié)果而總結(jié)歸納出來(lái)的規(guī)律 它們每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律 3 開普勒第三定律 什么情況下橢圓可以與圓很接近 回憶思考 行星的軌道與圓十分接近 在高中我們一般按圓處理 因此 行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道可以認(rèn)為是圓 太陽(yáng)處在圓心 行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 所有行星的軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 總體來(lái)說(shuō) 就是變速橢圓運(yùn)動(dòng)作為勻速圓周運(yùn)動(dòng)處理 對(duì)應(yīng)的半長(zhǎng)軸即為圓的半徑 三 行星運(yùn)動(dòng)近似處理方法 神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng) 其周期為T 如果飛船要返回地面 可在軌道上的某一點(diǎn)A處 將速率降低到適當(dāng)數(shù)值 從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng) 橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切 如圖所示 如果地球半徑為R 求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間 思考題 四 鞏固提高 明確日心說(shuō)與地心說(shuō)的代表人物與主要觀點(diǎn)明確第一定律反映了行星運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓