1.天體運(yùn)動(dòng) (8)

1、 天體運(yùn)動(dòng)高郵市第一中學(xué)高一物理組 陳霞 渾天說(shuō)是我國(guó)古代的另一種重要宇宙理論，認(rèn)為渾天如雞子，天體圓如蛋丸，地如雞中黃，天內(nèi)充滿(mǎn)了水，天靠氣支撐著，地則浮在水面上。天的大圓分為365.25度，渾天旋軸兩端分別稱(chēng)為南極、北極，赤道垂直于天極，黃道斜交著天的大圓，黃赤道交角為24度。我國(guó)古代的天文學(xué) 公元前，古人觀察到北極星常年不動(dòng)，以及北斗七星等拱極星的回轉(zhuǎn)，便以為星空是圓的。就象一只倒扣的大鍋，覆蓋在大地上，而北極則是這蓋天的頂，又認(rèn)為地是方的，就象一圍棋盤(pán)，此即“天圓地方”之說(shuō)。東漢時(shí)的渾天儀行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)托 勒 密地心說(shuō) 地球是宇宙的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星圍繞地球做簡(jiǎn)單而又完美的圓

2、周運(yùn)動(dòng)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)地心說(shuō)(Geocentric Universe) 由于這一學(xué)說(shuō)沒(méi)有反映行星運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)，經(jīng)不起長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)檢驗(yàn)，后來(lái)為哥白尼“日心說(shuō)”所推翻。 托勒密的“地心說(shuō)”天體模型之所以能夠流行千年，是有它的優(yōu)點(diǎn)和歷史原因的。它的主要特點(diǎn)是： 1繞著某一中心的勻角速運(yùn)動(dòng)，符合當(dāng)時(shí)占主導(dǎo)思想的柏拉圖的假設(shè)，也適合于亞里士多德的物理學(xué)，易于被接受。 2用幾種圓周軌道不同的組合預(yù)言了行星的運(yùn)動(dòng)位置，與實(shí)際相差很小，相比以前的體系有所改進(jìn)，還能解釋行星的亮度變化。 3地球不動(dòng)的說(shuō)法，對(duì)當(dāng)時(shí)人們的生活是令人安慰的假設(shè)，也符合基督教信仰。行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)日心說(shuō) 太陽(yáng)是宇宙的中心,并且靜止不動(dòng), 一切

3、行星都圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。哥白尼行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)日心說(shuō)(Solarcentric Universe) 由于哥白尼的學(xué)說(shuō)觸犯了基督教的教義，遭到了教會(huì)的反對(duì)。他的著作更是被列為禁書(shū)。但真理是封鎖不住的，哥白尼的學(xué)說(shuō)后來(lái)得到了許多科學(xué)家的繼承和發(fā)展。1882年，羅馬教皇不得不承認(rèn)哥白尼的學(xué)說(shuō)是正確的。這一光輝學(xué)說(shuō)經(jīng)過(guò)三個(gè)世紀(jì)的艱苦斗爭(zhēng)，終于獲得完全勝利并為社會(huì)所承認(rèn)。 “日心說(shuō)”也并不是絕對(duì)正確的，因?yàn)樘?yáng)只是太陽(yáng)系的一個(gè)中心天體，而太陽(yáng)系只是宇宙中眾多星系之一，所以太陽(yáng)并不是宇宙的中心，也不是靜止不動(dòng)的?！叭招恼f(shuō)”，只是比“地心說(shuō)”更準(zhǔn)確一些罷了。行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí) 丹麥天文學(xué)家第谷，在20余年中堅(jiān)持

4、對(duì)天體進(jìn)行系統(tǒng)觀測(cè)，獲得了大量的精確的資料，這些資料為開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)定律做好了準(zhǔn)備。 他編制的星體位置圖表，至今仍有使用價(jià)值。第谷被后人譽(yù)為“星學(xué)之王”，并把天上的一顆恒星命名為“第谷星”。第谷（丹麥）第 谷 星 “星學(xué)之王”第 谷 行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí) 開(kāi)普勒繼承和總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷全部的觀測(cè)資料和觀測(cè)數(shù)據(jù)，然后以行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型來(lái)思考和計(jì)算的，但結(jié)果總是和第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)有偏差，開(kāi)普勒開(kāi)始對(duì)這種勻速圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了懷疑。他先后否定了多種設(shè)想，最后計(jì)算出行星繞太陽(yáng)的軌跡為橢圓，總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)的三條定律。開(kāi)普勒 “天空立法者”開(kāi)普勒 行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒第一定律 所有

5、的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上【例1】下列說(shuō)法正確的是（ ） A太陽(yáng)系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn) B行星的運(yùn)動(dòng)方向總是軌道的切線(xiàn)方向 C行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽(yáng)的連線(xiàn)垂直 D日心說(shuō)的說(shuō)法是正確的開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律【變式訓(xùn)練1】 下列關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是() A 所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) B 行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)位于行星軌道的中心處. C 在行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，它離太陽(yáng)的距離是變化的 D 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道一定是在某一固定的平面內(nèi)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒第二定律 從太陽(yáng)到行星的連線(xiàn)在相等的時(shí)間內(nèi)

6、掃過(guò)相等的面積?？芍盒行窃浇咏?yáng)，運(yùn)動(dòng)得越快?！纠?】如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)的情況示意圖，則下面的說(shuō)法正確的是： A、速度最大的點(diǎn)是B點(diǎn)B、速度最小的點(diǎn)是C點(diǎn)C、m從A到B做減速運(yùn)動(dòng)D、m從B到A做減速運(yùn)動(dòng)MABmDC開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律【變式訓(xùn)練2】二十四節(jié)氣中的春分與秋分均為太陽(yáng)直射赤道，春分為太陽(yáng)從南回歸線(xiàn)回到赤道，秋分則為太陽(yáng)從北回歸線(xiàn)回到赤道2018年3月21日為春分，9月23日為秋分，可以推算從春分-夏至-秋分186天，而從秋分-冬至-春分則為179天關(guān)于上述自然現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（設(shè)兩段時(shí)間內(nèi)地球公轉(zhuǎn)的軌跡長(zhǎng)度相等）（）A. 從春分到秋分地球離太陽(yáng)遠(yuǎn)B. 從秋分到春分

7、地球離太陽(yáng)遠(yuǎn)C. 夏天地球離太陽(yáng)近D. 冬天地球離太陽(yáng)遠(yuǎn) 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒第三定律 所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。a3 / T 2 = k太陽(yáng)地球1.31410-141.425710-14K是一個(gè)常量，它與行星(環(huán)繞體)無(wú)關(guān)，與中心天體有關(guān)。同一中心天體其K值相同,不同中心體的K值一般不同！開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律思考：開(kāi)普勒第三定律告訴我們什么？R越大，則T越大。行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，公轉(zhuǎn)周期越大。說(shuō)明：1.開(kāi)普勒第三定律對(duì)于所有行星都適合。2.對(duì)于同一顆行星的衛(wèi)星，開(kāi)普勒第三定律也適用。3.在近似計(jì)算時(shí)可認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)R表示圓周的半徑，T表示公轉(zhuǎn)周期?！纠?】 關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是 ( ) A . 太陽(yáng)系八大行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng),自轉(zhuǎn)的周期就越大 B . 太陽(yáng)系八大行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng),公轉(zhuǎn)的周期就越大 C . 木衛(wèi)二軌道的半長(zhǎng)軸比月球軌道的半長(zhǎng)軸長(zhǎng),所以木衛(wèi)二公轉(zhuǎn)的周期大 D .太陽(yáng)系八大行星中“海王星”離太陽(yáng)最遠(yuǎn),繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn) 周期最長(zhǎng)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律【變式訓(xùn)練3】有一行星距太陽(yáng)的平均距