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第六章
万有引力定律
一、行星的运动
1、地心说
代表人物：托勒密
2、日心说
代表人物：哥白尼
地心说：
日心说：
地球是宇宙的中心。地球是静止不动的，
太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。
①符合人们的日常经验；
②符合宗教关于地球是宇宙的中心的说法。
统治很长时间的原因：
太阳是宇宙的中心。太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳转动
。
一、行星的运动
日心说的建立与发展
在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的。
基本观点：
1、太阳是不动的，而且在宇宙中心，水星、金星、火星、木星、土星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕着太阳公转。
2、月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上每月绕地球转一周，并随地球绕太阳公转。
3、地球每天自转一周，天穹实际上不转动，只是由于地球的自转才是我们看到了日月星辰每天东升西落的现象。
1、丹麦天文学家第谷
的探索:
在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10'，第谷把这个不确定性减小到2'。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。
其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。
二、对天体运动进一步的研究
2、德国天文学家开普勒的研究：
总结了他的导师第谷的全部观测资料，在他最初研究时，他得到的结果与第谷的观察数据相差8'，而当时第谷公认的误差位2',开普勒想,这8'可能就是认为行星绕太阳匀速圆周运动造成的。后来他花了四年时间一遍一遍地进行数学计算，通过计算这一怀疑使他发现了行星运动三大定律。
二十年的精心观测
潜心研究
开普勒三定律
开普勒行星运动的三大定律
开普勒第一定律：
（椭圆轨道定律）
开普勒行星运动的三大定律
开普勒第一定律：
（椭圆轨道定律）
认识椭圆
开普勒
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
（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
=
sEK
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。
远处
速度慢
近处
速度快
开普勒第三定律(周期定律)
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。
半长轴R
A
C
B
小结：
◆开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的其中一个焦点上。
◆开普勒第二定律（面积定律）
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。即近日点速率最大，远日点速率最小。
◆开普勒第三定律（周期定律）
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与周期的平方成正比。
即有:
R13/R23=T12/T22
注意:
k的大小与行星无关，只与太阳有关。
或:
R3/T2=k
▲
多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；
▲
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；
▲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。
在运用开普勒定律时注意：
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．
k值与中心天体有关，而与环绕天体无关
中学阶段的研究中能够按圆处理
春92天
夏94天
秋89天
冬90天
探究(自然现象)：行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？
课后练习:
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
日心说的说法是正确的
A
B
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,公转的周期就大
D
以上都不对
B
3.开普勒关于行星运动的公式R3/T2=k,以下理解正确的是(
)
A
k是一个与行星无关的常量
B
k代表行星运动的轨道半径
C
T代表行星运动的自转周期
D
T代表行星绕太阳运动的公转周期
AD
4、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（
）
A、所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动。
B、行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中
心处。
C、离太阳越近的行星运动周期越长。
D、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。
D
5、行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么运行周期T
的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，设T2/r3=k,则
常数k的大小(
)
A
.
只与恒星的质量有关
B.
与恒星的质量及行星的的质量有关
C.
只与行星的质量有关
D.
与恒星的质量及行星的的速度有关
小结：
R3/T2=k，无论是对于不同行星绕太阳转还是
对于不同卫星绕同一个行星转，都是合适的，
只是k值不同，k与行星或卫星无关，仅与中
心天体有关。
A
6.在古代,人们对天体的运动存在着“地心说”
和“日心说”两种对立的看法,
“地心说”认为_____是宇宙的中心,是静止不动的;
“日心说”认为______是静止不动的;这两种认识都是______(正确或错误)的
地球
太阳
错误

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