萬(wàn)有引力和航天.ppt

,萬(wàn)有引力和航天,一.行星的運(yùn)動(dòng),學(xué)習(xí)要求,知道地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容。,知道所有行星繞太陽(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。,知道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，且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，但與太陽(yáng)的質(zhì)量無(wú)關(guān)。,認(rèn)為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉(zhuǎn)。該學(xué)說(shuō)最初由古希臘學(xué)者歐多克斯提出，后經(jīng)亞里士多德、托勒密進(jìn)一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來(lái)。盡管它把地球當(dāng)作宇宙中心是錯(cuò)誤的，然而它的歷史功績(jī)不應(yīng)抹殺。,一、地心說(shuō),地心說(shuō),托勒密于公元二世紀(jì)，提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，即“地心說(shuō)”. 地心說(shuō)認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮及其他的行星都繞地球運(yùn)動(dòng) 地心說(shuō)直到16世紀(jì)才被哥白尼推翻.,托 勒 密（古希臘）,（符合人們的直接經(jīng)驗(yàn)）,二、日心說(shuō),認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心，地球和其他行星都繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。日心說(shuō)最早于十六世紀(jì)，由波蘭天文學(xué)家哥白尼提出。 哥白尼認(rèn)為，地球不是宇宙的中心，而是一顆普通行星，太陽(yáng)才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周的反映。,日心說(shuō),哥白尼在16世紀(jì)提出了日心說(shuō) 日心說(shuō)認(rèn)為太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) 1543 年哥白尼的天體運(yùn)行論 出版，書(shū)中詳細(xì)描述了日心說(shuō)理論.,哥 白 尼(波蘭）,丹麥天文學(xué)家，精于觀測(cè)。 1601年，第谷臨終前，把自己畢生對(duì)火星的觀測(cè)資料全部留給了開(kāi)普勒，委托他進(jìn)行整理研究。 1572年，他觀測(cè)到仙后座出現(xiàn)了一顆過(guò)去從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)的亮星。,第谷（丹麥）,仙后座的新星爆發(fā),開(kāi)普勒（德國(guó)）,在天文學(xué)史上，開(kāi)普勒享有“天空立法者”的盛譽(yù)。 開(kāi)普勒觀念的基礎(chǔ)是日心說(shuō)。 1609年和1619年發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律。,三、開(kāi)普勒三定律,開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）,所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上。,行星軌道,半長(zhǎng)軸a,b,o,圖釘,圖釘,半短軸,看P29,3、開(kāi)普勒三定律,開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）,所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上。,行星軌道,開(kāi)普勒第二定律（面積定律）,對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō),太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。即近日點(diǎn)速率最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速率最小。,開(kāi)普勒自發(fā)表了第一、二定律后，又過(guò)了十年，經(jīng)過(guò)更加艱苦的努力，在數(shù)字的海洋里提煉出了聯(lián)系各行星軌道的第三定律。,3、開(kāi)普勒三定律,開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）,所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上。,開(kāi)普勒第二定律（面積定律）,太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。即近日點(diǎn)速率最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速率最小。,開(kāi)普勒第三定律（周期定律）,所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,即: a13：a23=T12：T22,k的大小與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)。,或: a3/T2=k,一、地心說(shuō)與日心說(shuō),地球是中心太陽(yáng)是中心宇宙無(wú)限,（科學(xué)精神推動(dòng)了認(rèn)識(shí)發(fā)展）,二、行