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1、第一页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第六章第六章 万有引力与航空万有引力与航空第二页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第三页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第四页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第五页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第第六六章章 万有引力与航空万有引力与航空第六页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 1 1、古代人们对天体运动主要有、古代人们对天体运动主要有哪些看法哪些看法？ 2 2、“地心说地心说”的基本观点是什么？的基本观点是什么？ 3 3、“日心说日心说”的基本观点是什么？的基本观点是什么？ 4 4、“日心说日心说”为什么能战胜为什么能战胜“地心说地心
2、说”？ 试举例说明。试举例说明。 5 5、“日心说日心说”的观点是否绝对的观点是否绝对正确正确？zxxk第七页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。托托 勒勒 密密 地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星围绕地球做圆周运动一切行星围绕地球做圆周运动行星的运动的认识：行星的运动的认识：第八页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星都围绕太阳做圆周运动。一切行星都围绕太阳做圆周运动。哥白尼哥白尼行星的运动的认识：行星的运动的认识：第九页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 “日心说日心说”
3、也并不是绝对正确的，因为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，也不是静止不动阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。的。“日心说日心说”，只是比，只是比“地心说地心说”更准确更准确一些罢了。一些罢了。第十页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 “地心说地心说”占领统治地位的时间较长，占领统治地位的时间较长，原因是由于它比较符合人们的日常经验，原因是由于它比较符合人们的日常经验，如：太阳从东边升起，从西边落下。同时如：太阳从东边升起，从西边落下。同时它也符合
4、当时在政治上占统治地位的宗教它也符合当时在政治上占统治地位的宗教神学观点。神学观点。为什么为什么“地心说地心说”能占领较长的统治时间？能占领较长的统治时间？第十一页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。真理最终战胜了谬误：真理最终战胜了谬误：第十二页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 1、古人认为天体做什么运动？、古人认为天体做什么运动？ 2、开普勒的导师是谁，他认为天体做什么、开普勒的导师是谁，他认为天体做什么样的运动？样的运动？ 3、开普勒开始认为天体做何运动？、开普勒开始认为天体做何运动？ 4、开普勒最后研究的结论是什么？、开普勒最后研究的结论是什么？zxxk第十三页，编辑于星期五：二十
5、一点 三十八分。第十四页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 古人把天体的运动看得十分神圣，他古人把天体的运动看得十分神圣，他们认为天体运动不同于地面物体的运动，们认为天体运动不同于地面物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。运动。第十五页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 开普勒的导师是丹麦伟大的天开普勒的导师是丹麦伟大的天文学家第谷，他对天体运动的看法文学家第谷，他对天体运动的看法与其他古人一样，也认为天体在做与其他古人一样，也认为天体在做匀速圆周运动。匀速圆周运动。第十六页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 开普勒开始受世俗及导师的开普勒
6、开始受世俗及导师的影响，也认为天体在做匀速圆周影响，也认为天体在做匀速圆周运动。运动。第十七页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第 谷（丹麦）开普勒（德国）四年多的刻苦计算四年多的刻苦计算二十年的精心观测二十年的精心观测8分的误差分的误差 否定否定19 种假设种假设行星轨道为椭圆行星轨道为椭圆若是匀速圆若是匀速圆周运动周运动第十八页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动动,太阳在焦点上太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时
7、间短，所以秋冬两季到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。比春夏两季要短。第十九页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。第二十页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。开普勒开普勒开普勒第一定律开普勒第一定律开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律轨道定律轨道定律第二十一页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。图钉图钉图钉图钉F1F2PO做一做：做一做：第二十二页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。开普勒开普勒开普勒第二定律开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线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在相等的时间内扫过相等的面积开普勒行星运动定律开普勒行星
8、运动定律面积定律面积定律第二十三页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢思考?行星运行的速度变化有什么规律呢?第二十四页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。开普勒开普勒开普勒第三定律开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的三次方所有行星的轨道的半长轴的三次方跟跟公转公转周期的二次方的比值都相等周期的二次方的比值都相等开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律周期定律周期定律第二十五页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。行星行星或卫星或卫星中心体中心体半长轴半长轴(x106km)公转周期公转周期(天天)K值值水星水星太阳太阳5787.97
9、3.361018金星金星1082253.351018火星火星2286873.361018同步卫星同步卫星地球地球0.042411.021013月球月球0.384427.3221.021013探究探究K值的决定因素：值的决定因素：结论结论: k值与中心天体有关，而与环绕天体无关值与中心天体有关，而与环绕天体无关.第二十六页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。高中阶段对行星运动的近似化研究：高中阶段对行星运动的近似化研究：虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小不虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小不断的变化，但实际上，多数大行星的轨道与圆十分接断的变化，但实际上，多数大行星的轨道与圆十分接近
10、，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理，所以近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理，所以多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。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对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动。（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。方的比值都相等。总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运动处总体来说，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。
11、理，对应的半长轴即为圆的半径。R 3/ T2 =k第二十七页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。需要注意：需要注意：（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值不过此时比值 k 是由行星质量所决定的另一恒量是由行星质量所决定的另一恒量 （2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动做匀速圆周运动（3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳）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，都是从观察行出来的规律，它们每一条都是经验定
12、律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的星运动所取得的资料中总结出来的第二十八页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。例例1 1：有两个行星，它们绕太阳运转的轨道半有两个行星，它们绕太阳运转的轨道半径之比是径之比是1 1：2 2，则它们绕太阳运转的周期之，则它们绕太阳运转的周期之比为比为 。例例2 2：有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是轨道半径之比是1 1：2 2，则它们绕地球运转的周，则它们绕地球运转的周期之比为期之比为 。运用开普勒定律解决问题：运用开普勒定律解决问题：第二十九页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 例例3:3: 某行
13、星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点日点A到太阳的距离为到太阳的距离为r，远日点，远日点B到太阳的到太阳的距离为距离为R。若行星经过近日点时的速度为。若行星经过近日点时的速度为vA，求该行星经过远日点时的速度求该行星经过远日点时的速度vB的大小。的大小。运用开普勒定律解决问题：运用开普勒定律解决问题：AA1BB1rR第三十页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。运用开普勒定律解决问题：运用开普勒定律解决问题：例例4:4:一种通信卫星要一种通信卫星要“静止静止”在地面上空的在地面上空的某一点某一点, ,因此它的运行周期必须与地球自转周因此它的运行周期必须与地球自转周
14、期相同期相同. .请你估算请你估算: :通信卫星离地心的距离大通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一约是月心离地心距离的几分之一? ?第三十一页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。例5飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T.如果飞船要返回地面，可在轨道上某点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示.如果地球半径为R0，求飞船由A点到B点所需要的时间。ARR0B第三十二页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。2323火火地地TrTr13228lkTl13228lkTlR R0AB运用开普勒定律解决问题：运用开普勒定律解
15、决问题：第三十三页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 材料材料：“哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而 美的东西是简单与和谐的。美的东西是简单与和谐的。”“第谷第谷20年一直观测火星，在他以前测量天体位置的误差大约是年一直观测火星，在他以前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，第谷把这个不确定性减小到2。为哥白尼的学说提供了关健。为哥白尼的学说提供了关健性支持。性支持。” “开普开普七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8的角度偏差的角度偏差”，“对第谷的数据的精确性深信不疑对第谷的数据的精确性深
16、信不疑这不容忽视这不容忽视的的88也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动”。“第谷与开普勒的美妙组合。第谷与开普勒的美妙组合。”“布鲁诺由于坚持日心说被教庭活活烧死在鲜花广场。布鲁诺由于坚持日心说被教庭活活烧死在鲜花广场。”第三十四页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一。之一。第三十五页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度，而科学的结论总是在研究一丝不苟的态度，而科学的结论总是
17、在顽强曲折的科学实践中悄悄来临。顽强曲折的科学实践中悄悄来临。实验观察手段是科学研究的重要方法之一。实验观察手段是科学研究的重要方法之一。第三十六页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的重要方法。第三十七页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 科学探究需要合作精神。第三十八页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。学.科.网第三十九页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度研究一丝不苟的态度
18、. . 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。神。 实验观察手段是科学研究的重要方法之一。实验观察手段是科学研究的重要方法之一。 实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的重要方法。重要方法。 科学探究需要合作精神。科学探究需要合作精神。 材料材料：“第谷第谷20年一直观测火星，在他以前测量天体位置的误差大约是年一直观测火星，在他以前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，第谷把这个不确定性减小到2。为哥白尼的学说提供了关健。为
19、哥白尼的学说提供了关健性支持。性支持。” “开普开普七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8的的角度偏差角度偏差”，“对第谷的数据的精确性深信不疑对第谷的数据的精确性深信不疑这不容忽视的这不容忽视的88也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动”。“第谷与开普勒的美妙组合。第谷与开普勒的美妙组合。”“布鲁诺由于坚持日心说被教庭活活烧死在鲜花广场。布鲁诺由于坚持日心说被教庭活活烧死在鲜花广场。”第四十页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。一、一、“地心说地心说”与与 “日心说日心说”地球是中心地球是中心太
20、阳是中心太阳是中心宇宙无限宇宙无限（科学精神推动了认识发展）（科学精神推动了认识发展）二、行星运动定律二、行星运动定律1 1、轨道定律、轨道定律:- :- 椭圆椭圆2 2、面积定律、面积定律:-:-V V近近远远3 3、周期定律、周期定律:-:-R 3/ T2 =k（K是一个只与是一个只与中心天体中心天体质量有关的物理量）质量有关的物理量）小结小结第四十一页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。 1、是什么原因使行星绕太阳运动？ 2、中国航天技术目前的水平怎样？探测月球的最终目的是什么？ 参考网站：参考网站：中国探月网中国探月网中国公众科技网中国公众科技网-第四十二页，编辑于星期五：二十一点 三十八分。