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1、第1页/共25页人类观察星空人类观察星空人类观察星空人类观察星空,为了耕作为了耕作为了耕作为了耕作.为了远行为了远行为了远行为了远行,为了信仰为了信仰为了信仰为了信仰,为了探索大自然的奥为了探索大自然的奥为了探索大自然的奥为了探索大自然的奥秘秘秘秘第2页/共25页从太空俯看我们美丽的地球从太空俯看我们美丽的地球从太空俯看我们美丽的地球从太空俯看我们美丽的地球第3页/共25页人类对太空的不懈追求人类对太空的不懈追求人类对太空的不懈追求人类对太空的不懈追求第4页/共25页一、古希腊人的探索 以亚里士多德为代表的古以亚里士多德为代表的古希腊人认为地球位于宇宙的中希腊人认为地球位于宇宙的中心。所有天体
2、都围绕宇宙的中心。所有天体都围绕宇宙的中心心地球做匀速圆周运动。地球做匀速圆周运动。第5页/共25页 围绕地球的天体的排列顺序为月球、围绕地球的天体的排列顺序为月球、水星、金星、太阳、火星、木星、土水星、金星、太阳、火星、木星、土星、最外层为恒星的球壳。星、最外层为恒星的球壳。第6页/共25页 古希腊人设想每个行星都沿古希腊人设想每个行星都沿圆周运动，其运动轨迹就是行星圆周运动，其运动轨迹就是行星的本轮。同时，这个圆的中心运的本轮。同时，这个圆的中心运动轨迹就是行星的均轮。动轨迹就是行星的均轮。第7页/共25页 天文学家托勒密完善了地心本轮理天文学家托勒密完善了地心本轮理论。第一次对已知天体的
3、运动进行详细论。第一次对已知天体的运动进行详细定量的说明。为航海家、天文学家和占定量的说明。为航海家、天文学家和占星士所采用。该理论一直持续了近星士所采用。该理论一直持续了近20002000年。年。地心说地心说第8页/共25页二、文艺复兴的撞击 15431543年，波兰天文学家哥白尼临终年，波兰天文学家哥白尼临终时，向世人宣布了他几十年来研究的成时，向世人宣布了他几十年来研究的成果果天体运行论天体运行论。正式推出了。正式推出了日心说日心说。哥白尼认为，太阳是宇宙的中心，水星、哥白尼认为，太阳是宇宙的中心，水星、金星、地球、火星、木星及土星都围绕金星、地球、火星、木星及土星都围绕太阳做匀速圆周运
4、动。月球是地球的卫太阳做匀速圆周运动。月球是地球的卫星。但是，当时人们对哥白尼的日心说星。但是，当时人们对哥白尼的日心说并不认同。并不认同。第9页/共25页 第谷是非常了不起的天文观测家，第谷是非常了不起的天文观测家，当时尚未发现望远镜，他通过自制的观测当时尚未发现望远镜，他通过自制的观测仪器对星体进行认真系统的观测。他的测仪器对星体进行认真系统的观测。他的测量结果证明了托勒密与哥白尼的理论计算量结果证明了托勒密与哥白尼的理论计算结果都与观测数据不相符。结果都与观测数据不相符。第10页/共25页 开普勒研究了第谷连续开普勒研究了第谷连续2020年的观测数年的观测数据，希望进一步解释哥白尼的行星
5、圆形轨据，希望进一步解释哥白尼的行星圆形轨道。但他失败了。因为他得到的结果与第道。但他失败了。因为他得到的结果与第谷的观测数据至少有谷的观测数据至少有88的误差。开普勒相的误差。开普勒相信这不是第谷的粗心，而是哥白尼的理论信这不是第谷的粗心，而是哥白尼的理论还需要进一步完善。从此他开始研究行星还需要进一步完善。从此他开始研究行星的非匀速圆周运动。经过多年的埋头计算，的非匀速圆周运动。经过多年的埋头计算，数十次的否定自己的设想，开普勒最终发数十次的否定自己的设想，开普勒最终发现了更精确的行星运动规律，并先后提出现了更精确的行星运动规律，并先后提出了三大定律。了三大定律。第11页/共25页开普勒第
6、一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。一个焦点上。第12页/共25页开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过的面积相等。的面积相等。第13页/共25页开普勒第三定律：行星绕太阳运行轨道半长轴开普勒第三定律：行星绕太阳运行轨道半长轴r r的立方与其公转周期的立方与其公转周期T T的平方成正的平方成正比比。第14页/共25页三、牛顿的大综合三、牛顿的大综合 人们在研究天体运动的同时，还在探索天体为什么会这样运动。人
7、们在研究天体运动的同时，还在探索天体为什么会这样运动。人们在研究天体运动的同时，还在探索天体为什么会这样运动。人们在研究天体运动的同时，还在探索天体为什么会这样运动。亚里士多德认为天体由以太元素组成，它们本来就应围绕地球做匀速亚里士多德认为天体由以太元素组成，它们本来就应围绕地球做匀速亚里士多德认为天体由以太元素组成，它们本来就应围绕地球做匀速亚里士多德认为天体由以太元素组成，它们本来就应围绕地球做匀速圆周运动。圆周运动。圆周运动。圆周运动。开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天体运动，并且天体受到磁力开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天体运动，并且天体受到磁力开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天体运
8、动，并且天体受到磁力开普勒时代：行星受到太阳的磁力使天体运动，并且天体受到磁力随距离的增加而减弱。随距离的增加而减弱。随距离的增加而减弱。随距离的增加而减弱。胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行胡克、哈雷等人：天体受到了遵循平方反比率的向心力的作用才进行圆周运动。圆周运动。圆周运动。圆周运动。第15页/共25页 牛顿用数学方法证明了物体围绕中牛顿用数学方法证明了物体围绕中心运动时有一向心力。由于物体沿椭圆轨心运动时有一向心力。由于物体沿椭圆轨道运动，向
9、心力与质点到中心的距离的平道运动，向心力与质点到中心的距离的平方成反比。继而推广到宇宙中的物体都在方成反比。继而推广到宇宙中的物体都在彼此吸引。牛顿将地球对物体的引力扩展彼此吸引。牛顿将地球对物体的引力扩展到月球，认为地球引力与太阳对行星的作到月球，认为地球引力与太阳对行星的作用力，行星对卫星的作用力是性质相同的用力，行星对卫星的作用力是性质相同的力，在此基础上，牛顿最终给出了具有科力，在此基础上，牛顿最终给出了具有科学革命价值的万有引力定律学革命价值的万有引力定律：第16页/共25页第17页/共25页四、人类对太空的探索第18页/共25页年月，美国年月，美国“挑战者号挑战者号”航天飞机航天飞
10、机起飞后凌空爆炸，名壮志未酬的宇航员、包起飞后凌空爆炸，名壮志未酬的宇航员、包括一位即将在太空中为几十万美国中学生讲授括一位即将在太空中为几十万美国中学生讲授奇妙太空的中学教师，在万众瞩目中献身蓝天；奇妙太空的中学教师，在万众瞩目中献身蓝天；第19页/共25页年月，美国年月，美国“哥伦比亚号哥伦比亚号”航天飞航天飞机在它的第次飞行返程途中突然解体，再机在它的第次飞行返程途中突然解体，再过分钟就能踏上地球的名宇航员全部牺过分钟就能踏上地球的名宇航员全部牺牲；牲；第20页/共25页 浩瀚太空迎来了第一位中国访客浩瀚太空迎来了第一位中国访客岁的中国航天员杨利伟。在公岁的中国航天员杨利伟。在公里的高度
11、上，中国人第一次在自己的航里的高度上，中国人第一次在自己的航天器上看到了人类美丽的地球家园。天器上看到了人类美丽的地球家园。第21页/共25页神舟五号的顺利升空，不仅仅使得中国神舟五号的顺利升空，不仅仅使得中国人的千年飞天梦想变为现实，更重要的人的千年飞天梦想变为现实，更重要的是它标志着在人类探索太空的队伍中，是它标志着在人类探索太空的队伍中，又加入了一支强大而富于创造性的力量。又加入了一支强大而富于创造性的力量。从这一天起，中国成为继俄罗斯、美国从这一天起，中国成为继俄罗斯、美国在世界上第三个能够独立开展载人航天在世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。戚发轫说，梦圆那刻，是活动的国家。戚发轫说，梦圆那刻，是他这一生笑得最灿烂、哭得最痛快的一他这一生笑得最灿烂、哭得最痛快的一次。次。第22页/共25页 人们对宇宙的探索人们对宇宙的探索并没有因此而停止，反并没有因此而停止，反而激起了人们更深入探而激起了人们更深入探索的兴趣！索的兴趣！你还知道世界航天事业你还知道世界航天事业 或宇宙探索方面的哪些成就？或宇宙探索方面的哪些成就？第23页/共25页第24页/共25页感谢您的观看。第25页/共25页