[目标定位] 1.了解人类对行星运动的认识过程及地心说和日心说.2.理解开普勒行星运动定律的内容,并会用开普勒行星运动定律分析问题.3.理解万有引力定律的内容,并会用万有引力定律求解问题.
一、天体究竟做怎样的运动
1.地心说:地球是宇宙的中心,而且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动.代表人物是托勒密(古希腊).
2.日心说:太阳是宇宙的中心,而且是静止不动的,地球以及其他行星都绕太阳运动.代表人物是哥白尼(波兰).
3.开普勒行星运动定律:
(1)开普勒第一定律(轨道定律):
①内容:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上.如图1所示.
图1
②理解:开普勒第一定律说明不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道虽然不同,但有一个共同的焦点.
(2)开普勒第二定律(面积定律):
①内容:行星和太阳之间的连线,在相等的时间内扫过相同的面积.如图2所示.
图2
②理解:行星靠近太阳的过程中都是向心运动,速度增大,在近日点速度最大;行星远离太阳的过程中都是离心运动,速度减小,在远日点速度最小.
(3)开普勒第三定律(周期定律):
①内容:行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比.
②理解:开普勒第三定律的表达式为=k,其中a是椭圆轨道的半长轴,T是行星公转的周期,k是一个常量,与行星无关但与中心天体的质量有关.(填"有关"或"无关")