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这浩瀚无边的宇宙,常会引起人们无限的遐想。天体运动遵循什么规律?为什么这样运动?我们共同来了解行星的运动情况。
一、"地心说"和"日心说"之争
托勒密---"地心说"
哥白尼---"日心说" 二、第谷的观察 开普勒的研究
德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及观测数据,也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的,但结果总是与第谷的观测数据有8ˊ的角度误差,当时公认的第谷的观测误差不超过2ˊ。开普勒想,很可能不是匀速圆周运动。在这个大胆思路下,开普勒又经过四年多的刻苦计算,总结归纳出行星运动三定律。 三、开普勒三定律
实验:椭圆的制作
1、椭圆:平面上到两个定点的距离之和为固定值的点的轨迹。
2、焦点、半长轴、半短轴
开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律(面积定律):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。
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它的公转周期的二次方的比值都相等。
强调表达式中各物理量的含义
行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理:
1、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心。
2、对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动。
3、所有行星轨道的半径的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。
即: