第六章 　萬有引力定律

第一節　行星的運動

[教學要求]

1、了解日心說和地心說的內容和歷史之爭。

2、能再現開普勒天文三定律的內容，并能寫出第三定律的代數式。

[重點難點]

掌握天體運動的演變過程

熟記開普勒三定律

[正文]

1.地心說：認為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉。該學說最初由古希臘學者歐多克斯提出，后經亞里士多德、托勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。管它把地球當作宇宙中心是錯誤的，然而它的歷史功績不應抹殺。

存在條件：第一符合人們的日常經驗，第二人們多信奉宗教神學，認為地球是宇宙中心。

2.日心說：認為太陽是宇宙的中心，地球和其他行星都繞太陽轉動。日心說最早于十六世紀，由波蘭天文學家哥白尼提出。哥白尼認為，地球不是宇宙的中心，而是一顆普通行星，太陽才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年繞太陽公轉一周的反映。哥白尼的日心說也有缺點和錯誤，這就是：(1)太陽是宇宙的中心，實際上，太陽只是太陽系中的一個中心天體，不是宇宙的中心；（2）沿用了行星在圓形軌道作勻速圓周運動的舊觀念，實際上行星軌道是橢圓的，速度的大小也不是恒定的。

存在條件：地心說解釋天體運動不僅復雜，而且許多問題都不能解釋。而用日心說，許多天體運動的問題不但能解決，而且還變得特別簡單。

地心說和日心說的共同點：天體的運動都是勻速圓周運動。

3.沖破圓周運動天體運動：最早由開普勒證實了天體不是在做勻速圓周運動。他是在研究丹麥天文學家第谷的資料時產生的研究動機。

4.開普勒天文三定律：

（1）所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。

（2）任何一個行星與太陽的聯線在相等的時間內掃過的面積相等。

（3）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。即r3 / t2=k

[練習]

1.關于日心說被人們所接受的原因是    （    ）

     a.以地球為中心來研究天體的運動有很多無法解決的問題

     b.以太陽為中心，許多問題都可以解決，行星的運動的描述也變得簡單了

     c.地球是圍繞太陽轉的           d.太陽總是從東面升起從西面落下

2. 哪位科學家第一次對天體做圓周運動產生了懷疑?（    ）

a.布魯諾     b.伽利略     c.開普勒     d.第谷

3. 兩顆人造衛星a、b繞地球做圓周運動，周期之比為ta : tb = 1: 8，則軌道半徑之比是多少？

4. 設月球繞地球運動的周期為27天,則地球的同步衛星到地球中心的距離r與月球中心到地球中心的距離r之比r/r為        (     )

a.  1/3        b.  1/9          c.  1/27          d.  1/18

5. 一探空火箭未打中目標而進入繞太陽的近乎圓形的軌道運行，軌道半徑是地球繞太陽公轉半徑的9倍，則探空火箭繞太陽公轉周期為_________