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1、（一）（一）“地心说地心说”和和“日心说日心说”地心说：地心说：地球是宇宙的中心，并且静止不动，地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕地球在太空做简单的完美的圆一切行星围绕地球在太空做简单的完美的圆周运动周运动 代表人物：代表人物：亚里士多德和托勒密亚里士多德和托勒密 亚里士多德是地心里士多德是地心说的代表人物之一。他的代表人物之一。他认为宇宙的运宇宙的运动是由上帝推是由上帝推动的。他的。他说，宇宙是一个有限的球体，分宇宙是一个有限的球体，分为天地两天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运地球运行，物体行，物体总是落向地面。地球之外有是落向地面。地球之外有
2、9个个等距天等距天层，由里到外的排列次序是：月球，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原木星天、土星天、恒星天和原动力天，此力天，此外空无一物。各个天外空无一物。各个天层自己不会自己不会动，上帝，上帝推推动了恒星天了恒星天层，恒星天，恒星天层才才带动了所有了所有的天的天层运运动。人居住的地球，静静地屹立。人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。在宇宙的中心。 亚里士多德亚里士多德亚里士多德九重天示意图亚里士多德九重天示意图托勒密的本轮图片托勒密的本轮图片托勒密全面继承了亚里士多德的地心说，托勒密全面继承了亚里士
3、多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了写成了8卷本的卷本的伟大论伟大论。在书中，他把亚。在书中，他把亚里士多德的里士多德的9层天扩大为层天扩大为11层，把原动力天改层，把原动力天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。托为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周上运勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫上运动。他把绕地球的那个圆叫“均轮均轮”，每，每个小圆叫个小圆叫“本轮本轮”。同时假设
4、地球并不恰好在。同时假设地球并不恰好在均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些偏心圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与偏心圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周。托勒密这众恒星一起，每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景，却较为完个不反映宇宙实际结构的数学图景，却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况，并取满的解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。 托勒密托勒密“地心说地心说”和和“日心说日心说”日心说：日心说：太阳是宇宙中
5、心并且太阳是宇宙中心并且静止不动，一切行星都围绕太静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动。阳做圆周运动。创立者：哥白尼创立者：哥白尼 哥白尼（哥白尼（14731543）是波兰）是波兰天文学家，他在天文学家，他在1510年写成的年写成的浅浅说说初稿中，毫不含糊的指出：太初稿中，毫不含糊的指出：太阳是宇宙中的中心体，地球和行星阳是宇宙中的中心体，地球和行星都围绕着太阳运动，只有月亮才真都围绕着太阳运动，只有月亮才真正围绕地球旋转。正围绕地球旋转。1530年，终于圆年，终于圆满的完成了日心说的建立工作。于满的完成了日心说的建立工作。于1543年年3月用月用天体运动论天体运动论书名书名出版，否定了在西
6、方统治达一千多出版，否定了在西方统治达一千多年的以地球为中心的地心说。年的以地球为中心的地心说。乔尔丹诺布鲁诺乔尔丹诺布鲁诺（Giordano Bruno，1548 - 1600）是意大利文艺复）是意大利文艺复兴时期伟大的思想家、自兴时期伟大的思想家、自然科学家、哲学家和文学然科学家、哲学家和文学家。他勇敢的捍卫和发展家。他勇敢的捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真学的无畏战士，是捍卫真理的殉道者。理的殉道者。 布鲁诺布鲁诺他善于观测，具有惊人的他善于观测，具有惊人的
7、机械操作能力和技巧，观机械操作能力和技巧，观测结果至今还在使用，他测结果至今还在使用，他测量的行星角位置误差不测量的行星角位置误差不大于大于2分分第谷丹麦天文学家第谷丹麦天文学家,开普勒的导师开普勒的导师开普勒继承第谷的工作，注重数开普勒继承第谷的工作，注重数学的威力，对数学难题感兴趣，学的威力，对数学难题感兴趣，致力于寻找隐藏在第谷二十年观致力于寻找隐藏在第谷二十年观测数据中的数学规律。他按照哥测数据中的数学规律。他按照哥白尼的设想去计算第谷的数据，白尼的设想去计算第谷的数据，接受哥白尼的思想，接受哥白尼的思想， 开普勒的计算结果与第谷观开普勒的计算结果与第谷观测结果相差测结果相差8分，他假
8、设天体的分，他假设天体的运动轨迹不是圆周，而是椭圆，运动轨迹不是圆周，而是椭圆，这样计算结果和观测数据可以很这样计算结果和观测数据可以很好的符合好的符合开普勒：开普勒：开普勒第一定律开普勒第一定律 （轨道定律）（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。上。（二）开普勒定律（二）开普勒定律远日点远日点近日点近日点讨论：近日点的速率与远日点速率哪一个大讨论：近日点的速率与远日点速率哪一个大？为什么？拓展提高：能求速度之比吗？为什么？拓展提高：能求速度之比吗？开普勒第二定律开普勒第二定律面积定律面积
9、定律对每个行星而言，行星和太阳的连线在对每个行星而言，行星和太阳的连线在任意相等的时间内扫过的面积都相等任意相等的时间内扫过的面积都相等 开普勒第三定律开普勒第三定律 （周期定律）（周期定律）所有行星的轨道的半长轴所有行星的轨道的半长轴R R的三次方跟公转周期的三次方跟公转周期T T的二次方的比值都相等。的二次方的比值都相等。R代表半长轴代表半长轴比值比值k是一个与行是一个与行星本身无关的物理星本身无关的物理量，量，k的值由中心的值由中心天体的质量决定天体的质量决定例例1、海王星的公转周期约为、海王星的公转周期约为5.19109s，地球，地球的公转周期为的公转周期为3.16107s，则海王星与
10、太阳的平，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？解：由开普勒第三定律解：由开普勒第三定律可得：可得： （三）开普勒定律的应用（三）开普勒定律的应用例例2、一人造、一人造卫星星绕地球做匀速地球做匀速圆周运周运动，其，其轨道半径道半径为月球月球绕地球地球轨道半径的道半径的1/4，则此此卫星运行的周星运行的周期大期大约是：是：A14天之天之间B48天之天之间C816天之天之间D1620天之天之间（三）开普勒定律的应用（三）开普勒定律的应用小结小结开普勒第一定律开普勒第一定律 （轨道定律）（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律开普勒第二定律 （面积定律）（面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的联对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。线在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第三定律开普勒第三定律 （周期定律）（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。期的二次方的比值都相等。谢谢谢谢
