单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,天体,运动,P,LANETARY,M,OTION,_,_,地心说,(,Geocentric Universe),地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。,托勒密的“地心说”体系,日心说,(,Solarcentric,Universe),哥白尼的“日心说”体系,约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。,第谷的天文学观测,哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的。,仙后座的新星爆发,开普勒三定律,开普勒（1571-1630）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天上的立法者”。,开普勒第二定律,开普勒第一定律,（轨道定律）,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,开普勒第二定律,（面积定律）,对于每一个行星而言，太阳和行星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,k,是一个与行星无关的常量,行星运动的各种动力学解释,17世纪前：行星必然应当做完美的圆周运动,胡克、哈雷等：,受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比,伽利略：,一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动,开普勒：,受到了来自太阳的类似与磁力的作用,在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动,笛卡儿（法)：,6.,2,万有引力定律,Law of Universal Gravitation,_,_,万有引力定律的推导,事实上，行星运动的椭圆轨道很接近于圆形轨道,，,我们把,行星绕太阳运动的椭圆轨道可以近视看作为一个圆形轨道，,这样就简化了问题，易于我们在现有认知水平上来接受.,根据匀速圆周运动的条件可知行星必然受到一个太阳给的,力.牛顿认为这是太阳对行星的引力，那么，太阳对行星,的引力,F,应该是行星运动所受的向心力。,可得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，,跟行星到太阳的距离的二次方成反比.,即：,将上式变换可得到：,再根据开普勒第三定律,再,根据牛顿第三定律，行星吸引太阳的力跟太阳吸引行星,的力大小相等性质相同，故引力也应当和太阳的质量,M,成,正比。因此：,写成等式：,（,G,是,一个与行星无关的常量）,“月地”检验,月球绕地球做圆周运动的向心力就是月地之间的引力,即:,又,因为地球表面的物体所受重力近似等于地球对它的引力,即:,所以,万有引力定律,1.,内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的,大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离,的二次方成反比.,2.公式：,各,物理量的意义及单位,引力常量,G,(gravitational constant),的物理意义是：在数值上等于两个质量都是,1,kg,的物体相距1,m,时的相互作用力。,G,6.6710,11,2,/,kg,3.,适用条件,：任何,两个质点或者两个均匀球体之间的相互 作用。（两物体为均匀球体时，,r,为两球心间的距离）,4.万有引力定律发现的重要意义,1.开普勒三定律,2.推导万有引力定律的思路及方法,.,3.任何两个物体间存在着相互作用的引力的一般规律：,即,其中,G,为万有引力常量，,r,为两物间的距离,.,4.万有引力的普遍性：它普遍存在于宇宙中任何有质量的物,体之间，不管它们之间是否还有其它作用力。,5.两个物体间的万有引力是一对作用力和反作用力。,6.万有引力定律只适用于两个质点和质量分布均匀的球体间,的相互作用。,7.万有引力定律的发现，把地面上的物体和天体的运动规律,统一起来，打破了天体运动的神秘性,小结,