行星运动的规律.doc

【【】【】【】【】【】【】【】这一单元的思路是按照历史的进程展开： 观察方法获得规律：行星运动的开普勒定律．问题：行星运动为什么会有这样的规律? 猜想原因：太阳对行星的引力作用．问题：太阳对行星的引力与什么因素有关? 数学演绎得到规律：根据已知规律(开普勒第一、第二定律和牛顿第三定律)推出太阳与. 进一步猜想：地球使地面上物体下落的力，与太阳使行星运动的力是否出于同一原因? 猜想得到检验：月一地检验使猜想得到证实． 更大胆地猜想：自然界任意两个物体之间是否也有这样的吸引力? 得到万有引力定律．【】【】（鲁科K）远古，人们就梦想飞出地球，探索星空的秘密。民间流传着各种关于星空的神话，产生了许多不朽的创世诗篇。 嫦娥奔月是广为流传的古代民间神话。在距今2100多年的马王堆西汉古墓中，出土了嫦娥奔月的帛画，画中嫦娥乘坐飞龙飘然奔月。 《天问》是战国时期楚国伟大诗人屈原的佳作。屈原对茫茫宇宙提出了一系列问题： “遂古之初，谁传道之? 上下未形，何由考之? …… 夜光何德，死则又育? 厥利维何。而顾菟在腹?” 这些都反映了人类对星空的向往，体现了人类了解自然奥秘的渴望。 斗转星移，岁月如梭。1969年7月20日，经过不断的探索，人类终于“飞”到距地球最近的星体——月球，将古老的神话变成了现实。“阿波罗”11号宇宙飞船载着3名宇航员登上了月球，将人类的足迹首次留在了月球上(图5-3、5-4)。 从此，人类有了特殊的“翅膀”，不仅能飞上月球，能像月球那样围绕地球旋转，而且还能挣脱地球的束缚，飞向万籁俱寂的茫茫太空，探索更遥远的星球。 为什么宇宙飞船能登上月球?为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转?飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚?在进一步的探索中，人类对更遥远的星球会有哪些了解? 学习本章后，你将能够找到部分答案。 【】 公元100年前后，天文学家托勒密 (C．Ptolemaeus，约公元90-168)设计出一套非常复杂的体系，完善了地心本轮理论。在当时可能的测量精度内，预言了观察到的恒星、太阳、月亮和五颗已知行星的运动 (图5-29)。 托勒密的理论第一次对已知天体的运动进行了详细定量的说明，为航海家、天文学家和占星士所采用。显而易见，托勒密的地心说观点符合中世纪基督教神学的需要，该理论一直持续了近2 000年。 (沪科K)托勒密集古代天文学研究之大成 (沪科K)托勒密（C.Ptolemaeus,约90-168），集古代文学、地理学、数学研究之大成的古希腊学者。 早在远古时代，人们在观察口月的升落、星辰的移动时，就对天体模型作了各种想像 有的说，大地漂浮在一片大海之中，半球形的天幕笼罩在头顶上，其边缘与大海在“天涯海角”相接，口月星辰便在天幕上运动；有的说，地球位于宇宙中心，就像蛋黄位于鸡蛋小心．太阳、月亮和星星都在围绕着地球运转…… 公元前400年，古希腊天文学家假定天空中有一些透明的球壳．天体镶在这些球壳上，球壳围绕着地球旋转，天体便跟着做圆周运动。 公元 150年，天文学家托勒密秉承天体做匀速圆周运动的思想，构筑厂宇宙“地心体系”的九重天模型(图5—2)。 托勒密把一系列不同的圆运动(他称之为轮)组合起来．并巧妙地选取了圆的大小、运动平面的交角和运动的速度，以此来描述行星的运动：他的这个模型能预报相当长时间内的行星位置、日食和月食的发生等，顺利地解释厂许多天文现象，从而成为古 (沪科K)图5—2 托勒密的九重天模型托勒密认为，地璋位于宇宙的中心，岿然不动，月亮。太阳及各个行星都围绕着地球在大小不同的球面上运动，他把每个球面称为一重天。全部恒星镐在第八重天上。在恒星之上．还有一重最高天，即“原动天”，那是神量居住的地方 (人教K)托勒密：地心宇宙当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘……那时，多数人都自然地认为，地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从头上飞过，地球是宇宙的中心. 我们的祖先发现，尽管所有星辰每日都要东升西落，但绝大多数星星的相互位置都几乎是固定的，几百年内不会发生肉眼可见的变化，它们是“恒星”.然而，水星、金星、火星、木星、土星这五颗亮星则在众星的背景前移动，有的在几个星期中就能发现它的位置变化，所以它们叫做“行星”. 细心的观察表明，行星并非总向一个方向移动.大多数时间它由西向东相对于恒星移动，但有时却要停下来，然后向西移动一段时间，随后又向东移动，这个现象叫做行星的逆行(图7.1—4). 为了解释行星的逆行，希腊人提出一个理论.这个理论认为每个行星都沿着圆运动，这个圆叫做“本轮”，同时本