5.1 从托勒密到开普勒[学习目标] 1.了解地心说和日心说两种不同的观点.2.理解开普勒行星运动三定律，并能初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题.一、两种对立的学说1.地心说(1)地球是宇宙的中心，是静止不动的；(2)太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；(3)地心说的代表人物是古希腊科学家托勒密.2.日心说(1)太阳是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动；(2)地球是绕太阳旋转的行星；月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周运动，同时还跟地球一起绕太阳旋转；(3)太阳静止不动，因为地球每天自西向东自转一周，造成太阳每天东升西落的现象；(4)日心说的代表人物是哥白尼.3.局限性哥白尼沿袭着古希腊天文学家的思想，被束缚在“匀速”、“正圆”的框架内.二、开普勒三定律1.第一定律(轨道定律)：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个公共焦点上.2.第二定律(面积定律)：对于每一颗行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.3.第三定律(周期定律)：所有行星轨道的半长轴的立方与公转周期的平方的比值都相等.其表达式为＝k，其中 a 是行星椭圆轨道的半长轴，T 是行星公转的周期，k 是一个与行星无关(填“有关”或“无关”)、而与太阳有关(填“有关”或“无关”)的常量.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动.(×)(2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动.(×)(3)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离各不相同.(√)(4)太阳系中越是离太阳远的行星，运行周期就越大.(√)(5)围绕太阳运动的各行星的速率是不变的.(×)(6)在中学阶段可近似认为地球围绕太阳做匀速圆周运动.(√)2.如图 1 所示是某行星围绕太阳运行的示意图，则行星在 A 点的速率_____在 B 点的速率.图 1答案 大于一、对开普勒定律的理解1.开普勒第一定律解决了行星的轨道问题.图 2 图 3行星的轨道都是椭圆，如图 2 所示，不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，太阳处在椭圆的一个焦点上，如图 3 所示，即所有轨道都有一个共同的焦点——太阳.因此开普勒第一定律又叫轨道定律.2.开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题.(1)如图 4 所示，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积 SA＝SB，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大.因此开普勒第二定律又叫面积定律.图 4(2)近日点、...
