物理：6.1《行星的运动》课件(新人教版必修2)
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物理：6.1《行星的运动》课件(新人教版必修2)
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二、开普勒三大定律 观察天才 数学天才
弟谷 （1546-1601） ） 丹麦天文学家
开普勒(JohannesKepler,1571-1630) 开普勒
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德国天文学家
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
怎么回事 呢…… 第 谷（丹麦）
潜心研究 ↓
→ 8分的误差 ← 分的误差
3 2
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a = k 的比例 问题】 【问题】：公式中 T
3 2
系数k可能与谁有关？ 系数 可能与谁有关？ 可能与谁有关 【牢记】：k与中心天体 太阳 有关 与中心天体(太阳 牢记】 与中心天体 太阳)有关
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巩固练习
太阳系中的九大行星均在各自的轨道上 绕太阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有 两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1， 求它们绕太阳运动的周期比T1：T2？
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课堂小结
一、地心说与日心说 二、行星运动定律 1、第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳 、第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳 ）： 运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 2、第二定律（面积定律）：对于每一个行星而言， 、第二定律（面积定律）：对于每一个行星而言， ）：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。 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） R 3/ T2 =k 、第三定律（周期定律） 是一个只与中心天体质量有关的物理量） （K是一个只与中心天体质量有关的物理量） 是一个只与中心天体质量有关的物理量
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二、开普勒三大定律 观察天才 数学天才
弟谷 （1546-1601） ） 丹麦天文学家
开普勒(JohannesKepler,1571-1630) 开普勒
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德国天文学家
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
怎么回事 呢…… 第 谷（丹麦）
潜心研究 ↓
→ 8分的误差 ← 分的误差
3 2
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a = k 的比例 问题】 【问题】：公式中 T
3 2
系数k可能与谁有关？ 系数 可能与谁有关？ 可能与谁有关 【牢记】：k与中心天体 太阳 有关 与中心天体(太阳 牢记】 与中心天体 太阳)有关
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巩固练习
太阳系中的九大行星均在各自的轨道上 绕太阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有 两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1， 求它们绕太阳运动的周期比T1：T2？
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课堂小结
一、地心说与日心说 二、行星运动定律 1、第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳 、第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳 ）： 运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 2、第二定律（面积定律）：对于每一个行星而言， 、第二定律（面积定律）：对于每一个行星而言， ）：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。 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） R 3/ T2 =k 、第三定律（周期定律） 是一个只与中心天体质量有关的物理量） （K是一个只与中心天体质量有关的物理量） 是一个只与中心天体质量有关的物理量
新人教版高中物理必修2课件：6.1行星的运动(共19张PPT)
6.1行星的运动
学习目标 ：
1、知地心说和日心说的基本内容。
2、学习开普勒三大定律，能用三大定 律解决问题。
3、了解人类对行星的认识过程是漫长 复杂的，是来之不易的。
一、古代对行星运动规律的认识
1.地心说
地球是宇zx宙xk 的中心。地球是 静止不动的，太阳、月亮以 及其它行星都绕地球运动。
代表人物： 古希腊的托勒密
托勒密
2.日心说
太阳是宇宙的中心， 且太阳是静止不动 的，地球和其它行 星都绕太阳运动。
代表人物： 波兰科学家哥白尼
哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473-1543）， 波兰天文学家、日心说创立者， 近代天文学的奠基人。
二、开普勒行星运动定律
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是椭圆，太 阳处在所有椭圆的一个焦点上。
【问题】：公式中 a3 k 的比例 T2
系数k可能与谁有关？
【识记】：k与中心天体(太阳)有关
三、在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形 轨道处理，则开普勒定律描述为
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 圆心
2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的 角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周 运动
周期（天） 87.97 225 365 687 4333 10759 30660 60148 27.3 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过上述数据，你得到了什么？
K（m³/s²） 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.37×10^18 3.37×10^18 1.03×10^13 1.03×10^13
学习目标 ：
1、知地心说和日心说的基本内容。
2、学习开普勒三大定律，能用三大定 律解决问题。
3、了解人类对行星的认识过程是漫长 复杂的，是来之不易的。
一、古代对行星运动规律的认识
1.地心说
地球是宇zx宙xk 的中心。地球是 静止不动的，太阳、月亮以 及其它行星都绕地球运动。
代表人物： 古希腊的托勒密
托勒密
2.日心说
太阳是宇宙的中心， 且太阳是静止不动 的，地球和其它行 星都绕太阳运动。
代表人物： 波兰科学家哥白尼
哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473-1543）， 波兰天文学家、日心说创立者， 近代天文学的奠基人。
二、开普勒行星运动定律
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是椭圆，太 阳处在所有椭圆的一个焦点上。
【问题】：公式中 a3 k 的比例 T2
系数k可能与谁有关？
【识记】：k与中心天体(太阳)有关
三、在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形 轨道处理，则开普勒定律描述为
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 圆心
2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的 角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周 运动
周期（天） 87.97 225 365 687 4333 10759 30660 60148 27.3 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过上述数据，你得到了什么？
K（m³/s²） 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.36×10^18 3.37×10^18 3.37×10^18 1.03×10^13 1.03×10^13
新人教版中学物理必修二6.1行星的运动课件
6.1 行星的运动
• 在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各 异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中 的星星……由这些天体组成的广袤无限的 宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领 域。关于天体的运动，历史上有过不同的 看法。
阅读P32 – P35，讨论以下问题：
讨论1：地心说的基本观点和代表人物。 讨论2：日心说的基本观点和代表人物。 讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么？ 讨论4：地心说遇到哪些实际困难？
(2)当小球在最高点的速度分别最高点的速度能否等于零？这时球对杆的 作用力的大小与方向？
【针对训练】
2．如图所示，用长为 L 的细绳拴着质量为 m 的小球， 在竖直平面内做圆周运动，则下列 说法中正确的是()
A．小球在最高点所受的向心力一定等于重力 B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零 C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力 D．若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最 高点的速率为 gL
太阳只是太阳系的一个中心天体； 沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星 的轨道是椭圆，运动速度的大小也并不是恒定的。
讨论5：第谷和开普勒作出的 科学的足迹
贡献分别是什么?
数
天
学
才
天
若是匀速圆
观
才
周运动……
测
家
开普勒（德国） 火星轨道8/误差 第 谷（丹麦）
行星轨道是椭圆
开普勒行星运动定律
拦住了太阳， 推动了地球。
讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么。
谁是宇宙的中心
从表面上看，日心说与地心说不过是参考系的改变。 其实，这是一次真正的科学革命，因为它使人们的 世界观发生了重大变革。宇宙中心的转变暗示了宇 宙可能根本没有中心！这种观念的变革，在哥白尼 那里还是隐含的，意大利学者布鲁诺将它公开说了 出来，为此被宗教裁判所烧死在罗马的鲜花广场， 为科学付出了生命的代价。
• 在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各 异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中 的星星……由这些天体组成的广袤无限的 宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领 域。关于天体的运动，历史上有过不同的 看法。
阅读P32 – P35，讨论以下问题：
讨论1：地心说的基本观点和代表人物。 讨论2：日心说的基本观点和代表人物。 讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么？ 讨论4：地心说遇到哪些实际困难？
(2)当小球在最高点的速度分别最高点的速度能否等于零？这时球对杆的 作用力的大小与方向？
【针对训练】
2．如图所示，用长为 L 的细绳拴着质量为 m 的小球， 在竖直平面内做圆周运动，则下列 说法中正确的是()
A．小球在最高点所受的向心力一定等于重力 B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零 C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力 D．若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最 高点的速率为 gL
太阳只是太阳系的一个中心天体； 沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星 的轨道是椭圆，运动速度的大小也并不是恒定的。
讨论5：第谷和开普勒作出的 科学的足迹
贡献分别是什么?
数
天
学
才
天
若是匀速圆
观
才
周运动……
测
家
开普勒（德国） 火星轨道8/误差 第 谷（丹麦）
行星轨道是椭圆
开普勒行星运动定律
拦住了太阳， 推动了地球。
讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么。
谁是宇宙的中心
从表面上看，日心说与地心说不过是参考系的改变。 其实，这是一次真正的科学革命，因为它使人们的 世界观发生了重大变革。宇宙中心的转变暗示了宇 宙可能根本没有中心！这种观念的变革，在哥白尼 那里还是隐含的，意大利学者布鲁诺将它公开说了 出来，为此被宗教裁判所烧死在罗马的鲜花广场， 为科学付出了生命的代价。
新人教版高中物理必修二课件：《6.1 行星的运动》(共31张PPT)
高中阶段对行星运动的近似化研究：
1、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳 处在圆心。
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的 角速度（或 线速度）大小不变，即行星做匀 速圆周运动。
3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转 周期的 二次方的比值都相等。
【规律总结】 1.开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只 不过此时比值k是由行星质量所决定的另一恒量。 2.行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行 星做匀速圆周运动。 3.开普勒定律是总结行星运动的观察结果而归纳出 来的规律，它们每一条都是经验定律，都是从观察 行星运动所取得的资料中总结出来的。
§6.1 行星的运动
中国开始向深空探测 2007年10月24日18时05分，嫦娥一号探测器从 西昌卫星发射中心成功发射。
我国首个火星探测器“萤火一号”将于2011年发射
一、探究古代对行星运动规律的认识
请同学们阅读课本32页第一段和33页《科学足迹》内容， 回答下列问题
1、“地心说”的基本观点是什么？ 2、“日心说”的基本观点是什么？ 3、“日心说”和“地心说”哪个更正确呢？ 试举例说明。 4、“日心说”的观点是否绝对正确？
1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于 焦点处。 2.不同行星轨道不同，但所有轨道的焦 点重合。
开普勒行星运动定律
开普勒
开
面普勒 积第
定二
律定 律
对任意一个行星而言来说，它与太阳 的连线在相等的时间内扫过相等的面积
行星运行的速度变化有什么规律呢?
近处速 度快
远处速 度慢
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢．
行星
金星 地球 火星 木星
公转周期/年 0.615 1.0 1.88 11.86
新人教版高中物理必修二：6.1《行星的运动》课件(共16张PPT)
（二）开普勒定律
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
SA SB SC
近日点
远日点
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？
亚里士多德九重天示意图
托勒密
• 托勒密全面继承了亚里士多德的地心说， 并利用前人积累和他自己长期观测得到的数 据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他 把亚里士多德的9层天扩大为11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 中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫 “均轮”，每个小圆叫“本轮”。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，并取得了航海上的实 用价值，从而被人们广为信奉。
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。
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。
R3 T2 k
谢谢
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
THE END
谢谢观看
开普勒第三定律 （周期定律）
6.1 行星的运动—人教版高中物理必修二课件(共14张PPT)
1、第一定律（轨道定律）~近似为圆和圆心 2、第二定律（面积定律）~近似为匀速圆周运动 3、第三定律（周期定律） a3 / T 2 = k~a近似为R （K是一个只与中心天体质量有关的物理量，同一个中 心天体，其K值相等）
课堂小结
1.（多选）下列说法正确的是（ ） A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星绕地
尼根据天文观测的大量资
料经过40多年的天文观测 和潜心研究，提出“日心
体系”宇宙图景。
日心说认为： 宇宙的中心是
日心说代表人：哥 白 尼
太阳。行星和地球绕太阳 做匀速圆周运动，只有月 亮环绕地球运行。由于地 球的自转，我们看到了太 阳、月亮和众星每天由东 向西的运动。
二、开普勒三大定律
观察天才
数学天才
2.火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转 周期的3倍，则火星轨道半径与金星轨道半径之 比为？
解析：根据开普勒定律可知同一个中心天体， 其K值相等，那么有
R3火/T2火=R3金/T2金 因此R火/R金约等于2 答案：2:1
弟谷 （1546-1601）
开普勒(JohannesKepler,1571-1630)
丹麦天文学家
ks5u精品课件
德国天文学家
开普勒三条定律的建立
星体做匀速 圆周运动
二十年的 精心观测
四年多的 刻苦计算
第 谷（丹麦） 事实:8分的误差
开普勒（德国）
怎么回事
结论:否定19种假设 呢??……
认为行星轨道为椭圆
球转动 B.太阳足静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运
动 C.地球是绕太阳运动的一颗行星 D.日心说和地心说都是错误
2.判断正误 （1）绕太阳运动的行星都是圆（ ） （2）绕太阳运动的行星速率是不变的（ ） （3）行星轨道半长轴越长周期也越长（ ） （4）地心说的代表人物是哥白尼（ ） 3.下列关于行星绕太阳运动的说法中，正确的是（ ） A.所有行星都在同一轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时，太阳处于中心处 C.离太阳越近的行星周期越长 D.对于太阳这同一个中心天体来说，所有行星的K值 都相等
课堂小结
1.（多选）下列说法正确的是（ ） A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星绕地
尼根据天文观测的大量资
料经过40多年的天文观测 和潜心研究，提出“日心
体系”宇宙图景。
日心说认为： 宇宙的中心是
日心说代表人：哥 白 尼
太阳。行星和地球绕太阳 做匀速圆周运动，只有月 亮环绕地球运行。由于地 球的自转，我们看到了太 阳、月亮和众星每天由东 向西的运动。
二、开普勒三大定律
观察天才
数学天才
2.火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转 周期的3倍，则火星轨道半径与金星轨道半径之 比为？
解析：根据开普勒定律可知同一个中心天体， 其K值相等，那么有
R3火/T2火=R3金/T2金 因此R火/R金约等于2 答案：2:1
弟谷 （1546-1601）
开普勒(JohannesKepler,1571-1630)
丹麦天文学家
ks5u精品课件
德国天文学家
开普勒三条定律的建立
星体做匀速 圆周运动
二十年的 精心观测
四年多的 刻苦计算
第 谷（丹麦） 事实:8分的误差
开普勒（德国）
怎么回事
结论:否定19种假设 呢??……
认为行星轨道为椭圆
球转动 B.太阳足静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运
动 C.地球是绕太阳运动的一颗行星 D.日心说和地心说都是错误
2.判断正误 （1）绕太阳运动的行星都是圆（ ） （2）绕太阳运动的行星速率是不变的（ ） （3）行星轨道半长轴越长周期也越长（ ） （4）地心说的代表人物是哥白尼（ ） 3.下列关于行星绕太阳运动的说法中，正确的是（ ） A.所有行星都在同一轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时，太阳处于中心处 C.离太阳越近的行星周期越长 D.对于太阳这同一个中心天体来说，所有行星的K值 都相等
必修2 6.1 行星的运动 课件
对开普勒行星运动定律的理解
1. 从空间分布认识: 行星的轨迹都是椭圆, 所有椭圆有一个共同的焦点, 太阳就在此焦点 上. 因此第一定律又叫椭圆轨道定律, 如图所示.
意义: 第一定律告诉我们, 尽管各行星的轨道大小不同, 但它们的共同规律是: 所有行星都 沿椭圆轨道绕太阳运动, 太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上. 否定了行星圆形轨道 的说法, 建立了正确的轨道理论, 给出了太阳准确的位置.
10 12 10
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二、开普勒行星运动定律
定 律 开 普 勒 第 一 定 律 内容 所有行星绕 太阳运动的 轨道都是椭 圆, 太阳处在 椭圆的一个 焦点上 公式或图示
定 律 开 普 勒 第 二 定 律
内容
公式或图示
对任意一个行星来说 , 它与 太阳的连线在相等时间内 扫过相等的面积
定 律
内容
公式或图示
开 普 勒 第 三 定 律 所有行星的轨道 的半长轴的三次 方跟它的公转周 期的二次方的比 值都相等
思路点拨: 分别确定圆形轨道和椭圆轨道的半长轴大小, 根据开普勒第三定 律求解. 解析: 飞船沿半径为 R 的圆周绕地球运动时, “半长轴”大小为 R , 沿椭圆轨 道运动时的半长轴大小为 R' = T' ,
R R0 2
, 设飞船沿椭圆轨道运动时周期为
R3 由开普勒第三定律得 2 T
R 3 R R0 T = , 联立解得 T' = 2 T 2R
【例 1】 关于太阳系中行星运行的轨道, 以下说法中正确的是
(
)
A. 所有的行星绕太阳的轨道都是圆 B. 所有的行星绕太阳的轨道都是椭圆 C. 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴是相同的 D. 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半短轴是相同的 解析: 实际上, 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆, 故选项 A 错误, 选项 B 正确; 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道不同, 因此, 轨道的半长轴或半短轴并不相同, 但轨道半长轴的三次方与公 转周期二次方的比值都相同, 选项 C 、D 错误. 答案: B.
新人教版高中物理必修二课件6.1行星的运动 (共23张PPT)
问题4：古人认为天体做什么运动？
丹麦伟大的天文学家第谷连续20年对行星的位置 进行观测并记录了精确的数据。
开普勒（德国）
第 谷（丹麦）
潜心研究
→8分的误差←
↓
二十年的精心观
↓ 四年多的刻苦计算
测 否定19 种假设
↓ 行星轨道为椭圆
问题5：请总结一下椭圆的特点？
阅读课本P32 做一做
将一条绳的两端固定在两个定点
——地心说所描述的天体运动不仅复杂而且问题很 多，但如果是日心说天体运动的许多问题都可以解 决，运动的描述也变得简单。
“日心说”也并不是绝对正确的
因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系是众多星系之一， 所以太阳并不是宇宙的中心。“日心说”只是比“地心说”更准 确一些罢了。
第 谷（丹麦）
开普勒（德国）
我国自主开发研 究并成功飞行的 载人飞船“神舟 号”使得我国宇 航员乘着飞船遨 游太空!
让我们开：古人对天体运动存在哪些看法？
在古代，人们对于天体的运动先
后经历了地心说和日心说两种对立的
学说。
问题2：什么是“地心说”，什么是“日心 说”？
问题3： “日心说”战胜了“地心说”，请阅读P33-34 《人类对行星运动规律的认识》，找出“地心说”遭遇的 尴尬和“日心说”的成功之处。
将椭圆轨道近似看成圆
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近 圆，太阳处在圆心；
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运 动的角速度（或线速度大小）不变，即 行星做匀速圆周运动；
3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公 转周期的二次方的比值都相等。 r 3 K
T2
再试求出近日点和远日点行星的速度大小的比值？
R1
R2
高中物理：6.1行星的运动课件 人教版必修2
➢ 4、第谷（公元1546—1601）丹麦20年观测
➢ 5、开普勒（1571—1630）德国8年得出第一、二 定律，9年得出第三定律
➢ 6、伽利略（1564—1642）意大利。1609望远镜 （被教皇囚禁）
➢ 7、牛顿（1642—1727）英国1687万有引力定律
➢ 8、卡文迪许（1731—1810）1798测定引力常数
➢ 9、爱因斯坦（1879—1955）德国相对论
3
一、地心说
• 托勒密于公元二世纪， 提出了自己的宇宙结构 学说，即“地心说”.
• 地心说认为地球是宇宙 的中心，是静止不动的， 太阳、月亮及其他的行 星都绕地球运动．
• 地心说直到16世纪才被 哥白尼推翻.
托勒密
4
二、日心说
• 哥白尼在16世纪提出 了日心说．
• 日心说认为太阳是静 止不动的，地球和其 他行星都绕太阳运 动．
• 1543 年哥白尼的《天 体运行论》 出版，书 中详细描述了日心说 理论.
哥白尼 5
现在观点
地心说、日心说的共同错误： 两者都把天体的运动看得很神圣。 认为天体的运动必然是最完美、和谐的匀速圆周运 动。 天体的运动与地面上的运动所遵循的力学规律也应 不同。
这种神圣被开普勒的行星运动学规律和牛顿的天 体动力学规律给彻底的否定了—— 开普勒说：天体运动轨道不是圆周 牛顿说：天体运动和地面物体运动一样
6
三、开普勒三定律
１．开普勒第一定律：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．
地球
F
F
R
7
２．开普勒第二定律：对于每一个行星， 太阳和行星的联线在相等的时间内扫过 的面积相等．
一、行星的运动
人教版高一物理必修2 6.1行星的运动 课件(41张PPT)
(1)多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太
阳处在圆心
(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速
度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动
(3)所以行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的
二次方的比值都相等。 总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆周 运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
课堂小结
1 .地心说与日心说
1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。
2、不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。
(2)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 联线在相等的时间内扫过相等的面积。
(3)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。
a3 T2
(2)德国物理学家开普勒的研究.
总结了他的导师第谷的 全部观测资料，在他最初研 究时，他得到的结果与第谷 的观察数据相差8′，而当时 第谷公认的误差位2′,开普勒 想,这8/可能就是认为行星绕 太阳匀速圆周运动造成的.后 来他花了四年时间一遍一遍 地进行数学计算，通过计算 这一怀疑使他发现了行星运 动三大定律.
经过长期繁复的计算和无数次失败，他终于发
现了行星运动的第三条定律：“行星公转周期的平
方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619
C. 天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造 成天体每天东升西落的现象。
D. 与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地 间的距离大得多。
分析
所有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；行星在椭圆 轨道上运动的周期Ｔ和轨道半长轴满足恒量,故 所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个 宇宙是在不停运动的。
阳处在圆心
(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速
度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动
(3)所以行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的
二次方的比值都相等。 总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆周 运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
课堂小结
1 .地心说与日心说
1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。
2、不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。
(2)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 联线在相等的时间内扫过相等的面积。
(3)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。
a3 T2
(2)德国物理学家开普勒的研究.
总结了他的导师第谷的 全部观测资料，在他最初研 究时，他得到的结果与第谷 的观察数据相差8′，而当时 第谷公认的误差位2′,开普勒 想,这8/可能就是认为行星绕 太阳匀速圆周运动造成的.后 来他花了四年时间一遍一遍 地进行数学计算，通过计算 这一怀疑使他发现了行星运 动三大定律.
经过长期繁复的计算和无数次失败，他终于发
现了行星运动的第三条定律：“行星公转周期的平
方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619
C. 天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造 成天体每天东升西落的现象。
D. 与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地 间的距离大得多。
分析
所有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；行星在椭圆 轨道上运动的周期Ｔ和轨道半长轴满足恒量,故 所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个 宇宙是在不停运动的。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动》 (共18张PPT)
他数学非常好，还学习了古希腊语和拉丁语。
约
翰
数尼
学斯
-
天 才
开 普
勒
1594年，开普勒还没有结束硕士的学习，就接到了教会学校的数学教师 的任命，并且可以参加年历的编制工作。
1595年开普勒出版了自己的处女作《宇宙的奥秘》，并将书寄给了第谷。
第谷出身于丹麦贵族家庭，14岁因 为一次日食对天文学产生浓厚的兴趣。 他有很高的观测才能，深受丹麦国王的 赏识。但是丹麦国王去世了，没有了支 持者，被极度的臣子驱赶离开了丹麦。 但是爱好天文学的奥地利国王“普道尔 夫二世”支持了他吗，在布拉格为他建 造了一个天文台。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
20世纪英国物理学家卢瑟福说 过：任何一个人都不可能突然作 出重大的发现，因为这部符合事 物发展的规律。科学是一步一步 的前进的，每个人都要一考前辈 的工作......科学家不是一考 某个人的思想、而是一考千人凝 聚的智慧。开普勒发现行星运行 定律正是体现了知识的继承、积 累和发展。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
远在布拉格的帝谷听说了开普勒的遭遇，邀请开普 勒来到布拉格，帮助他一起完成观测行星运行的工作。 与1600年，开普勒出事后，他来到了布拉格，当弟谷的 观测行星运行的得力助手。 好景不长，没有多久，第谷生病不治去世了，将珍贵的20 年的观测数据留给了开普勒。
二、开普勒行星运动定律
开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟 （周期定律） 它的公转周期的二次方的比值都相等
表达式：
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
约
翰
数尼
学斯
-
天 才
开 普
勒
1594年，开普勒还没有结束硕士的学习，就接到了教会学校的数学教师 的任命，并且可以参加年历的编制工作。
1595年开普勒出版了自己的处女作《宇宙的奥秘》，并将书寄给了第谷。
第谷出身于丹麦贵族家庭，14岁因 为一次日食对天文学产生浓厚的兴趣。 他有很高的观测才能，深受丹麦国王的 赏识。但是丹麦国王去世了，没有了支 持者，被极度的臣子驱赶离开了丹麦。 但是爱好天文学的奥地利国王“普道尔 夫二世”支持了他吗，在布拉格为他建 造了一个天文台。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
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20世纪英国物理学家卢瑟福说 过：任何一个人都不可能突然作 出重大的发现，因为这部符合事 物发展的规律。科学是一步一步 的前进的，每个人都要一考前辈 的工作......科学家不是一考 某个人的思想、而是一考千人凝 聚的智慧。开普勒发现行星运行 定律正是体现了知识的继承、积 累和发展。
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远在布拉格的帝谷听说了开普勒的遭遇，邀请开普 勒来到布拉格，帮助他一起完成观测行星运行的工作。 与1600年，开普勒出事后，他来到了布拉格，当弟谷的 观测行星运行的得力助手。 好景不长，没有多久，第谷生病不治去世了，将珍贵的20 年的观测数据留给了开普勒。
二、开普勒行星运动定律
开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟 （周期定律） 它的公转周期的二次方的比值都相等
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物理必修2人教版 6.1行星的运动 (共33张PPT)(优质版)
47. 不是境况造就人，而是人造就境况。48. 你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫49. 成功的时候，都说是朋友。但只有母亲——她是失败时的伴侣。——郑振峄 50.在我们的一生中，没有人会为你等待，没有机遇会 为你停留，成功也需要速度 51.不论做什么事，都要相信你自己，别让别人的一句话将你击倒。人生没有对错，只有选择后的坚持，不后悔，走下去，走着走着，花就开了。52.吃别人吃不了的苦，忍别人受不了的气，付出比别人更 多的，才会享受的比别人更多。53.我们每个人的人生之舟都需要自己掌舵，自己掌控。懂得，是跌倒了依然会选择站起，失败了依然会选择重来，受伤了依然会选择坚强;懂得，是在黑暗中依然不迷失方向，在生死关头依然不乱了 方寸，在灾难包围中依然会微笑前行。54.思路清晰远比卖力苦干重要，心态正确远比现实表现重要，选对方向远比努力做事重要，做对的事情远比把事情做对重要。成长的痛苦远比后悔的痛苦好，胜利的喜悦远比失败的安慰好。 55.再大的事，到了明天就是小事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行，因为，你就是自己最大的底气。56.人生路上常有风雨，需要一个好的心态。再难的路，只要不放弃，一直走下 去，总会走到终点;再重的担子，笑着是挑，哭着也是挑，又何必让自己难堪;再不顺的生活，撑一撑，也就过去了，笑容，最终会出现在脸上。57.最精美的宝石，受匠人琢磨的时间最长。最贵重的雕刻，受凿的打击最多。58.只有 对过去既往不咎，才能甩掉沉重的包袱；只有能够看轻自己，才能做到轻装上阵。只要不放弃，就没有什么能让自己退缩；只要够坚强，就没有什么能把自己打垮。59.学会驾驭自己的生活，即使困难重重，也要满怀信心的向前。 不自怜不自卑不哀怨，一日一日过，一步一步走，那份柳暗花明的喜乐和必然的抵达，在于我们自己的修持。真正想做成一件事，不取决于你有多少热情，而是看你能多久坚持。60.永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡 雨的，同样能让你不见天日。只有让自己更加强大，才能真正的撑起一片天。61.人生中谁都有梦想，但要立足现实，在拼搏中靠近，在忍耐中坚持，别把它挂在嘴边，常立志者无志。62.人这一辈子，其实做不了几件事，所以想做
新人教版高中必修2物理课件《6.1行星的运动》 (共28张PPT)
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/62021/3/6March 6, 2021
第谷·布拉赫（1546-1601），丹
麦天文学家和占星学家。擅长行星的
观测
毕生精力投入到行星位置的 测量中，他所做的天文仪器观 测精度之高，是他同时代的人 望尘莫及的.
他20多年精心观测得到大量的 资料，为开普勒发现行星运动 三定律准备了基础.
第谷
数学天才
开普勒（1571-1630），德国天 文学家，第谷的助手,擅长数学归纳
（4)．恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地 间的距离要大得多。
为什么“地心说”能统治 人们一千多年？
1. 符合人们的日常经验,能解释天文现 象，预测行星方位，在航海、生产中应用。
2. 符合宗教神学关于地球是宇宙的 中心的说法。
最终“日心说”为 何能战胜“地心说”？
为科学真理献身的——布鲁诺
布鲁诺
1． 绕着某一中心的匀角速运动，符合当时 占主导思想的柏拉图的假设，也适合于亚里 士多德的物理学，易于被接受。
2． 用几种圆周轨道不同的组合预言了行 星的运动位置，与实际相差很小，相比以前 的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。
3． 地球不动的说法，对当时人们的生活 是令人安慰的假设，也符合基督教信仰。
“近代科学之父”——伽利略
伽利略
伽利略·伽利雷 (1564～1642) 是意大利文艺复兴后期伟大的 天文学家、力学家、哲学家、 物理学家、数学家；也是近代 实验物理学的开拓者。由于他 的天文学发现以及他的天文学 著作明显的体现出了哥白尼日 心说的观点，在1632年2月被 宗教法庭判为终身监禁。
新人教版高中物理必修二 《6.1行星的运动》课件 (共22张PPT)
开普勒行星定律
开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律：所有行星绕 太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个 焦点上。
开普勒行星定律
开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的轨 道分为若干小段，每一段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相 等的面积。开普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第 二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线在相等的时间内扫过相 等的面积。
托勒密（Claudius Ptolemaeus， 约90-168）， 一译“托勒密”
日心说
“地心说”和“日心说”的 对波兰立天文学家哥白尼经过近四年的观
测和计算，于1543年出版了“天体运行 论”正式提出“日心说”。
“日心说”认为，认为太阳是静止不动的， 地球和其他行星都绕太阳运动. 。
结果：
十六世纪“日心说”创立之前的一千多 年中，“地心说”一直占统治地位，并长 期为教会所利用，宣称恒星天上面是最高 天，也就是天神的住所。由于这一学说没 有反映行星运动的本质，经不起长时间的 观测检验，后来为哥白尼“日心说”所推 翻。
第 六
第一节 行星的运动
章
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
天体运动的图片浏览
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6
新人教版物理必修2课件6.1行星的运动 (共12张PPT)
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/1720要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
半短轴
半长轴 a
开普勒第三定律（亦称周期定律） 即：R3 / T 2 = k
k水=3.36×1018 K金=3.35×1018 K地=3.31×1018 K火=3.36×1018
开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定 律打下了坚实的基础.
在运用开普勒定律时注意：
▲定律不仅适用于行星，也适用 于卫星。只不过比值a3/T2=k的大小由 中心天体决定。
第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动
银河中的太阳系
回顾历史—
对天体的运动，历史上曾有过 两种对立的认识，并为此发生过激烈 的斗争：
地心说与日心说
1、地心说
托勒密
认为地球是宇宙中心，地球是 静止不动的，太阳、月亮以及其它 行星都围绕地球转动.
2、日心说
认为太阳是宇宙中心，太阳是 静止不动的，地球及其它行星都围 绕太阳转动.
把观测天体位置不确定 性的误差由10’减小到2’。
星体做匀速 圆周运动
二十年的 精心观测
四年多的 刻苦计算
第 谷（丹麦） 事实:8分的误差
开普勒（德国）
怎么回事
结论:否定19种假设，呢??……
认为行星轨道为椭圆
开普勒三大定律
开普勒第一定律 （亦称轨道定律）
所有的行星围绕太阳运动的轨道是 椭圆，太阳处在所在椭圆的一个焦点 上。
开普勒三大定律
开普勒第二定律（亦称面积定律）
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地心说
地球是宇宙的中心， 地球是宇宙的中心， 是静止不动的， 是静止不动的，太阳 月亮等各星体都围绕 地球做简单的完美的 圆周运动。 圆周运动。 代表人物： 代表人物：亚里士多德 最先提出，古希腊的托 最先提出， 勒密加以 完善的
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托勒密
地心说
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日心说
海尔—波普彗星 海尔 波普彗星
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开普勒三大定律的近似处理
①行星绕太阳运动轨道是圆，太阳处 行星绕太阳运动轨道是圆， 在圆心上。 在圆心上。 ②对某一行星来说，它绕太阳做圆周 对某一行星来说， 运动的角速度（或线速度）不变， 运动的角速度（或线速度）不变， 即行星做匀速圆周运动。 即行星做匀速圆周运动。 ③所有行星的轨道半径的三次方跟它 的公转周期的平方的比值都相等。 的公转周期的平方的比值都相等。
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开普勒第二定律（面积定律） 开普勒第二定律（面积定律）
对任意一个行星来说， 对任意一个行星来说，它与太阳的连线 在相等时间内扫过相等的面积． 在相等时间内扫过相等的面积．
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【问题】：行星沿着椭圆轨道运行， 问题】 行星沿着椭圆轨道运行， 太阳位于椭圆的一个焦 点上， 点上，则行星在远日点 的速率与在近日点的速 率谁大？ 率谁大？
日心说
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开普勒三大定律 观察天才 数学天才
弟谷 （1546-1601） ） 丹麦天文学家
开普勒(JohannesKepler,1571-1630) 开普勒 德国天文学家
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开普勒第一定律（椭圆定律） 开普勒第一定律（椭圆定律）
第六章 万有引力与航天
6.1 行星的运动
张成进 江苏徐州睢宁魏集中学
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学习目标 ：
1、知道地心说和日心说的基本内容。 、知道地心说和日心说的基本内容。 2、学习开普勒三大定律，能用三大定 、学习开普勒三大定律， 律解决问题。 律解决问题。 3、了解人类对行星的认识过程是漫长 、 复杂的，真是来之不易的。 复杂的，真是来之不易的。
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3、开普勒关于行星运动的确切描述， 、开普勒关于行星运动的确切描述， 不仅使人们在解决行星的运动学 问题上有了依据， 问题上有了依据，更澄清了人们 对天体运动神秘、模糊的认识， 对天体运动神秘、模糊的认识， 同时也推动了对天体动力学问题 的研究
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T 火星绕太阳运动的轨道半径为 a
地
a
火
地
火
公转周期为 T
那这些物理量之间
之间应该满足怎样的关系？ 之间应该满足怎样的关系？
r r = = k (常量 ) T T
3 3
地日
火日
2
2
地日
火日
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太阳系
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a 我们： 我们： = k T
3 2
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a = k 的比例 问题】 【问题】：公式中 T
3 2
系数k可能与谁有关？ 系数 可能与谁有关？ 可能与谁有关 与中心天体(太阳 【牢记】：k与中心天体 太阳 有关 牢记】 与中心天体 太阳)有关
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例1、我们假设地பைடு நூலகம்绕太阳运动时的轨道 、 ，公转周期为 半长轴为为
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k水=3.36×1018 K金=3.35×1018 K地=3.31×1018 K火=3.36×1018
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扩展及注意
1、开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运 、 同时它适用于所有的天体运动。 动，同时它适用于所有的天体运动。 R 只不过对于不同的中心天体， 只不过对于不同的中心天体， = k 中的 T k值不一样。 值不一样。 值不一样 R 与地球绕 如金星绕太阳的 T R 太阳的 是一样的， 是一样的，因为它们的中心 T 天体一样，均是太阳。 天体一样，均是太阳。但月球绕地球 R R 运动的 与地球绕太阳的 是不一样 T T 因为它们的中心天体不一样。 的，因为它们的中心天体不一样。
【牢记】：行星在近日点的速率大 牢记】 于远日点的速率。 于远日点的速率。
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开普勒第三定律（周期定律） 开普勒第三定律（周期定律）
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次 方跟公转周期的平方的比值都相等． 方跟公转周期的平方的比值都相等． 若用a表示椭圆半长轴，T代表公 若用 表示椭圆半长轴， 代表公 表示椭圆半长轴 转周期，则开普勒第三定律告诉 转周期，
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆， 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上
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【问题】：第一定律说明了行星运动轨 问题】 迹的形状， 迹的形状，那不同的行星绕 大阳运行时椭圆轨道相同吗? 大阳运行时椭圆轨道相同吗
【牢记】：不同行星绕太阳运行的椭圆 牢记】 轨道不一样， 轨道不一样，但这些轨道有 一个共同的焦点， 一个共同的焦点，即太阳所 处的位置。 处的位置。
太阳是宇宙的中心， 太阳是宇宙的中心， 且太阳是静止不动 的，地球和其它行 星都绕太阳做简单 而完美的圆周运动。 而完美的圆周运动。 代表人物： 代表人物： 波兰科学家哥白尼
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哥白尼（ 哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473-1543）， ， ）， 波兰天文学家、日心说创立者， 波兰天文学家、日心说创立者， 近代天文学的奠基人。 近代天文学的奠基人。
3 2
3 2 3 2 3 3 2 2
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2、开普勒定律是根据行星运动的现察结 、 果而总结归纳出来的规律． 果而总结归纳出来的规律．它们每一 条都是经验定律， 条都是经验定律，都是从行星运动所 取得的资料中总结出来的规律． 取得的资料中总结出来的规律．开普 勒定律只涉及运动学、 勒定律只涉及运动学、几何学方面的 内容，不涉及力学原因。 内容，不涉及力学原因。
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补充知识
近日点 远日点
因为地轴方向恒指向北极星方向，在近日点时， 因为地轴方向恒指向北极星方向，在近日点时， 太阳直射南回归线（冬至），在远日点时， ），在远日点时 太阳直射南回归线（冬至），在远日点时，太 阳直射北回归线（夏至）。 ）。在春分和秋分时候 阳直射北回归线（夏至）。在春分和秋分时候 太阳直射赤道。所以春夏比秋冬时间长， 太阳直射赤道。所以春夏比秋冬时间长，但因 为地球轨道接近于圆，所以相差不了几天。 为地球轨道接近于圆，所以相差不了几天。
地心说
地球是宇宙的中心， 地球是宇宙的中心， 是静止不动的， 是静止不动的，太阳 月亮等各星体都围绕 地球做简单的完美的 圆周运动。 圆周运动。 代表人物： 代表人物：亚里士多德 最先提出，古希腊的托 最先提出， 勒密加以 完善的
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托勒密
地心说
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日心说
海尔—波普彗星 海尔 波普彗星
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开普勒三大定律的近似处理
①行星绕太阳运动轨道是圆，太阳处 行星绕太阳运动轨道是圆， 在圆心上。 在圆心上。 ②对某一行星来说，它绕太阳做圆周 对某一行星来说， 运动的角速度（或线速度）不变， 运动的角速度（或线速度）不变， 即行星做匀速圆周运动。 即行星做匀速圆周运动。 ③所有行星的轨道半径的三次方跟它 的公转周期的平方的比值都相等。 的公转周期的平方的比值都相等。
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开普勒第二定律（面积定律） 开普勒第二定律（面积定律）
对任意一个行星来说， 对任意一个行星来说，它与太阳的连线 在相等时间内扫过相等的面积． 在相等时间内扫过相等的面积．
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【问题】：行星沿着椭圆轨道运行， 问题】 行星沿着椭圆轨道运行， 太阳位于椭圆的一个焦 点上， 点上，则行星在远日点 的速率与在近日点的速 率谁大？ 率谁大？
日心说
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开普勒三大定律 观察天才 数学天才
弟谷 （1546-1601） ） 丹麦天文学家
开普勒(JohannesKepler,1571-1630) 开普勒 德国天文学家
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开普勒第一定律（椭圆定律） 开普勒第一定律（椭圆定律）
第六章 万有引力与航天
6.1 行星的运动
张成进 江苏徐州睢宁魏集中学
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学习目标 ：
1、知道地心说和日心说的基本内容。 、知道地心说和日心说的基本内容。 2、学习开普勒三大定律，能用三大定 、学习开普勒三大定律， 律解决问题。 律解决问题。 3、了解人类对行星的认识过程是漫长 、 复杂的，真是来之不易的。 复杂的，真是来之不易的。
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3、开普勒关于行星运动的确切描述， 、开普勒关于行星运动的确切描述， 不仅使人们在解决行星的运动学 问题上有了依据， 问题上有了依据，更澄清了人们 对天体运动神秘、模糊的认识， 对天体运动神秘、模糊的认识， 同时也推动了对天体动力学问题 的研究
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T 火星绕太阳运动的轨道半径为 a
地
a
火
地
火
公转周期为 T
那这些物理量之间
之间应该满足怎样的关系？ 之间应该满足怎样的关系？
r r = = k (常量 ) T T
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地日
火日
2
2
地日
火日
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太阳系
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a 我们： 我们： = k T
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a = k 的比例 问题】 【问题】：公式中 T
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系数k可能与谁有关？ 系数 可能与谁有关？ 可能与谁有关 与中心天体(太阳 【牢记】：k与中心天体 太阳 有关 牢记】 与中心天体 太阳)有关
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例1、我们假设地பைடு நூலகம்绕太阳运动时的轨道 、 ，公转周期为 半长轴为为
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k水=3.36×1018 K金=3.35×1018 K地=3.31×1018 K火=3.36×1018
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扩展及注意
1、开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运 、 同时它适用于所有的天体运动。 动，同时它适用于所有的天体运动。 R 只不过对于不同的中心天体， 只不过对于不同的中心天体， = k 中的 T k值不一样。 值不一样。 值不一样 R 与地球绕 如金星绕太阳的 T R 太阳的 是一样的， 是一样的，因为它们的中心 T 天体一样，均是太阳。 天体一样，均是太阳。但月球绕地球 R R 运动的 与地球绕太阳的 是不一样 T T 因为它们的中心天体不一样。 的，因为它们的中心天体不一样。
【牢记】：行星在近日点的速率大 牢记】 于远日点的速率。 于远日点的速率。
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开普勒第三定律（周期定律） 开普勒第三定律（周期定律）
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次 方跟公转周期的平方的比值都相等． 方跟公转周期的平方的比值都相等． 若用a表示椭圆半长轴，T代表公 若用 表示椭圆半长轴， 代表公 表示椭圆半长轴 转周期，则开普勒第三定律告诉 转周期，
所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆， 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上
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【问题】：第一定律说明了行星运动轨 问题】 迹的形状， 迹的形状，那不同的行星绕 大阳运行时椭圆轨道相同吗? 大阳运行时椭圆轨道相同吗
【牢记】：不同行星绕太阳运行的椭圆 牢记】 轨道不一样， 轨道不一样，但这些轨道有 一个共同的焦点， 一个共同的焦点，即太阳所 处的位置。 处的位置。
太阳是宇宙的中心， 太阳是宇宙的中心， 且太阳是静止不动 的，地球和其它行 星都绕太阳做简单 而完美的圆周运动。 而完美的圆周运动。 代表人物： 代表人物： 波兰科学家哥白尼
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哥白尼（ 哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473-1543）， ， ）， 波兰天文学家、日心说创立者， 波兰天文学家、日心说创立者， 近代天文学的奠基人。 近代天文学的奠基人。
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2、开普勒定律是根据行星运动的现察结 、 果而总结归纳出来的规律． 果而总结归纳出来的规律．它们每一 条都是经验定律， 条都是经验定律，都是从行星运动所 取得的资料中总结出来的规律． 取得的资料中总结出来的规律．开普 勒定律只涉及运动学、 勒定律只涉及运动学、几何学方面的 内容，不涉及力学原因。 内容，不涉及力学原因。
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补充知识
近日点 远日点
因为地轴方向恒指向北极星方向，在近日点时， 因为地轴方向恒指向北极星方向，在近日点时， 太阳直射南回归线（冬至），在远日点时， ），在远日点时 太阳直射南回归线（冬至），在远日点时，太 阳直射北回归线（夏至）。 ）。在春分和秋分时候 阳直射北回归线（夏至）。在春分和秋分时候 太阳直射赤道。所以春夏比秋冬时间长， 太阳直射赤道。所以春夏比秋冬时间长，但因 为地球轨道接近于圆，所以相差不了几天。 为地球轨道接近于圆，所以相差不了几天。