开普勒定律自创经典.ppt
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《开普勒三大定律》课件
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证明方法：通过数学推导和计算，得出开普勒第三定律的公 式
添加项标题
证明意义：开普勒第三定律的发现，为牛顿的万有引力定律 提供了重要的依据，推动了天文学的发展
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证明过程：通过观察和计算行星的轨道数据，发现行星的轨 道半长轴与周期之间存在一定的关系
添加项标题
证明结果：开普勒第三定律的公式为T^2=a^3，其中T为 行星绕太阳运动的周期，a为行星轨道半长轴
开普勒三大定律在天体物理学中的应用：可以用来计算行星的轨道参数，预测行星的位置和运动状态，以及研究太阳系和其他星系的结构和演化。
开普勒三大定律的拓展：在广义相对论中，开普勒三大定律被推广到任意引力场中，成为描述物体在引力场中运动的基本规律。
天文学：用于研 究行星运动和宇
宙结构
物理学：用于研 究天体物理和宇
开普勒第二定律还可以用来预测行星的位置和速度，这对于航天器的轨道设计和导航具有重 要意义。
开普勒第二定律在天文学研究中也具有重要意义，它可以帮助我们理解太阳系和其他星系的 形成和演化。
PART FIVE
开普勒第三定律是开普勒行星运动定律之一，描述了行星绕太阳运动的周期与它们到太阳的平均距离之间的关系。
宙学
数学：用于研究 几何学和代数
计算机科学：用 于研究人工智能
和机器学习
工程学：用于研 究航天器和卫星
的轨道控制
地理学：用于研 究地球自转和公
转规律
汇报人：PPT
开普勒第三定律描述了天体运动的周期与它们到太阳的距离之间的关系
在天体运动中，开普勒第三定律可以用来计算天体的轨道参数，如轨道半长轴、偏心率 等
开普勒第三定律在天体物理学、天文学等领域有着广泛的应用，如计算行星的轨道参数、 预测行星的位置等
证明方法：通过数学推导和计算，得出开普勒第三定律的公 式
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证明意义：开普勒第三定律的发现，为牛顿的万有引力定律 提供了重要的依据，推动了天文学的发展
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证明过程：通过观察和计算行星的轨道数据，发现行星的轨 道半长轴与周期之间存在一定的关系
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证明结果：开普勒第三定律的公式为T^2=a^3，其中T为 行星绕太阳运动的周期，a为行星轨道半长轴
开普勒三大定律在天体物理学中的应用：可以用来计算行星的轨道参数，预测行星的位置和运动状态，以及研究太阳系和其他星系的结构和演化。
开普勒三大定律的拓展：在广义相对论中，开普勒三大定律被推广到任意引力场中，成为描述物体在引力场中运动的基本规律。
天文学：用于研 究行星运动和宇
宙结构
物理学：用于研 究天体物理和宇
开普勒第二定律还可以用来预测行星的位置和速度，这对于航天器的轨道设计和导航具有重 要意义。
开普勒第二定律在天文学研究中也具有重要意义，它可以帮助我们理解太阳系和其他星系的 形成和演化。
PART FIVE
开普勒第三定律是开普勒行星运动定律之一，描述了行星绕太阳运动的周期与它们到太阳的平均距离之间的关系。
宙学
数学：用于研究 几何学和代数
计算机科学：用 于研究人工智能
和机器学习
工程学：用于研 究航天器和卫星
的轨道控制
地理学：用于研 究地球自转和公
转规律
汇报人：PPT
开普勒第三定律描述了天体运动的周期与它们到太阳的距离之间的关系
在天体运动中，开普勒第三定律可以用来计算天体的轨道参数，如轨道半长轴、偏心率 等
开普勒第三定律在天体物理学、天文学等领域有着广泛的应用，如计算行星的轨道参数、 预测行星的位置等
开普勒三大定律公开课一等奖课件省赛课获奖课件
1、行星绕太阳的运动轨道十分靠近圆， 可认为太阳处在圆心
2、对某一行星来说，它绕太阳转动的 角 星做速匀度（速或圆周线速运度动大小TR）23不 变k ，即行
例1、某行星太阳运行的轨道如图所示，F1、 F2是椭圆的两个焦点上，行星在A点的速率比 在B点的速率大，则太阳是位于______点 A、 F1 B、 F2 C、 A D、B
第七章 万有引力与航天
一一、、行行星星的的运运动动
天体的运动:在历史上有过“地 心说”和“日心说”两种对立的 认识,发生过激烈的斗争。
本节内容： 一、古代有关天体运动的两种学说 二、开普勒行星运动三大定律 三、行星运动的普通解决办法
（含例题） 四、小结及练习
一、古代有关天体运动的两种学说
提出人
地托 心勒 说密
局限性
都把天体的 运动看得神 圣，认为天 体的运动是 最完美的匀 速圆周运 动，而和丹 麦天文学家 第谷 观 察的数据不 符。
三、开普勒三定律
认识“椭 １．圆开”普勒第一定律：全部的行星围绕太阳运动的
轨道都是椭圆，太阳处在全部椭圆的一种焦点上．
焦点 地球
焦点 o 半长轴a
F
F
椭圆上某点到两个焦R 点的距离之和与椭圆 上另一点到两焦点的 距离之和有什么关系?
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→、行星运动定律 1、第一定律（轨道定律） 2、第二定律（面积定律） 3、第三定律（周期定律） R 3/ T2 =k （K是一种只与中心天体质量有关的物理量）
练习1、下列说法对的的是（ ） A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及
其它行星都绕地球运动
A 。F1
F。2 B
例2、已知地球绕太阳的半径为R，公转周期为 T1，月球绕地球的半径为R2，地球的一种近地 卫星半径为R3，求卫星的周期T3等于多少？ （心上运动都可当作是匀速圆周运动）
2、对某一行星来说，它绕太阳转动的 角 星做速匀度（速或圆周线速运度动大小TR）23不 变k ，即行
例1、某行星太阳运行的轨道如图所示，F1、 F2是椭圆的两个焦点上，行星在A点的速率比 在B点的速率大，则太阳是位于______点 A、 F1 B、 F2 C、 A D、B
第七章 万有引力与航天
一一、、行行星星的的运运动动
天体的运动:在历史上有过“地 心说”和“日心说”两种对立的 认识,发生过激烈的斗争。
本节内容： 一、古代有关天体运动的两种学说 二、开普勒行星运动三大定律 三、行星运动的普通解决办法
（含例题） 四、小结及练习
一、古代有关天体运动的两种学说
提出人
地托 心勒 说密
局限性
都把天体的 运动看得神 圣，认为天 体的运动是 最完美的匀 速圆周运 动，而和丹 麦天文学家 第谷 观 察的数据不 符。
三、开普勒三定律
认识“椭 １．圆开”普勒第一定律：全部的行星围绕太阳运动的
轨道都是椭圆，太阳处在全部椭圆的一种焦点上．
焦点 地球
焦点 o 半长轴a
F
F
椭圆上某点到两个焦R 点的距离之和与椭圆 上另一点到两焦点的 距离之和有什么关系?
地球是中心→地球偏心→ 太阳是中心→、行星运动定律 1、第一定律（轨道定律） 2、第二定律（面积定律） 3、第三定律（周期定律） R 3/ T2 =k （K是一种只与中心天体质量有关的物理量）
练习1、下列说法对的的是（ ） A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及
其它行星都绕地球运动
A 。F1
F。2 B
例2、已知地球绕太阳的半径为R，公转周期为 T1，月球绕地球的半径为R2，地球的一种近地 卫星半径为R3，求卫星的周期T3等于多少？ （心上运动都可当作是匀速圆周运动）
开普勒三大定律概要共37页文档
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
开普勒三大定律概要
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
开普勒三大定律PPT课件
.
12
行星为什么这样运动? 多数人： 行星作圆周运动是无需动因的.
.
13
行星为什么这样运动?
伽利略 (1564-1642)
一切物体都有合并的趋势，这种 趋势导致物体做圆周运动.
.
14
行星为什么这样运动?
开普勒 (1571-1630)
行星绕太阳运动一定是受到了来自 太阳的类似于磁力的作用.
.
15
.
35
开普勒
.
1
万有引力定律
.
2
行星的运动
问题一：古代关于天体的运 动有哪两种学说？
.
3
１、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
托勒密的地心说
行星为什么这样运动行星作圆周运动是无需动因的行星作圆周运动是无需动因的1314一切物体都有合幵的趋势这种一切物体都有合幵的趋势这种趋势导致物体做圆周运动趋势导致物体做圆周运动伽利略伽利略行星为什么这样运动1415行星绕太阳运动一定是受到了来自行星绕太阳运动一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用太阳的类似于磁力的作用行星为什么这样运动16行星运动是因为行星的周围有旋转行星运动是因为行星的周围有旋转的物质作用在行星上的物质作用在行星上行星为什么这样运动笛卡儿笛卡儿1617行星围绕太阳运动是因为受到了太阳行星围绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力提出如果行星的轨道是对它的引力提出如果行星的轨道是圆形的它所受的引力大小跟行星到圆形的它所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比太阳的距离的二次方成反比行星为什么这样运动胡兊等人胡兊等人1718哈雷英国天文学家不牛顿讨论关于平方反比定律的轨迹问题行星为什么这样运动1819多数人多数人行星圆周运动是无需动因的行星圆周运动是无需动因的伽利略伽利略一切物体都有合幵的趋势一切物体都有合幵的趋势受到了来自太阳的类似于受到了来自太阳的类似于磁力的作用磁力的作用笛卡儿笛卡儿行星的周围有旋转的物质行星的周围有旋转的物质作用在行星上作用在行星上受到了太阳对它的引力受到了太阳对它的引力思考
7-1 行星的运动 1-开普勒定律的理解与应用优质课件—人教版高中物理必修第二PPT
开 普
——约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler） 1571年12月27日生于神圣罗马帝国符腾堡（现属德
勒
国）的威尔德斯达特镇，德国天文学家、数学家与占
星家。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“天空的立法者”。
德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的 全部观测资料及观测数据，也是以行星绕太阳做匀速 圆周运动的模型来思考和计算的，因为不管是“地心 说”还是“日心说”，都把天体运动看得很神圣，认 为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。 但结果总是与第谷的观测数据有8′的角度误差.当时 公认的第谷的观测误差不超过2′,开普勒想，天体运 动很可能不是匀速圆周运动.在这个大胆思路下，开普 勒又经过四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想， 最后终于计算出行星是绕太阳运动的，并且运动轨迹 为椭圆，证明了哥白尼的“日心说”是正确的.并总结 为行星运动三定律。
动
的
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，
观 察
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。
第谷·布拉赫是天文史上的一位奇人。他对于星象的观测，其精确严密 在当时达到了前所未有的程度。其编纂的星表的数据甚至已经接近了肉 眼分辨率的极限，这让人瞠目结舌。第谷的数据为其弟子——大名鼎鼎 的开普勒所运用，由此创立了著名的行星运动三大定律，成就了近代天 文学的开端。
例
题
讲
解
【例 3】(2020·云南云天化期末)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，
根据开普勒行星运动定律可知( C ) A．太阳位于木星运行轨道的中心
6.1开普勒定律
万有引力定律
第二定律则是角动量守恒的直接结果；
第三定律可由轨道方程和角动量定理得到证明. 开普勒定律所描述的运动是相对于日心—恒星参考系的.
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第六章
万有引力定律
第六章 万有引力定律
§6.1 开普勒定律
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Байду номын сангаас
第六章
万有引力定律
第六章 万有引力定律
§6.1 开普勒定律
1.发展史
2.行星运动的开普勒定律 (1)轨道定律 每个行星都各在以太阳为焦点的一个椭
圆轨道上运动.
(2)面积定律 由太阳到行星的矢径,在相等的时间内扫 过相等的面积.
远日点
太阳 近日点
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第六章
万有引力定律
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第六章
万有引力定律
(3)周期定律 行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴 a 的 立方与周期 T 的平方之比为常量.
a3 常量 2 T
这一常量对所有行星均相同(严格说应略有差异)仅与
太阳性质有关,称开普勒常数.
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结束
第六章 第一定律可由求轨道方程直接证明；
1_1.讲解部分PPT
月=
4 2 T月2
·r≈2.7×10-3
m/s2,a月
g
≈1
602
3.检验结果:地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力、太阳与行
星间的引力,遵从相同的规律。
四、割补法求物体间的引力
1.方法:万有引力定律适用于质点间、质点与均匀球体间、两均匀球体 间的相互作用力,若出现大球内某个区域被挖去一个小球,无法直接应用 公式求残缺球与另外质点或另外球体的万有引力,此时可以采用“先补 后挖”的方法,应用万有引力定律间接求解。 如图,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴球的边缘挖去一个半 径为 R 的小球体后,求剩余部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心
v
ω
注意:①利用万有引力提供向心力估算天体质量时,估算的只是中心天体 的质量,而非环绕天体的质量。②区别中心天体半径R和轨道半径r,只有 在中心天体表面附近做圆周运动时,才有r≈R;V= 4 πR3中的“R”只能是
3
中心天体的半径。③天体质量估算中常有隐含条件,如地球的自转周期 为24 h,公转周期为365天等。
向心力
轨道半径 角速度
近地卫星 (r1、ω1、v1、a1)
万有引力
同步卫星 (r2、ω2、v2、a2)
万有引力
r2>r3=r1
由G Mm=mω2r得
r2
ω= GM ,故ω1>ω2
r3
ω1>ω2=ω3
赤道上随地球 自转的物体 (r3、ω3、v3、a3) 万有引力 的一个分力
ω2=ω3
线速度
向心 加速度
遵循矢量运算法则。
考点三 天体质量和密度的计算
一、利用重力加速度和天体半径计算天体的质量和密度
《开普勒定律》课件
1 概述
开普勒第一定律的基本原理
3 椭圆轨道
椭圆轨道的性质和运动规律
2 形状
行星运动轨迹的各种形状及其特点
4 圆形轨道
圆形轨道的特点与意义
开普勒第二定律的原理与内容
2
运动速度
行星在轨道上的运动速度变化规律
3
速度变化原因
行星速度变化的原因分析
4
面积定律意义
了解面积定律对行星运动规律的重要影响
六、参考文献
1 相关书籍
推荐一些深入了解开普勒定律的著作
2 相关论文
引用一些研究开普勒定律的重要论文
3 网络资源
提供一些在线学习开普勒定律的网站链接
四、第三定律：调和定律
1 概述
开普勒第三定律的核心要点
3 关系分析
解读第三定律对行星运动的有益启示
2 公转周期规律
探讨行星公转周期与轨道半长轴的关系
4 应用
应用第三定律的实际案例和意义
五、结论与展望
应用领域
开普勒定律在不同领域的应用案 例和价值
现状
对目前开普勒定律研究的总结和 分析
未来
展望开普勒定律的未来研究方向 和潜力
《开普勒定律》PPT课件
欢迎大家来到《开普勒定律》的PPT课件。本课件将为您介绍开普勒定律的 核心内容，让您对行星运动的规律有深入的了解。
一、开普勒定律简介
历史背景
探索行星运动规律的起源和发展
定义开普勒定律
明确开普勒定律与行星运动的关系
重要性
揭示了宇宙中的自然现象和宏伟秩序
二、第一定律：行星运动轨迹
开普勒三定律课件 PPT
17
二、开普勒三定律
(一)、建立过程
大家好
20
(一)、开普勒三定律建立过程
• 1、古人认为天体做什么运动？ • 2、开普勒的导师是谁，他认为天体
做什么样的运动？
• 3、开普勒开始认为天体做何运动？ • 4、开普勒最后研究的结论是什么？
大家好
21
怎么回事……..
行星轨道 是椭圆的
开普勒（德国）
↓
四年多的刻苦计算
？ 8 ′的偏差
误差仅为2′
进行了70多次尝试…… ↓
否定19 种假设
第 谷（丹麦）
↓
二十年的精心观测
750多颗星的观测记录
几千个数据
大家好
26
二、开普勒三定律
(一)、建立过程 (二)、内容和物理意义
大家好
27
用图钉和细绳画椭圆
做
一
半
做
b
短
轴
焦距c
大家好
28
开普勒行星运动定律
开普勒
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。
a3 T2
k
总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周运
动处理，对应的半长大家好轴即为圆的半径。
38
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，太阳大家处好 在所有椭圆的一个焦点上 29
开普勒行星运动定律
离
离
太
太
阳
开普勒三定律 PPT
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赠每的送次VI的发P类共放型的享决特文定权档。有下效载期特为权1自个V月IP，生发效放起数每量月由发您放购一买次，赠 V不 我I送 清 的P生每 零 设效月 。 置起1自 随5每动 时次月续 取共发费 消享放， 。文一前档次往下，我载持的特续账权有号，效-自
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课件
a k 2 T
3
1．行星绕太阳运动而不是沿直线运动，说明行星受到力的 太阳 对它施加的_____ 引 力． 作用，可能是______ 2．若行星的质量为m，绕太阳做匀速圆周运动的速度为v、 v2 m 半径为 r，则行星所需的向心力为F＝________ r ；若行星绕太阳 做匀速圆周运动的周期为 T、半径为 r，则行星的线速度 v＝ 2πr 2 m T ________； 由以上两式及开普勒第三定律可得 F＝4π k· 则有 r2 ，
m 关系式 F∝________. r2
太阳 的质量、行 3．行星绕太阳做圆周运动的向心力与________
正比 ，与两者距离的二次方成________ 反比 ，即 星的质量成________ Mm Mm G r2 F∝________ ，太阳与行星间 r2 ，写成等式就是 F＝____________ 引力的方开普勒三定律
开普勒第一定律——轨道定律
所有行星都分别在大小不同的 椭圆轨道上围绕太阳运动，太 阳是在这些椭圆的一个焦点上;
开普勒第二定律——面积定律
对每个行星来说，太阳和行星的连 线在相等的时间扫过相等的面积;
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.
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17
例：关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的
( D)
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动. B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中 心处. C.离太阳越近的行星运动周期越长. D.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.
18
例：关于行星绕太阳运动的下列说法中正
确的是： （ C D
轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点
上．
地球
不同的行星沿不同的椭 圆轨道绕太阳运动，太
阳位于椭圆的一个焦点
F
F
上，行星运动的轨道上
有近日点和远日点。
R
6
7
２．开普勒第二定律：对于每一个行星，太阳和 行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积．
近日点到远日 点，速率减小； 远日点到近日 点，速率增大
远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。 天上的明星现了， 好像点着无数的街灯。 我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。
1
古人对地球的认识
天圆地方
古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远 处天壤相接等），得出“天圆地方”之类的想法。
2
一、地心说
1、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． 2、代表人物：托勒密
F
F
行星在近日 点的速率大 于在远日点 的速率
8
9
例1：某行星绕太阳运行的椭圆 轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨 道的两个焦点，行星在A点的速 率比在B点的大，则太阳是位于(
) 三A 维设计P87 4
A．F2 C．F1
B．A D．B
10
３．开普勒第三定律：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．
3、求解问题时常用圆周运动的规律和牛顿第二定律。
v r3
T2
2
K,Fm m r
2r等
16
需要注意： （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 认为行星是做匀速圆周运动． （3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而 总结归纳出来的规律，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．
地球
F
3
R2k T 注:1.K是一个常量，它
与行星无关，只与中心
F
天体有关。不同的中心
天பைடு நூலகம்的k值是不同的。
R
2.轨道半长轴越大,公
转周期越大.
11
12
13
例2：(双选)关于绕同一恒星运动的行星的运动，以下说
法正确的是( BD ) 三维设计P34 跟踪演练1
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C．水星的半长轴最短，公转周期最大 D．太阳系中水星离太阳最近，绕太阳运动的公转周 期最小
21
例题三：
• 例1月球环绕地球运动的轨道 半径约为地球半径的60倍，运 行周期约为27天。应用开普勒 定律计算：在赤道平面内离地 面多少高度，人造地球卫星可 以随地球一起转动，就像停留 在天空中不动一样．
22
24
）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 D.水星离太阳“最近”，公转周期最短
19
例题一：
• 木星绕太阳转动的周期为地 球绕太阳转动的周期的12倍, 则木星绕太阳运动的轨道半 长轴约为地球绕太阳半长轴 的几倍?
20
某一人造卫星绕地球做匀速圆周 运动,其轨道半径为月球绕地球 轨道半径的1/3,则卫星运行的周 期大约是多少?
14
例3：行星绕恒星做匀速圆周运动时，其运
行周期T的平方与运行轨道半径R的三次方
的比值决定于( A．行星质量
B
)
B．恒星质量
C．与行星和恒星的质量均无关
D．与恒星的质量及行星的速率有关
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四：高中阶段三定律的处理方法
1、天体做做椭圆运动，但椭圆轨道接近圆，一般把天 体匀速当做匀速圆周运动来研究，认为椭圆的半长轴 为圆的半径； 2、开普勒三定律既适用于行星绕太阳运动，也适用 于卫星绕地球运动，在不同系统中k值不同，k只与 中心天体的质量有关。
托勒密
3
二、日心说
1、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． 2、代表人物：哥 白尼
哥白尼
4
1609年开普勒在《新 天文学》一书中公布了开普勒 第一、第二定律，1619年又公 布了开普勒第三定律。
被称为“天空的立法者
开普勒
5
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
例：关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的
( D)
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动. B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中 心处. C.离太阳越近的行星运动周期越长. D.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.
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例：关于行星绕太阳运动的下列说法中正
确的是： （ C D
轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点
上．
地球
不同的行星沿不同的椭 圆轨道绕太阳运动，太
阳位于椭圆的一个焦点
F
F
上，行星运动的轨道上
有近日点和远日点。
R
6
7
２．开普勒第二定律：对于每一个行星，太阳和 行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积．
近日点到远日 点，速率减小； 远日点到近日 点，速率增大
远远的街灯明了， 好像闪着无数的明星。 天上的明星现了， 好像点着无数的街灯。 我想那缥渺的空中，定然有美丽的街市。
1
古人对地球的认识
天圆地方
古人根据有限范围内的观察（如日月星辰东升西落、远 处天壤相接等），得出“天圆地方”之类的想法。
2
一、地心说
1、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． 2、代表人物：托勒密
F
F
行星在近日 点的速率大 于在远日点 的速率
8
9
例1：某行星绕太阳运行的椭圆 轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨 道的两个焦点，行星在A点的速 率比在B点的大，则太阳是位于(
) 三A 维设计P87 4
A．F2 C．F1
B．A D．B
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３．开普勒第三定律：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．
3、求解问题时常用圆周运动的规律和牛顿第二定律。
v r3
T2
2
K,Fm m r
2r等
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需要注意： （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 认为行星是做匀速圆周运动． （3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而 总结归纳出来的规律，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．
地球
F
3
R2k T 注:1.K是一个常量，它
与行星无关，只与中心
F
天体有关。不同的中心
天பைடு நூலகம்的k值是不同的。
R
2.轨道半长轴越大,公
转周期越大.
11
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例2：(双选)关于绕同一恒星运动的行星的运动，以下说
法正确的是( BD ) 三维设计P34 跟踪演练1
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C．水星的半长轴最短，公转周期最大 D．太阳系中水星离太阳最近，绕太阳运动的公转周 期最小
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例题三：
• 例1月球环绕地球运动的轨道 半径约为地球半径的60倍，运 行周期约为27天。应用开普勒 定律计算：在赤道平面内离地 面多少高度，人造地球卫星可 以随地球一起转动，就像停留 在天空中不动一样．
22
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）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 D.水星离太阳“最近”，公转周期最短
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例题一：
• 木星绕太阳转动的周期为地 球绕太阳转动的周期的12倍, 则木星绕太阳运动的轨道半 长轴约为地球绕太阳半长轴 的几倍?
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某一人造卫星绕地球做匀速圆周 运动,其轨道半径为月球绕地球 轨道半径的1/3,则卫星运行的周 期大约是多少?
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例3：行星绕恒星做匀速圆周运动时，其运
行周期T的平方与运行轨道半径R的三次方
的比值决定于( A．行星质量
B
)
B．恒星质量
C．与行星和恒星的质量均无关
D．与恒星的质量及行星的速率有关
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四：高中阶段三定律的处理方法
1、天体做做椭圆运动，但椭圆轨道接近圆，一般把天 体匀速当做匀速圆周运动来研究，认为椭圆的半长轴 为圆的半径； 2、开普勒三定律既适用于行星绕太阳运动，也适用 于卫星绕地球运动，在不同系统中k值不同，k只与 中心天体的质量有关。
托勒密
3
二、日心说
1、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． 2、代表人物：哥 白尼
哥白尼
4
1609年开普勒在《新 天文学》一书中公布了开普勒 第一、第二定律，1619年又公 布了开普勒第三定律。
被称为“天空的立法者
开普勒
5
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