开普勒三定律
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B S3
S2
S1 A
2、A、B、C各点的 速度方向相同吗？
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
（1619年）
T
源自文库a 2 T
3
=k
2a
问题： 1、k值与行星无关且相等， 哪可能与什么有关？ 2、不同卫星绕地球运转时也 有上述关系，k值与行星绕 太阳的相等吗？ 3、圆为椭圆的特例，上式同 样适用，a为圆半径。
二、 开普勒对行星运动的研究：
开普勒在第 谷观测的 基础上， 经17年的探索， 先后提出了天体 运动的规律（开 普勒三定律）， 使日心说有了完 善的理论体系。 被誉为“创制天 空法律者。
开普勒 德国天文学家 （1571---1630）
问题： 要清楚行星运动的规律， 必须研究哪几方面的问题？ 1、行星的运动轨迹，太阳的 位置。 2、行星的运动是匀速率还是变 速率？怎么变？ 3、不同行星绕太阳运行时相互 间有无关系？怎样的关系？
实际上,多数大行星的轨道与圆十分接近,所 以在中学阶段的研究中能够按圆处理.这样 可以说: 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(或线速度)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. 开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律 的发现奠定了基础.
第七章
万有引力与航天
1.行星的运动
一 古人对天体运动的 看法及发展过程：
托 勒 密
亚 里 士 多 德
1、地心说：地球是静止的，是宇宙的中心， 一切天体围绕地球做匀速圆周运动。它遵循 的运动规律与地面上物体的运动规律不同。 代表人物:托勒密 、 亚里士多德（古希腊）
哥 白 尼
伽 利 略
布 鲁 诺
见63页图7.1-3
小结：
地心说
行 星 的 运 动
古人对行星运动的看法
日心说
开普勒三大定律
行星运动的研究给我们的启示： 1、科学需要严谨的态度和锲 而不舍的钻研精神。
2、真理最终会战胜谬误。 3、一种物理模型或一种假设， 随着人们认识的发展，是可以修 正或更新的，但是一份实际观测 的资料，却是长期起作用，不随 人们观念的更换而改变的。
三 开普勒行星运动定律
第一定律：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。
(1609年）
A F1 C B
O
F2
AO=BO=a为半长轴 CO=DO=b为半短轴
D
第二定律：对任意一个行星来 说，它与太阳的连线在相等的 时间内扫过相等的面积。
（1609年） 1、相等时间t内， S1=S2=S3 则 VA VB VC C
2、日心说：太阳是宇宙的中心， 静止，地球和其它行星都绕太阳匀 速圆周运动。 代表人物：哥 白尼、开普勒、伽利略、布鲁诺。
第谷 丹麦天文 学家，二十年如 一日地对行星的 运动进行观察， 积累了大量的、 精确程度令人吃 惊的第一手观察 资料，为开普勒 三定律的发现奠 定了基础。 第谷（丹麦天文学家）
例1、 如图1所示，已知 行星在A点的速率大于它 在B点的速率，试判断太 阳是位于图中的F1点还是 F2点，为什么？ A B
F1 图1 F2
，
例2、关于开普勒行星运动的公式：a 3 k 2 以下理解正确的是： T A、k是一个与行星无关的常量 B 、地球绕太阳运转轨道半长轴为 R 地 ， 周期为 T地 ；月球绕地球运转轨道的长半 3 3 R R 轴为R月，周期为T月，则 地 月
T地
2
T月
2
C、T表示行星运动的自转周期 D、T表示行星运动的公转周期
例3、飞船沿半径为R的圆周绕地球运 动，其周期为 T 。如果飞船要返回地 面，可在轨道上的某一点 A 处，将速 率降低到适当数值，从而使飞船沿着 以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆 和地球表面在B点相切，如图2所示。 如果地球半径为R0， R 求飞船由A点到B点 A B 所需要的时间。
R0
阅读64页
科学足迹
课堂练习： 问题与练习
S2
S1 A
2、A、B、C各点的 速度方向相同吗？
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
（1619年）
T
源自文库a 2 T
3
=k
2a
问题： 1、k值与行星无关且相等， 哪可能与什么有关？ 2、不同卫星绕地球运转时也 有上述关系，k值与行星绕 太阳的相等吗？ 3、圆为椭圆的特例，上式同 样适用，a为圆半径。
二、 开普勒对行星运动的研究：
开普勒在第 谷观测的 基础上， 经17年的探索， 先后提出了天体 运动的规律（开 普勒三定律）， 使日心说有了完 善的理论体系。 被誉为“创制天 空法律者。
开普勒 德国天文学家 （1571---1630）
问题： 要清楚行星运动的规律， 必须研究哪几方面的问题？ 1、行星的运动轨迹，太阳的 位置。 2、行星的运动是匀速率还是变 速率？怎么变？ 3、不同行星绕太阳运行时相互 间有无关系？怎样的关系？
实际上,多数大行星的轨道与圆十分接近,所 以在中学阶段的研究中能够按圆处理.这样 可以说: 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(或线速度)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. 开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律 的发现奠定了基础.
第七章
万有引力与航天
1.行星的运动
一 古人对天体运动的 看法及发展过程：
托 勒 密
亚 里 士 多 德
1、地心说：地球是静止的，是宇宙的中心， 一切天体围绕地球做匀速圆周运动。它遵循 的运动规律与地面上物体的运动规律不同。 代表人物:托勒密 、 亚里士多德（古希腊）
哥 白 尼
伽 利 略
布 鲁 诺
见63页图7.1-3
小结：
地心说
行 星 的 运 动
古人对行星运动的看法
日心说
开普勒三大定律
行星运动的研究给我们的启示： 1、科学需要严谨的态度和锲 而不舍的钻研精神。
2、真理最终会战胜谬误。 3、一种物理模型或一种假设， 随着人们认识的发展，是可以修 正或更新的，但是一份实际观测 的资料，却是长期起作用，不随 人们观念的更换而改变的。
三 开普勒行星运动定律
第一定律：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。
(1609年）
A F1 C B
O
F2
AO=BO=a为半长轴 CO=DO=b为半短轴
D
第二定律：对任意一个行星来 说，它与太阳的连线在相等的 时间内扫过相等的面积。
（1609年） 1、相等时间t内， S1=S2=S3 则 VA VB VC C
2、日心说：太阳是宇宙的中心， 静止，地球和其它行星都绕太阳匀 速圆周运动。 代表人物：哥 白尼、开普勒、伽利略、布鲁诺。
第谷 丹麦天文 学家，二十年如 一日地对行星的 运动进行观察， 积累了大量的、 精确程度令人吃 惊的第一手观察 资料，为开普勒 三定律的发现奠 定了基础。 第谷（丹麦天文学家）
例1、 如图1所示，已知 行星在A点的速率大于它 在B点的速率，试判断太 阳是位于图中的F1点还是 F2点，为什么？ A B
F1 图1 F2
，
例2、关于开普勒行星运动的公式：a 3 k 2 以下理解正确的是： T A、k是一个与行星无关的常量 B 、地球绕太阳运转轨道半长轴为 R 地 ， 周期为 T地 ；月球绕地球运转轨道的长半 3 3 R R 轴为R月，周期为T月，则 地 月
T地
2
T月
2
C、T表示行星运动的自转周期 D、T表示行星运动的公转周期
例3、飞船沿半径为R的圆周绕地球运 动，其周期为 T 。如果飞船要返回地 面，可在轨道上的某一点 A 处，将速 率降低到适当数值，从而使飞船沿着 以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆 和地球表面在B点相切，如图2所示。 如果地球半径为R0， R 求飞船由A点到B点 A B 所需要的时间。
R0
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科学足迹
课堂练习： 问题与练习