第1讲：行星三大运动定律
天体运动复习题开普勒三大定律
天体运动复习题：开普勒三大定律引言：开普勒三大定律是描述天体运动的基本定律，由德国天文学家开普勒在17世纪提出。
这些定律揭示了行星运动和其他天体的运动规律，对于我们理解天体运动和宇宙的结构至关重要。
本文将对开普勒三大定律进行详细的复习和解析。
一、第一定律（椭圆轨道定律）开普勒第一定律，也称为椭圆轨道定律，说明了行星绕太阳运动的轨道形状。
根据这一定律，行星的运动轨道是一个椭圆，其中太阳位于椭圆的一个焦点上。
另外一个焦点则没有任何物体或者天体。
这个定律的重要性在于，它改变了人们过去对于天体运动的简单的圆形轨道观念。
二、第二定律（面积定律）开普勒第二定律，也称为面积定律，描述了行星在运动过程中的速度变化情况。
根据这一定律，行星在其轨道上运动时，其和太阳连线所扫过的面积速度是恒定的。
也就是说，当行星距离太阳最远的时候，它的运动速度最慢；而当行星离太阳最近的时候，它的运动速度最快。
这一定律揭示了行星在轨道上运动的非均匀性。
三、第三定律（调和定律）开普勒第三定律，也称为调和定律，揭示了行星的轨道周期和其半长轴长度的关系。
根据这一定律，行星绕太阳运行的周期平方和它的平均轨道半长轴的立方成正比。
换句话说，行星轨道的周期越长，它离太阳的距离越远。
结论：开普勒三大定律对我们理解天体运动和宇宙结构的影响不可忽视。
它们改变了我们对于天体运动的观念，揭示了行星运动和其他天体的规律。
通过深入理解开普勒三大定律，我们能更加全面地认识宇宙的运行机制，为进一步的天文研究提供基础。
然而，需要注意的是，开普勒三大定律是以太阳系天体为基础推导出来的，适用于类似太阳系这样的星系。
对于其他类型的星系或者宇宙尺度的运动，可能需要其他的物理定律来描述。
在实际应用中，开普勒三大定律被广泛运用于航天工程、卫星轨道设计等领域。
通过精确地计算行星的轨道参数，科学家和工程师能够更好地规划和控制空间飞行器的运动轨迹。
综上所述，开普勒三大定律对于我们理解天体运动和宇宙的结构具有重要意义。
开普勒的行星第三定律 万有引力
开普勒的行星第三定律万有引力万有引力是牛顿提出的一个基本物理定律，它描述了任何两个物体之间的引力作用。
而开普勒的行星第三定律则是描述了行星运动周期和轨道半径之间的关系。
这两个定律在天体物理研究中起着重要的作用，并且相互关联。
万有引力定律是由英国物理学家牛顿在17世纪提出的。
该定律表明，任何两个物体之间都存在引力，而且这个引力与它们的质量和距离有关。
具体来说，两个物体之间的引力正比于它们的质量乘积，反比于它们之间的距离的平方。
开普勒的行星第三定律是由德国天文学家开普勒在17世纪提出的。
这个定律描述了行星运动周期和轨道半径之间的关系。
根据这个定律，行星的运动周期的平方与它们的轨道半径的立方成正比。
换句话说，行星离太阳越远，它的运动周期就越长。
这两个定律之间的关系在理论物理研究中起着重要的作用。
根据万有引力定律，我们可以计算出行星之间的引力，从而预测它们的轨道和运动。
而开普勒的行星第三定律则为我们提供了一种计算行星轨道半径和运动周期之间关系的方法。
通过研究这两个定律，我们可以深入了解行星系统的形成和演化过程。
例如，根据开普勒的行星第三定律，我们可以推测出行星系统中可能存在的未被发现的行星。
通过观测已知行星的运动周期和轨道半径，我们可以推算出其他行星的存在。
除了行星系统的研究，万有引力定律和开普勒的行星第三定律还在其他领域有着广泛的应用。
例如，它们可以用于计算天体的质量，预测彗星的轨道，解释恒星的运动等等。
这些应用使得我们能够更好地理解宇宙的本质和运行机制。
虽然万有引力定律和开普勒的行星第三定律是在几个世纪前提出的，但它们至今仍然被广泛应用于现代科学研究中。
随着天文观测技术的不断进步，我们对宇宙的认识也在不断深化。
这些定律的应用和发展将继续推动着天体物理学的进步。
万有引力定律和开普勒的行星第三定律是天体物理学中的重要定律。
它们描述了物体之间的引力作用和行星运动周期与轨道半径之间的关系。
这些定律的研究和应用使我们能够更好地理解宇宙的本质和运行机制，推动着天体物理学的进步。
开普勒三大定律理解
开普勒三大定律理解开普勒三大定律是天文学中非常重要的定律，描述了行星在太阳系中的运动规律。
本文将介绍开普勒三大定律的内容和意义。
下面是本店铺为大家精心编写的5篇《开普勒三大定律理解》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《开普勒三大定律理解》篇1引言开普勒三大定律是天文学中的基本定律之一，描述了行星在太阳系中的运动规律。
这些定律是由德国天文学家约翰内斯·开普勒在 17 世纪初期提出的，他的工作奠定了天文学的基础，并对现代物理学和天文学产生了深远的影响。
第一定律：行星绕太阳的轨道是椭圆开普勒的第一定律指出，行星绕太阳的轨道是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上。
这意味着行星离太阳的距离是不断变化的，有时近有时远。
这个定律还可以解释为什么行星在它们轨道上的速度也是不断变化的。
第二定律：行星在轨道上的速度是不断变化的开普勒的第二定律指出，在行星绕太阳的轨道上，行星的速度是不断变化的。
在离太阳最近的点上，行星的速度最快，而在离太阳最远的点上，行星的速度最慢。
这个定律可以帮助我们理解为什么行星需要不同的时间来绕完它们的轨道。
第三定律：行星的轨道周期和它们离太阳的距离有关开普勒的第三定律指出，行星的轨道周期和它们离太阳的距离有关。
具体来说，行星离太阳越远，它们的轨道周期就越长。
这个定律可以帮助我们理解为什么行星需要不同的时间来绕完它们的轨道，而且这个定律还可以用来计算行星的距离和质量。
意义开普勒三大定律的意义非常重大。
它们描述了行星在太阳系中的运动规律，为我们提供了一种理解天体运动的方式。
这些定律不仅适用于太阳系，还适用于其他星系中的行星。
《开普勒三大定律理解》篇2开普勒三大定律是研究天体运动中行星运动规律的定律，由德国天文学家开普勒于 16 世纪末至 17 世纪初提出。
这些定律描述了行星在环绕太阳的运动中的规律性，并成为牛顿发现万有引力定律的基石。
开普勒第一定律，又称椭圆轨道定律，指出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。
天体运动(开普勒三大定律)
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。
开普勒第三大定律
太 阳 地 球
1.314×10-14 1.4257×10-14
开普勒行星运动的三大定律
开普勒第三定律：（周期定律）
所有行星的轨道的半长轴的立方和
R
公转周期的平方成正比。R3/T2=K
K是一个常量，它与行星无关，与中心天体有关。
规律：
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近 圆，太阳处在圆心；
德国天文学家开普勒15711630在最初研究他的导师家第谷15461601所记录的数据时也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问题的但是所得结果却与第谷的观测数据至少有8分的角度误差
丹麦伟大的的数据。
德国天文学家开普勒（1571-1630）在最初研究他的 导师家第谷（1546-1601）所记录的数据时，也是以行 星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问题的，但是所得 结果却与第谷的观测数据至少有8分的角度误差。当时公 认的第谷的观测误差不超过2分，开普勒想，这不容忽视 的8分也许是因为人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动所 造成的。至此，人们长期以来视为真理的观念——天体做 匀速圆周运动，第一次受到了怀疑。后来开普勒又仔细研 究了第谷的观测资料，经过四年多的刻苦计算先后否定了 19种设想，最后终于发现了天体运行的规律开普勒三大 定律。
自然科学论文开普勒三定律及其意义
开普勒三定律及其意义开普勒（1571-1630年）是德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家。
他将数学和天文观测结合起来，在天文学方面做出了巨大的贡献。
开普勒是继哥白尼之后第一个站出来捍卫日心说、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“天上的立法者”。
开普勒定律：也统称“开普勒三定律”，也叫“行星运动定律”，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律。
由于是德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于1609～1619年先后早归纳提出的，故行星运动定律即指开普勒三定律。
开普勒定律是开普勒发现的关于行星运动的定律。
他于1609年在他出版的《新天文学》上发表了关于行星运动的两条定律，又于1618年，发现了第三条定律。
开普勒很幸运地能够得到，著名的丹麦天文学家第谷·布拉赫所观察与收集的，非常精确的天文资料。
大约于1605年，根据布拉赫的行星位置资料，开普勒发现行星的移动遵守三条相当简单的定律。
开普勒的定律给予亚里士多德派与托勒密派在天文学与物理学上极大的挑战。
他主张地球是不断地移动的；行星轨道不是周转圆(epicycle的，而是椭圆形的；行星公转的速度不等恒。
这些论点，大大地动摇了当时的天文学与物理学。
经过了几乎一世纪披星戴月，废寝忘食的研究，物理学家终于能够用物理理论解释其中的道理。
牛顿利用他的第二定律和万有引力定律，在数学上严格地证明开普勒定律，也让人们了解其中的物理意义。
开普勒的三条行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说。
一、开普勒第一定律开普勒第一定律，也称椭圆定律；也称轨道定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
二、开普勒第二定律开普勒第二定律，也称面积定律：在相等时间内，太阳和运动中的行星的连线（向量半径）所扫过的面积都是相等的。
第五章 第1节 万有引力定律及引力常量的测定
转周期T的_平__方_成正比
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二、万有引力定律
结束
1．万有引力定律
内容 公式
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向
沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的 乘积m1m2正成比____，与这两个物体间距离r平的方____成反比 F＝ Gmr21m2，G＝ 6.67×10－11 m3/(kg·s2) ，r 指两个质点 间的距离，对于匀质球体，就是两球心间的距离
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结束
3．地球到太阳的距离为水星到太阳距离的 2.6 倍，那么地球和
水星绕太阳运转的线速度之比为多少？
解析：设地球绕太阳的运行周期为 T1，水星绕太阳的运行周期
为 T2，根据开普勒第三定律有RT1123＝RT2223
①
因地球和水星绕太阳做匀速圆周运动，故有 T1＝2πvR1 1
②
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结束
解析：火星和木星在椭圆轨道上运行，太阳位于椭圆轨道的 一个焦点上，选项 A 错误；由于火星和木星在不同的轨道上 运行，且是椭圆轨道，速度大小变化，火星和木星的运行速 度大小不一定相等，选项 B 错误；由开普勒第三定律可知， Ta火火32＝Ta木木32＝k ，即TT火 木22＝aa火 木33，选项 C 正确；由于火星和木星 在不同的轨道上，因此它们与太阳的连线在相同的时间内扫 过的面积不相等，选项 D 错误。 答案：C
T2＝2πvR2 2
③
由①②③式联立求解得vv12＝
RR21＝
21.6＝
1＝ 2.6
5＝ 13
1635。
开普勒三定律与万有引力定律
第四讲 开普勒三定律与万有引力定律【知识梳理】一、开普勒行星运动三定律1. 开普勒第一定律：2. 开普勒第二定律：3. 开普勒第三定律：二、万有引力定律1. 万有引力定律内容：2. 万有引力定律表达式：3. 万有引力常量：⑴ 开普勒第一定律中不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。
⑵ 开普勒第二定律中行星在近日点的速率大于在远日点的速率，从近日点向远日点运动时速率变小，从远日点向近日点运动时速率变大。
⑶ 开普勒第三定律的表达式k Tr =23中，k 是与太阳有关而与行星无关的常量，如果认为行星的轨道是圆的，式中半长轴r 代表圆的半径。
⑷开普勒三定律不仅适用于行星，也适用于卫星。
适用于卫星时,23k Tr =，常量k ’是由行星决定的另一常量，与卫星无关。
【例题1】太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？【变式训练1】、已知地球半径约为R=6.4⨯106m,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离约 m.(结果只保留一位有效数字)。
图4-1（1）地球对物体的吸引力就是万有引力，重力只是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力是物体随地球自转所需的向心力。
如图4-1所示。
（2）物体在地球上不同的纬度处随地球自转所需的向心力的大小不同，重力大小也不同： 两极处：物体所受重力最大，大小等于万有引力，即2RMmGmg =。
赤道上：物体所受重力最小，22自ωmR R Mm Gmg -= 自赤道向两极，同一物体的重力逐渐增大，即g 逐渐增大。
（3）一般情况下，由于地球自转的角速度不大，可以不考虑地球的自转影响，近似的认为2RMmGmg = 【例题2】已知火星的半径为地球半径的一半，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4/9倍，则火星的质量约为地球质量的多少倍？【变式训练2】经测定，太阳光到达地球需要经过500s 的时间，已知地球的半径为6.4×106m ，试估算太阳质量与地球质量之比。
7.1行星的运动-高一物理精品讲义(人教)
第七章 万有引力与宇宙航行第1课 行星的运动课程标准核心素养1.了解地心说与日心说的主要内容.2.理解开普勒定律，知道开普勒第三定律中k 值的大小只与中心天体有关.3.知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理． 1、物理观念：开普勒定律。
2、科学思维：椭圆轨道与圆轨道类比分析。
3、科学探究：开普勒对行星的运动数据的分析。
4、科学态度与责任：了解人类对行星动数据的分析。
知识点01 两种对立的学说1．地心说地心说认为 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕 运动． 2．日心说日心说认为 是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动． 【即学即练1】（多选）下列说法中正确的是（ ）A ．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动B ．太阳是静止不动的，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 ．日心说和地心说都不完善知识点02 开普勒定律1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 ．2．开普勒第二定律：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的 ．目标导航知识精讲3．开普勒第三定律：所有行星轨道的 跟它的 的比都相等．其表达式为a 3T 2＝k ，其中a 代表椭圆轨道的半长轴，T 代表公转周期，比值k 是一个对所有行星 的常量．【即学即练2】北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（ ）A ．夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大B ．从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间C ．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上D ．若用a 代表椭圆轨道的半长轴，T 代表公转周期，32a k T=，则地球和火星对应的k 值不同知识点03 行星运动的近似处理行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理．这样就可以说： 1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 ． 2．行星绕太阳做 运动．3．所有行星 的三次方跟它的公转周期T 的二次方的 ，即r 3T2＝k .【即学即练3】如图所示，两卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动，用R 、T 、k E 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。
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3
3
a T1 2 a T2
3 1 3 2
2
一个中心天体，一个圆轨道，一个椭圆轨 道
·
r表示圆轨道半径
2
r a 2 2 T1 T2
3
3
r T1 2 3 a T2
a表示椭圆轨道半径
3
已知：木星绕太阳公转周期为地球绕太阳 公转周期的12倍。 则木星轨道的半长轴是地球轨道半长轴的 多少倍？
第1讲：行星的三大运动定律
制作人：张光明
问：什么是【行星】？ 答：绕太阳运动的星体。古人认为行星在 走，在行，所以叫行星。 问：太阳有几大行星？ 答：八大行星。其中冥王星2006年开除了。 问：哪八大行星？ 答：水、金、地、火、木、土、天王星、 海王星。 问：怎么记？ 答：水晶（金）球、火烧木，变成土，天 涯海角
太阳系中的八大行星
水 金 地 火 星 星 球 星
木 星 土 星 天 王 星 海 王 星
问：行星绕太阳是做圆周运动吗？ 答：不是，是椭圆。 问：太阳是在椭圆的中心吗？ 答：不是，是在椭圆的焦点？
太阳
·
行星
问：什么是【面积定律】？ 答：相等时间扫过相等的面积
三个面积相等
问：相等时间扫过相等的面积，说明近日 点的速度大些还是小些？
r1 r2 所以半长轴 a 2
如图：椭圆的半长轴是多少？
1m
·
3m
1 3 答：半长轴a 2 2
问：什么是【开普勒第三定律】？ 答：所用行星绕太阳运动的半长轴的三次 方与公转周期的平方之比是一个定量
a是半长轴
a k 2 T
T是周期
3
a3 T 2
T 2 a3
由此可见：半长轴小，周期小； 半长轴大，周期大
。
开三定律在圆轨道中的表达式
一个中心天体，两个圆轨道
·
r r2 2 T T2
3 1 2 1
3
r T1 2 r T2
3 1 3 2
2
由此可见：半径小，周期小； 半径大，周期大。
一个中心天体，两个椭圆轨道
·
a1 a2 2 2 T1 T2
木星轨道 地球轨道
第一步：写已知量与 未知量
T木 已知： 12 T地
a木 求： ? a地
第二步：默写公式
a3 T 2
第三步：列比例式
a木 a地
3 3
T木 T地
2 2
12 2 144
开三次方
a木 3 144 5.24 a地
•
近日点的弧长长些 来自答：大些。 眼睛睁大看看，明显近日点的弧长大些， 所以近日点的速度大些。
问：什么是椭圆的【半长轴】？ 答：就是长轴的一半，一般用字母a表示 【半长轴】。 问：如图椭圆的【半长轴】是多少？
半长轴 a
10m
10 5 2
问：下图的半长轴是多少？
r1
·
r2
答：因为长轴 r1 r2