开普勒三定律PPT课件

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小结
一、“地心说”与 “日心说”
地球是中心→太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律——开普勒三定律
1、轨道定律:----------- 椭圆 2、面积定律:----------- V近＞Ｖ远 3、周期定律:----------- R 3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
二、开普勒三定律
(一)、建立过程
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(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？
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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
1.00 1.88 11.86
29.46 84.0 164.8
焦距 轨道离心率 c(106km) (e=c/a)
11.9
0.206
0.76
0.007
2.5
0.017
21.2
0.093
37.3
0.048
79.9
0.056
135.4
0.047
36.2
0.008
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高中阶段对行星运动的近似化研究：
虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小不
3.35
天王星 2882.3
84.0 135.4
0.047
3.35
海王星 4523.9 164.8 36.2
0.008
3.35
开普勒行星运动定律
开普勒
律开 普 勒 第 三 定
周期定律：
a3
k 所有行星的轨道的半长轴的三次方
T 跟公转周期的二次方的比2 值都相等
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探究K值的决定因素：
ห้องสมุดไป่ตู้
行星 中心体 或卫星
水星 金星 太阳 火星 同步卫星 地球 月球
半长轴 (x106km)
57 108 228 0.0424 0.3844
公转周期 (天)
87.97 225 687
1 27.322
K值
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018 1.02×1013 1.02×1013
K是一个只与中心天体质量有关的物理量
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
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二、开普勒三定律
(一)、建立过程
(二)、内容和物理意义
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用图钉和细绳画椭圆
做
一
半
做
短
b
轴
焦距c
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开普勒行星运动定律
开普勒
律开 普 勒 第 一 定
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 29
断的变化，但实际上，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，所以
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
开普勒行星运动定律
离
离
太
太
阳
阳
开普勒 近
远
律开 时
时
普速
速
勒度
度
第快 二
慢
定 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 30
看一看 八大行星轨道数据表
行星
轨道半长轴 公转周期 焦距 轨道离心率 K=a3/T2
a(106km) T(年） c(106km) (e=c/a) (1024km3/年2）
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让焦点逐渐靠近O点，请再画两个椭圆
做 了 再 做
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看一看 八大行星轨道数据表
行星
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道半长轴 a(106km) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9
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公转周期 T(年） 0.241 0.615
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. 轴即为圆的半径。
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二、开普勒三定律
(一)、建立过程
(二)、内容和物理意义
(三)、科学精神和方法
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(三)、行星运动定律建立过程中 所蕴含的科学精神和科学方法：
• 材料：
• “第谷20年一直观测火星，在他以前测量天体位置的误差 大约是10’，第谷把这个不确定性减小到2’。为哥白尼的学 说提供了关健性支持。” “开普勒七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有 至少8’的角度偏差”，“对第谷的数据的精确性深信不 疑……这不容忽视的8’也许正是因为行星并非做完美的匀 速圆周运动”。
• 实验观察手段是科学研究的重要方法之一。 • 实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的
重要方法。 • 科学探究需要合作精神。
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小结
一、“地心说”与 “日心说”
地球是中心→太阳是中心→宇宙无限 （科学精神推动了认识发展）
二、行星运动定律——开普勒三定律
1、轨道定律:----------- 椭圆 2、面积定律:----------- V近＞Ｖ远 3、周期定律:----------- R 3/ T2 =k
水星
57.9
0.241 11.9
0.206
3.34
金星 108.2
0.615 0.76
0.007
3.35
地球 149.6
1.00
2.5
0.017
3.35
火星 227.9
1.88
21.2
0.093
3.35
木星 778.3
11.86 37.3
0.048
3.35
土星 1427.0 29.46 79.9
0.056
• “第谷与开普勒的美妙组合。”
• “布鲁诺由于坚持日心说被教庭活活烧死在鲜花广场。”
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(三)、行星运动定律建立过程中 所蕴含的科学精神和科学方法：
• 对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学 研究一丝不苟的态度.
• 实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢 于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精 神。
第六章 万有引力与航天
6.1 行星的运动
凤冈一中
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陈廷之
1
浩. 瀚的宇宙
2
八大行星. 围绕太阳的运动
3
日 地 月 运 动
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4
空 间 站
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5
神州五. 号载人飞船发射运行
6
嫦. 娥一号发射全过程
7
中国航天英雄:
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8
中国航天事业幕后英雄代表:
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9
自 然 现 象
猜想一下，是太阳. 绕地球转呢，还是地球绕太阳转呢？ 10
一、 “地心说”与“日心 说”:
• 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、“地心说” 为什么能占领较长的统治
时间？ • 4、“日心说”为什么能战胜“地心说”？ • 试举例说明。 • 5、“日心说”的观点是否绝对正确？
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伽利略受. 到宗教裁判所的审判
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