开普勒第三定律K的理解 高中物理必修课件PPT 人教版
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开普勒三定律PPT课件
v2 F m
r
-
4
追寻牛顿的足迹
2、天文观测难以直接得到行星的速度
v，但可以得到行星的公转周期T
有
v 2r
T
代入
v2 F m
r
F 4 2mr
T2
-
5
追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
即
T 2 r3
k
r3 T22
所以
F
4
2k
m r2
-
6
追寻牛顿的足迹
4、太阳对行星的引力
F
G
Mm r2
（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线
-
10
行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？
-
11
随
堂 1、下列关于行星对太阳的引力的说法
练 习
中正确的是（ A ） A.行星对太阳的引力与太阳对行星的
引力是同一性质的力
B.行星对太阳的引力与太阳的质量成
正比，与行星的质量无关
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳
的引力
D.行星对太阳的引力大小与太阳的质
量成正比，与行星距太阳的距离成反比
-
12
44完整版完整版pptppt11设行星的质量为设行星的质量为mm速度为速度为vv行星行星到太阳的距离为到太阳的距离为rr则行星绕太阳做匀则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供来提供追寻牛顿的足迹55完整版完整版pptppt66完整版完整版pptppt33根据开普勒第三定律根据开普勒第三定律代入追寻牛顿的足迹77完整版完整版pptppt44太阳对行星的引力太阳对行星的引力追寻牛顿的足迹太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比与行星和太阳间的距离的二次方成反比
r
-
4
追寻牛顿的足迹
2、天文观测难以直接得到行星的速度
v，但可以得到行星的公转周期T
有
v 2r
T
代入
v2 F m
r
F 4 2mr
T2
-
5
追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
即
T 2 r3
k
r3 T22
所以
F
4
2k
m r2
-
6
追寻牛顿的足迹
4、太阳对行星的引力
F
G
Mm r2
（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线
-
10
行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？
-
11
随
堂 1、下列关于行星对太阳的引力的说法
练 习
中正确的是（ A ） A.行星对太阳的引力与太阳对行星的
引力是同一性质的力
B.行星对太阳的引力与太阳的质量成
正比，与行星的质量无关
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳
的引力
D.行星对太阳的引力大小与太阳的质
量成正比，与行星距太阳的距离成反比
-
12
44完整版完整版pptppt11设行星的质量为设行星的质量为mm速度为速度为vv行星行星到太阳的距离为到太阳的距离为rr则行星绕太阳做匀则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供来提供追寻牛顿的足迹55完整版完整版pptppt66完整版完整版pptppt33根据开普勒第三定律根据开普勒第三定律代入追寻牛顿的足迹77完整版完整版pptppt44太阳对行星的引力太阳对行星的引力追寻牛顿的足迹太阳对不同行星的引力与行星的质量成正比与行星和太阳间的距离的二次方成反比
《开普勒三大定律》课件
添加项标题
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
添加项标题
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
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
添加项标题
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
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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1、2高中物理必修二万有引力定律第1节《开普勒三定律 万有引力定律》精品课件(上课用)
反映了行星公转周期跟轨道半长 轴之间的依赖关系．椭圆轨道中 开普勒 长轴越长的行星，其公转周期越 第三定 长；反之，其公转周期越短 律 研究行星时，常数k与行星无 关，只与太阳有关．研究其他天 体时，常数k与其中心天体有关
思维疑点： (1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定 律也适用于其他天体的运动． (2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的 运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动快慢的规 律．
律 相差很大
行星的椭圆轨道很接近圆，半长
轴与半短轴接近
图示
对开普勒行星运动定律的理解
该定律又叫面积定律，反映了同 一行星沿椭圆轨道运动靠近太阳 开普勒 时速度增大，沿椭圆轨道远离太 第二定 阳时速度减小 律 近日点、远日点分别是行星距离 太阳的最近点、最远点，所以近 日点速度最大，远日点速度最小
对开普勒行星运动定律的理解
[答案] 一、1.地球 地球 2.太阳 太阳 3.匀速圆周 第谷 二、椭圆 椭圆 焦点 相等的面积 半长轴
公转周期 相等 a3 无关 T2
三、(1)圆心 (2)匀速 (3)公转周期
1．判断正误： (1)绕太阳运动的行星的轨道都是圆．( ) (2)围绕太阳运动的行星的速率是不变的．( ) (3)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．( ) (4)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长．( ) (5)地心说的代表人物是托勒密，日心说的代表人物是哥白 尼．( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
[解析] (1)根据开普勒第一定律，所有绕太阳运动的行星的轨道都 是椭圆． (2)根据开普勒第二定律，行星离太阳近时运动速率大，离 太阳远时速率小． (3)开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其 他天体绕中心天体的运动，如卫星绕地球的运动． (4)根据开普勒第三定律，行星的半长轴的三次方与它的公 转周期的二次方成正比． (5)托勒密和哥白尼分别提出地心说和日心说．
思维疑点： (1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定 律也适用于其他天体的运动． (2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的 运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动快慢的规 律．
律 相差很大
行星的椭圆轨道很接近圆，半长
轴与半短轴接近
图示
对开普勒行星运动定律的理解
该定律又叫面积定律，反映了同 一行星沿椭圆轨道运动靠近太阳 开普勒 时速度增大，沿椭圆轨道远离太 第二定 阳时速度减小 律 近日点、远日点分别是行星距离 太阳的最近点、最远点，所以近 日点速度最大，远日点速度最小
对开普勒行星运动定律的理解
[答案] 一、1.地球 地球 2.太阳 太阳 3.匀速圆周 第谷 二、椭圆 椭圆 焦点 相等的面积 半长轴
公转周期 相等 a3 无关 T2
三、(1)圆心 (2)匀速 (3)公转周期
1．判断正误： (1)绕太阳运动的行星的轨道都是圆．( ) (2)围绕太阳运动的行星的速率是不变的．( ) (3)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．( ) (4)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长．( ) (5)地心说的代表人物是托勒密，日心说的代表人物是哥白 尼．( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
[解析] (1)根据开普勒第一定律，所有绕太阳运动的行星的轨道都 是椭圆． (2)根据开普勒第二定律，行星离太阳近时运动速率大，离 太阳远时速率小． (3)开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其 他天体绕中心天体的运动，如卫星绕地球的运动． (4)根据开普勒第三定律，行星的半长轴的三次方与它的公 转周期的二次方成正比． (5)托勒密和哥白尼分别提出地心说和日心说．
人教版高一物理必修二第六章 6.2太阳和行星间的引力习题课(15张PPT)
）
A.在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式
F m v2 r
。
这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证
的。 B.在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式
v
2r
T
，
这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定
义式得来的。 C.在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式
6.牛顿认为改变速度的大小需要力，改变方向也需要力。 —（6对）
7.太阳与行星间的引力大小与它们之间的距离的二次方成反比。 —（7对）
8.太阳与行星间的引力公式不适用于行星与其卫星之间。 ——（8错）
9.根据牛顿第三定律可知行星对太阳的引力大小等于太阳对行星的 —（9对） 引力大小.
10.行星运行的轨道半径越大，公转周期越长，所以二者是正比关系。—（10错）
力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为( )
A.F/81 B.F C.9F D.81F
B
6.太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F大小相等，
其依据是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C
C.牛顿第三定律
D.开普勒第三定律
二、知识应用
1.（双选）在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为
AD 春、夏、秋、冬四季。如图所示从地球绕太阳的运动规律分析，
r3 T2
k
，
这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的。
D.在探究太阳对行星的引力规律时使用的三个公式，都是可以在
实验室中得到证明的。
A.公式F m v2 实际上是根据牛顿第二 定律和引力提供向心力 得出的， r
无法在实验室得到验证 。
高一下学期物理人教版必修第二册课件：第七章第1节行星的运动
答案：B
二、开普勒定律 [微探究] 太阳系的八大行星绕太阳的运动如图所示，观察并思考下列
问题：
(1)行星的轨道是什么样的？ (2)太阳在行星轨道的什么位置？ (3)行星在运行轨道上不同位置速率是否相同？ (4)不同的行星绕太阳运行的周期是否相同？ 提示：(1)椭圆。(2)一个焦点上。(3)不相同。(4)不相同。
“课时检测 素养评价”见“课时跟踪检测(十一)”
确；行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，必须
是对同一行星而言，D错误。
答案：C
开普勒定律的理解
描述 定律
角度
理解
(1)行星绕太阳运动的轨道严格
开普
来说不是圆而是椭圆，不同行
勒第 轨迹 星的轨道是不同的。
一定 空间 (2)太阳不在椭圆的中心，而是
B．两者运行速度大小始终保持不变 “课时检测 素养评价”见“课时跟踪检测(十一)”
“课时检测 素养评价”见“课时跟踪检测(十一)”
“课时检测 素养评价”见“课时跟踪检测(十一)”
C．太阳位于两者椭圆轨道的公共焦点上 “课时检测 素养评价”见“课时跟踪检测(十一)”
“课时检测 素养评价”见“课时跟踪检测(十一)”
说
_地__球__运动
最和谐的_匀__速__圆__周_运
日 (1)_太__阳__是宇宙的中心，是静止不 动，但计算所得的数
心 动的
据和丹麦天文学家第
说 (2)地球和其他行星都绕_太__阳__运动 谷的观测数据不符
[试小题] 1．判断正误。
(1)地心说认为地球是宇宙的中心。 (2)日心说认为太阳是静止不动的。 (3)地心说是错误的而日心说是正确的。 (4)太阳每天东升西落，说明太阳围着地球转。
人教版高中物理必修2：难点_开普勒第三定律
物理必修2
制作：华渔学研中心学研二部 时间：2018.8
1
行星的运行快慢与到太阳之间的距离有什么关系呢？
水星 金星 地球 火星 木星 土星
0.389 0.724 1.000 1.524 5.200 9.510
87.77 224.70 365.25 689.98 4332.62 10759.20
天文单位：对太阳系内 距离的一种度量单位， 等于日地间的平均距离， 现代值为1495978的轨道半长轴的三次方与公转周期的二次 方的比值都相等。
“……（这正是）我十六年前就强 烈希望探究的东西，我就是为这个 而和第谷合作…… ，现在我终于 揭示了它的真相。认识到这一真理， 这超出了我的最美好的期望。”
——开普勒
注：《宇宙谐和论》在1619年出版，上面发表了开普勒第三定律。
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期 8天
4天
9天
18天
K
a3 T2
2.396
1016
此数据来源于360百科
活动与探究 知识讲解
（温馨提示：规范操作、注意安全）
当行星环绕的中心天体不同时K值不相同
太阳
Kபைடு நூலகம்
a3 T2
2.511019
K值与中心天体有关
木星
K
a3 T2
2.396 1016
活动与探究 知识讲解
（温馨提示：规范操作、注意安全）
K值与环绕行星无关
知识讲解
天 木星1 体
木星2
木星卫星绕木星公转周期和半长轴
木星3
木星4 木星13 木星6
木星7
木星10
半 421700km 671034km 1070412 1882709 1118778 11451971 11778034 11740560
长
km
km
1km
km
km
km
轴
周 1.7691377 3.5511810 7.154552 16.6890 241.75天 250.37天 261.14天 259.89天
a3 T2
K
3
知识讲解
天 体
金星
太阳系八大行星公转周期和半长轴
土星 木星 水星 地球 火星 天王星
海王星
半 1082 长 0893 轴 0 km
1433 4493 70 km
7764 1294 8km
5790 9050 km
1495 9788 7.5k m
2279 3664 0km
2876679 082 km
K
M？
中心 天体
K M2？太阳
K ......？. 木星
K值与中心天体的关系
K值
K R？ 质量M（kg） K与M比值 半径R(km) K与R比值
2.511019 2.01030 1.251011 696300 3.61013 K R 2？
2.3961016 1.91027 1.261011 71492 3.351011 K .....？.
4504000 000 Km
周 224.7 1075
期天
9.5天
4332. 71天
87.96 91天
365.2 4219 天
686.9 8天
30799.0 9天
60,327.6 24天
K
a3 T2
2.511019
此数据来源于360百科
活动与探究 知识讲解
（温馨提示：规范操作、注意安全）
当行星环绕的中心天体相同时K值相同
高中物理-必修二 第六章-第1节
课题：行星的运动
难点名称：对开普勒第三定律中K的理解
导入
第谷.布拉赫 天文学史上举足轻重的天文观察家
开普勒
在第谷观测数据的基础上进行计算 最终总结出行星运行规律的开普勒
三大定律
2
导入
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。
K值与中心天体的质量有关
小结 【课堂小结】
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。
a3 T2
K
中心天体相同，K值相同。 中心天体不同，K值不同且K值与中心天体质量有关。