开普勒第三定律的说明
实际上，行星绕太阳的运动很接近圆 在中学阶段，可以将行星的运动近似看成圆周运动来处理
行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）大 小不变，即行星做匀速圆周运动 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， 即
问题与练习
地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来度 量太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根 据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？
问题与练习
一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球 自转周期相同。请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分 之一？ 九分之一
天文学历史简介
了解地心说和日心说的发展 了解天文学历史人物的主要贡献（托勒密、哥白尼、第谷、开普勒、 伽利略、牛顿）
地心说和日心说
古人对天体运动的认识有两个阶段
地心说
日心说
地心说的发展
最初由古希腊学者欧多克斯提出
地球位于宇宙的中心 太阳、月亮和行星都在 一些以地球为中心的同 心球壳中运行
地球
亚里士多德
你能根据开普勒第二定律比较一下近日点和远日点地球的速度大小吗？
地球在近日点时速率快，远日点时速率慢
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它的公转周期的二次方的比值都相等 是对所有行星 都相同的常量
我们来看一些数据
开普勒第三定律
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
高中物理必修2
第七章 万有引力与宇宙航行
精品 课件
行星的运动
新人教版
特级教师优秀课件精选
教学目标
了解人类对行星运动规律的认识历程
了解观察的方法在认识行星运动规律中的作用
知道开普勒行星运动定律，知道开普勒行星运动定律的科学价值，了解 开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关
体会科学家们实事求是、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，体会对描述自然追求简单和谐是科学 研究的动力之一
本轮与均轮
本轮
为了解释火星逆行的现象 要增加八十多个本轮 均轮
不符合物理学家追求的简洁性
日心说
哥白尼
日心说的主要观点：
太阳是宇宙的中心体 地球和行星都绕着太阳运动 只有月亮才真正围绕地球旋转
日心说的理论特点
太阳是不动的，在 宇宙中心，各行星 和地球一样，都在 圆形轨道上匀速率 地绕着太阳公转
月球是地球的卫星， 它在以地球为中心的 圆轨道上每月绕地球 转一周，并随地球绕 太阳公转
半长轴a（km）
周期T(d) 87.96 224.68 365.26 686.95 4334.3 10760 30685 60189
中心天体：太阳
开普勒第三定律
地球卫星 东方红一号 同步卫星
月球 神州十号
半长轴a（km） 7825 42370
385000 6700
周期T(d) 0.0792 பைடு நூலகம்.0000 27.322 0.0628
小结
开普勒第一定律：行星围绕太阳做椭圆运动，太阳位于椭圆 的 一个焦点上
开普勒第二定律：行星与太阳的连线 单位时间扫过的面积相等
开普勒第三定律：行星轨迹的半长轴的立方与运 周期的平方
动
的比值保持不变
例题
【分析】 【解答】
例题
【分析】 【解答】
例题
【分析】 【解答】
例题
【分析】 【解答】
地心说的发展
将天文观测结果 和地心体系总结 成十三卷巨著《 大综合论》
地心说的主要观点： 地球是球体； 地球是世界的中心，并且 静止不动 一切行星围绕地球匀速转动
托勒密
地心说的困难
火星逆行现象
托勒密
每个行星都绕着圆运动，这 个圆叫做“本轮”。而本轮 的圆心又环绕着地球沿着一 个叫做均轮的大圆运动。地 球不在均轮的中心，而偏开 一定的距离。所有行星每天 绕地球转动一周
教学重点
开普勒行星运动定律
教学重点
对开普勒行星运动定律的理解和应用
银河系
太阳系
地月系统
人造卫星
空间站
发射航天飞机
嫦娥三号
在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体， 由这些天体 组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域 关
于天体的运动，历史上有过不同的看法
古人对天体运动存在哪些看法？
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，太阳处在椭圆的一个焦点上。
画椭圆
将一条绳的两端固定在两个定点（图钉）上，以铅笔拉紧绳子所画出 的图形即为椭圆
焦点
焦点
半长轴
对称中心
开普勒第二定律（面积定律）
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。
开普勒第二定律（面积定律）
中心天体：地球
开普勒第三定律
①k是一个定值，它与行星无关，只与中心天体有关 ②中心天体为太阳时，对应的k值为 ③中心天体为地球时，对应的k值为 ④对于绕同一中心天体运动的行星，轨道半轴长越大，周期越大
开普勒第三定律的说明
注意： 开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律。 它们每一条都是经验定律，都是从行星运动所取得的资料中总 结出来的规律。 开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容。
地球每天自转一周， 天空实际上不转动， 只是由于地球的自转 才使我们看到了日月 星辰每天东升西落地 现象
日心说的完善
第谷
把天体位置测量的误 差由10′减少到2 ′
以圆周运动为模型分 析结果与第谷的数据 有8 ′的误差
开普勒三大定律
开普勒
开普勒三定律
了解开普勒三定律的提出的历史过程 掌握开普勒三定律并能解决问题