基礎物理(一)全 課本電子教案_第3章 物體的運動_3-3

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3-3克卜勒行星運動定律

1克卜勒用很長的時間，對其師第谷遺留下來經二十多年不斷觀察行星運行而得的龐大數據資料進行分析，找出三大行星運動定律。3-3克卜勒行星運動定律

2克卜勒的發現克卜勒起初仍持傳統觀念，認為行星做等速圓周運動。經過反覆推算發現：對火星來說，無論依循哥白尼的「日心說」，還是第谷的方法，都不能算出和觀測相合的結果；雖然只有小小的差異，但是他堅信這並非觀測的誤差。3-3克卜勒行星運動定律

3克卜勒的發現他嘗試各種幾何曲線來表示火星的運動軌跡，終於發現了「火星沿橢圓軌道繞太陽運行，太陽處於焦點之一的位置。」這個發現把哥白尼的學說向前推進了一大步。3-3克卜勒行星運動定律

4行星以橢圓形軌道繞行太陽，太陽位置在橢圓其中一焦點處。克卜勒第一定律3-3克卜勒行星運動定律

5(rmin+rmax)/2稱為平均軌道半徑克卜勒第一定律太陽位於橢圓一焦點處rmaxrmin距太陽最遠處距太陽最近處3-3克卜勒行星運動定律

6克卜勒第一定律太陽系行星的繞轉克卜勒第一定律：又稱為軌道定律3-3克卜勒行星運動定律

7克卜勒的發現接著他又發現，雖然火星運行的速率在靠近近日點時快，在靠近遠日點時慢。從任何一點開始，「在相等的時間之內，行星與太陽的連線會掃過相等的面積。」3-3克卜勒行星運動定律

8克卜勒第二定律在相同的時間內，行星與太陽的連線會掃過相同的面積。克卜勒第二定律：又稱為等面積定律3-3克卜勒行星運動定律

9地球的軌道有近日點與遠日點，與太陽的距離不同，愈靠近太陽時速率愈快，但經過一天的時間，掃過的面積相同。近日點遠日點3-3克卜勒行星運動定律

10克卜勒的發現幾年之後克卜勒探索各行星軌道之間的幾何關係，發現：所有繞同一恆星公轉的行星軌道週期的平方與平均軌道半徑的立方成正比。3-3克卜勒行星運動定律

11看到了什麼現象了嗎？繞同一恆星公轉的行星半徑越大、週期越久3-3克卜勒行星運動定律

12R3/T2=定值。克卜勒第三定律所有繞同一恆星公轉的行星，其軌道週期的平方與平均軌道半徑的立方成正比。克卜勒第三定律：又稱為週期定律3-3克卜勒行星運動定律

13行星運動三定律也適用於繞同一行星公轉的所有衛星。3-3克卜勒行星運動定律

14行星運動三定律的發現為天文學奠定了基石，並導致了數十年後萬有引力定律的發現。3-3克卜勒行星運動定律

15行星運動三定律的發現為天文學奠定了基石，並導致了數十年後萬有引力定律的發現。3-3克卜勒行星運動定律動畫－克卜勒行星定律

163-8例題･･････････････････････････････････････････････････････八大行星中屬於公轉軌道半徑較地球大的外地行星，其週期較地球週期大或小？･･････････････････････････････････････････････････････････････解3-3克卜勒行星運動定律

17THEEND3-3克卜勒行星運動定律

18･･････････････････････････････････････････････････････････････解･･･････････････････････････････････････････････････････････由週期定律可知公轉軌道半徑較地球大的繞日行星，其週期也較大。3-3克卜勒行星運動定律