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開普勒三大定律范文1
關鍵詞：開普勒，科學發現，哥白尼革命，影響
約翰尼斯?開普勒（1571-1630）是德國近代時期杰出的天文學家和物理學家，也是近代自然科學的開創者之一。繼承哥白尼的日心體系，創立了行星運動三定律，使之成為指導天體力學的基本定律。開普勒是繼哥白尼之后第一個站出來捍衛太陽中心說，并在天文學方面有突破性成就的人物，被后世的科學史家稱為"天上的立法者"。
一、"天上的立法者"
開普勒是一個狂熱的數學愛好者，對自然界數的和諧的神秘感受，始終支配著他對天空奧秘的探索活動，這正是哥白尼體系令人贊嘆的數學和諧和美，是他直覺到它就是真實的宇宙圖景。哥白尼體系執著的堅持希臘古典的正圓運動觀念，因此不得不繼續沿用本輪--均輪組合法，以獲得與觀測現象的相符。惟有開普勒徹底拋棄了正圓運動的概念，才確立了太陽系的概念。
（一）開普勒的科學發現
開普勒以一個科學家應有的嚴謹的態度，毫不猶豫的拋棄了原有方案中偏心圓運動軌跡和圓周勻速運動的設想，重新尋找行星運行軌道圖形和速度分布的規律性。經過多年的努力，他找到了行星運行的軌道圖形：橢圓型，并發現行星在軌道上并不是做一成不變的勻速運動，而是在做有規律的變速運動。
1543年，哥白尼的日心說拉開了近代科學的研究序幕。他建立了"太陽中心說"，雖然他的日心說在觀點上新奇，但是卻在方法上十分的保守。要使哥白尼日心說得到重視，這一切還是由德國天文學家開普勒來發現，他提出了哥白尼革命能站得住腳的證據，回答了"行星運動的軌道到底是什么樣子"的問題，并且探求了行星運動的規律，還從數學方法的角度上嚴格證明了觀察與數學一致。
（二）開普勒的天文學研究
人們常常以為用科學發現的內在邏輯就足以說明科學的變化，開普勒的例子卻并非如此。在那個時代，不論是地心說還是日心說，都認為行星作勻速圓周運動。但開普勒發現，對火星的軌道來說，按照哥白尼、托勒密和第谷提供的三種不同方法，都不能推算出同第谷的觀測相吻合的結果，于是他放棄了火星作勻速圓周運動的觀念，并試圖用別的幾何圖形來解釋，在第谷觀測材料的基礎上，開普勒繼續尋找他的宇宙秩序。
1609年，開普勒發表《以對火星運動的評論表達的新天文學或天空物理學》，闡述了他對火星運動規律的發現，即開普勒第一定律：火星劃出一個以太陽為焦點的橢圓，認為每個行星都在一個橢圓形的軌道上繞太陽運轉，而太陽位于這個橢圓軌道的一個焦點上。即：行星的軌道是橢圓的。行星運動第二定律認為行星運行離太陽越近則運行就越快，行星的速度以這樣的方式變化：行星與太陽之間的連線在等時間內掃過的面積相等。1618年，開普勒又出版了《哥白尼天文學概論》，將他已經發現的火星運動兩大規律推廣到了太陽系的所有行星，而且同時公布了他所發現的第三定律：行星公轉周期的平方與它同太陽距離的立方成正比。這就是所謂的"周期定律"或"和諧定律"。開普勒定律對行星繞太陽運動做了一個基本完整、正確的描述，解決了天文學的一個基本問題。
二、開普勒在哥白尼學說的基礎上前行
哥白尼的新天文學的發展得到普遍認可，并成為現在天文學的樣式，歸功于另外一位偉大的近代天文學家，那就是開普勒。許多科學家們喜歡把哥白尼和開普勒放到一起來討論，事實上，開普勒的科學成就比哥白尼的科學成就更能給人留下深刻的印象。
（一）哥白尼革命對天文學的發展
哥白尼的"日心說"發表之前，"地心說"在中世紀的歐洲一直居于統治地位。在天文學方面，哥白尼的主要貢獻在于他試圖革新舊有托勒密體系諸多繁雜與牽強的解釋，而從本質上追求地球三重運動的和諧性，以及幾何上的完滿一致性。哥白尼的書對伽利略和開普勒的工作是一個不可缺少的序幕。哥白尼的日心宇宙體系既然是時代的產物，它就不能不受到時代的限制。哥白尼所指的宇宙是局限在一個小的范圍內的，具體來說，他的宇宙結構就是今天我們所熟知的太陽系，即以太陽為中心的天體系統。
（二）開普勒對天文學的發展
開普勒三大定律的成功在于條件：就是哥白尼的日心說體系，因為開普勒是一個堅定的哥白尼主義者，這樣才能一開始就跟著哥白尼日心說體系的方向走，并且比哥白尼走的更遠。開普勒把哥白尼式的革命運用到哥白尼的數學體系中，改進了日心說體系。開普勒開始很欣賞哥白尼的日心說，后來他發現這不符合實際情況，開普勒在明確了哥白尼失敗的方面后得到結論：各行星圍繞太陽運行的軌道并不是正圓，而是橢圓。太陽真正成了導引六大行星晝夜不舍運動的力量源泉，而在哥白尼體系中，太陽并未處在任何一個行星的軌道中心。以橢圓代替正圓是宇宙學史上劃時代的事件。于是創立了開普勒三定律。
（三）開普勒的研究方法和方法論特點
開普勒是一個深受畢達哥拉斯和柏拉圖影響的數學家。他堅信上帝是按照完美的數學原則來創造世界的，他用數學的和諧性來探索宇宙體系。開普勒研究天文學并不具備優越的條件，他不僅缺乏相應的觀察設備，而且眼睛的視力也不好，但他卻具有豐富的想象和概括能力。開普勒尊重科學事實，敢于創新和探索，他認為科學進步需要創新，創新是科學的生命，而創新必須建立在科學事實的基礎上，這種尊重科學事實，敢于創新的精神在開普勒身上得到了充分體現，也是他成功的關鍵。他提出自己的理論，用三定律來完善和發展哥白尼的日心說，推動了天文學向前發展的步伐。
三、開普勒定律在天文學中的意義
開普勒的行星三定律對于推動整個科學領域起到了非常重要的作用。他的天文學成就和方法論特點給了我們很重要的意義。
（一）要以科學事實為依據，敢于放棄舊科學的束縛
開普勒對哥白尼體系給予了充分的肯定。許多天文學家對天體運動的觀念提過不同的見解，而對天體遵循完美的均勻圓周運動這個觀念還沒有人懷疑。但是開普勒卻否定了它。他結合哥白尼的日心說再加上他的數學知識，得出三大定律?？茖W發展的過程并不是一帆風順一成不變的，它作為一種知識和社會現象發展過程肯定會受很多因素的影響?？茖W的舊觀念也是束縛科學發展的一大因素，科學工作者首先要有創新意識和創新精神，敢于摒棄舊觀念。
（二）要有為科學奉獻的精神，敢于正確面對科學失敗
科學研究是一項非常艱苦的創造性勞動，開普勒向人們證明了日心說的正確性，證明行星世界是一個勻稱的系統。這個體系的中心天體的太陽，太陽位于每個行星軌道的焦點之一，行星公轉周期決定于各個行星與太陽的距離，與質量無關。而在哥白尼體系中，太陽雖然居于宇宙"中心"，卻并不扮演這個角色，因為沒有一個行星的軌道中心是同太陽相重合的。
四、結論
開普勒行星運動三大定律的發現，直接把哥白尼的日心說推向了定量化與精確化的階段，證明了行星運行的軌道到底是什么樣子的。使整個太陽系成為一個嚴格按照確定規律運行的力學體系。開普勒堅持了哥白尼的日心說，在哥白尼的理論基礎上結合自己的觀測結果，利用第谷對火星精確的觀測和周期的確定，加上自己的數學知識，最后提出了日心說體系，在當時逐漸被人們接受，代替了錯誤的地心說體系。這為后來宇宙天體的發現和觀測奠定了有利的基礎。
參考文獻：
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[ 2] 徐建科， 鄧聯合. 論哥白尼開普勒對宇宙和諧之探求.燕山大學學報.2008
[ 3] 楊耀坤. 論開普勒在自然科學方法論史上的地位. 湖北： 湖北科范學院學報.1986
開普勒三大定律范文2
衛星變軌的速度比較，試根據開普勒三大定律計算得出的，即：
橢圓定律所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的一個焦點上；面積定律行星和太陽的連線在相等的時間間隔內掃過相等的面積；調和定律所有行星繞太陽一周的恒星時間的平方與它們軌道長半軸的立方成比例。
（來源：文章屋網 ）
開普勒三大定律范文3
1．1注重基礎，哪怕是冷知識
復習課上例題講解是少不了的環節，筆者認為知識復習要聯系最新的高考動態，各地的高考題命制都是命題專家精心之作，不可偏廢，縱觀2013年各地對天體問題的考查，考查點都較為基礎，正好可以將考題拿來作為例題幫助學生完成對基礎知識的復習，讓學生自主檢測概念的掌握情況．例如，開普勒三定律是萬有引力的第一節內容．考生往往會忽視基礎概念和定律的復習，很多考生甚至冷落了這三個定律的理解和記憶，非常容易出錯．2013江蘇高考第1題著重考查這個知識點．例1(2013年江蘇)木星和火星繞太陽在各自的橢圓軌道上運動，由開普勒行星運動定律可得A．兩行星繞太陽運行速度的大小始終相等B．太陽位于木星運行軌道的中心C．兩行星的公轉周期之比的平方等于它們橢圓軌道半長軸之比的立方D．在相等的時間內，兩星與太陽連線掃過的面積相等目的從行星的實際運動出發，幫助學生運用開普勒行星運動規律，復習規律．“開普勒三大定律”是人們研究天體運動的發端，也是“萬有引力”這一章節的第一節內容，在以往的復習中，考生容易忽視該節內容的復習，由于對這三個定律復習的缺失，導致在解題過程中容易走彎路，從該題的設置上引導學生在一輪復習時，要重視對基礎知識，哪怕是高考冷點的理解和記憶．
1．2注重常規題的基本解法
萬有引力的常規考題大多涉及到“環繞”和“靜放”兩個方面方法的應用，基本方法有兩個:對于環繞天體，萬有引力提供向心力;星球表面萬有引力近似等于物體的重力．例2(2013年上海)有小行星繞恒星運動，由于恒星始終均勻地向四周輻射著能量導致其質量緩慢地減小，如果認為小行星在繞恒星運動一周的時間內的運動軌跡近似看成圓?則足夠長時間后，小行星運動的半徑、加速度、角速度、線速度大小如何變化?天體運動充滿著神秘色彩，與我們的生活也距離遙遠，不過此類問題的解決卻有法可循，環繞天體做勻速圓周運動萬有引力提供向心力，再加上由星球表面物體忽略自轉時的萬有引力等于重力得到的替代式，就可以解決一系列天體運動參數的問題，在解決問題的過程中幫助學生實現方法的遷移．
1．3抓住特殊運動模型
萬有引力與航天存在幾個重要的模型:近地衛星模型，同步衛星模型，雙星模型．課堂一定重視每個模型的特殊的物理含義和解題的技巧的分析和突破．如:近地衛星推導第一宇宙速度，同步衛星的確定性(如周期一定)等．平時的教學注重典型模型建立，重點突破各個模型的易考點和易錯點，可以有效的增強學生的解題效率．2013山東卷第20題考查了雙星系統模型．本文來自于《中學物理》雜志。中學物理雜志簡介詳見
2相似易錯規律的總結
開普勒三大定律范文4
上學期我聽過一節常態課，授課內容是蘇教版八年級物理《液體的壓強》。收集數據時，老師報出金屬盒在水中的深度H分別為3cm、6cm，U形管內的水面差h由前排學生報數，對應為3cm、6cm。因為課前準備不充分，金屬盒在鹽水中的實驗沒做，老師直接給數據，當H為3cm、6cm時，U形管內水面差h′對應為5cm、10cm。數據分析后，學生們非常順利得出課本上的實驗結論，有的學生甚至說出“同種液體，液體壓強與深度成正比”，師生皆大歡喜。下課時，我意外聽到有位學生說課本上的插圖錯了。
這節課讓我產生了三個疑問：①在水中時，金屬盒的深度H與h都相等，老師是怎樣做到的？②在濃鹽水中時，金屬盒的深度H與h′相差較大，符合事實嗎？③學生提及的課本插圖出錯（意思是插圖中提供的“數據信息”出錯），可能嗎？
課后，我做了如下核查：①由于橡皮膜以及導管的特性（材料、緊張程度不同）影響，液體產生的壓強從膜上傳至U形管水面時會減少一個微小的Δp。實際測量時，H略大于h。師生分別報數，為什么H等于h呢？向其請教，原來他故意把H假報為h。②從網上查到以下信息：第一，食鹽在100℃水中溶解度最大，是39.2g。第二，溶液增加的體積約為食鹽體積的1/8。第三，鹽的密度是2.165 g/cm3。可計算飽和食鹽水在100℃時的密度為1.36 g/cm3，假設加入鹽后水的體積不變，此時“最大的密度”僅是1.392 g/cm3。利用老師的數據計算，“濃鹽水”的密度高達1.67 g/cm3。這樣的“濃鹽水”生活中不存在。③對教材插圖中標注的兩組深度進行測量。“濃鹽水”的密度大，會使h′明顯大于H，但插圖中的 h′小于H，這說明插圖提供的“數據信息”也存在問題。
毋庸置疑，上述三種數據是失真的，但它們并沒有影響學生推出正確結論，反倒有利于學生總結規律。窺一斑而知全豹，在常態課中，這種“假數據真分析”的現象還有很多。難道假和尚比真和尚更會念經？
分析原因：第一，學生方面：①初中生的抽象思維能力較弱，只能對數據進行簡單分析。實驗中，大多是定性分析，在少量的定量分析中，常見的有比例關系、求和關系等。測量必然會存在誤差，限于初中物理實驗室的儀器裝配標準，減少誤差主要采用多次測量取平均值的辦法，但受課堂時間限制，每小組對同一物理量最多測三次，有時只測一次，這樣，帶有誤差的數據常常不能一眼看出相互之間的關系。②學生習慣用數值關系處理物理數據，假測量數據之間的數學關系明朗，學生喜歡從假數據中快速得出結論，如案例中假測量數據H為3cm、6cm，對應的h為3cm、6cm，數據間倍數關系明顯，很容易得出“水中的壓強與深度成正比”的結論。第二，教師方面：①喜歡從結論出發篩選、加工數據；②對新課標的要求把握不準，如案例中本探究結果已改為定性表述，老師仍按以前的要求讓學生總結出“液體壓強與深度成正比的結論”，故意造假使數據保持比例關系；③假數據的分析耗時少，可以加快教學進度，加大課堂容量。
供需雙方的契合，使假數據在常態課上的出現表現出“常態化”，在各類習題、試題中（包括一些中考試題）所涉及的待分析數據，也呈現這種特點，更使得假數據“合法化”，而那些不能較快判斷出關系的真實測量數據，反倒成了另類――“假作真時真亦假”。
物理學史上，第谷的數據與開普勒的分析，相得益彰，成為典范。第谷把積累二十多年的天文觀測數據，交給開普勒，開普勒經過十多年的分析處理，發現了開普勒三大定律。第谷雖擁有數據，但沒有科學地分析，不能發現規律，同樣，如果沒有大量真實的數據，開普勒十多年的心血，也會付諸東流。
可見，收集真實數據，是完成科學探究的必要前提，如何做到收集真實數據呢？首先，要培養學生實事求是的科學態度；其次，教師要發揮指導作用，嚴格要求學生在實驗中按器材的使用說明進行操作，如實記錄實驗數據，遇到可以通過多次測量減少誤差的物理量，可與其他小組進行數據分享，把平均值當作較準確的數據。如果發現異常數據，不能輕率丟棄，找出原因后，再刪除。告訴學生，要重視異常數據，異常數據后常會有重大發現，這也是物理學發展史多次證明的。如蘇教版物理教材上曾介紹19世紀末英國物理學家瑞利的故事，他通過兩種不同方式制取氮氣的密度分別是1.2505kg/m3 、1.2572 kg/m3。瑞利不放過這兩個實驗數據的差異，執著地進行求真研究，最終發現了氬元素，因而榮獲1904年諾貝爾物理學獎。
開普勒三大定律范文5
逆境中，請拾起一顆自信的心；挫折后，請挺起你的胸膛！人生就是一壇酒,那么挫折就是酒精了,沒有好的酒精,就不能釀出美酒。塵世間，誰是真的英雄？每當自己煩惱、失望時，你會怎么辦？無論偉大，還是渺小，誰不是在跟自己搏斗、較量呢？與其枉然流淚，不如順其自然，一生無悔。
德國天文學家開普勒，從童年開始便多災多難，在母腹中只呆了七個月就早早來到了人間。后來，天花又把他變成了麻子，猩紅熱又弄壞了他的眼睛。但他憑著頑強、堅毅的品德發憤讀書，學習成績遙遙領先于他的同伴。后來因父親欠債使他失去了讀書的機會，他就邊自學邊研究天文學。在以后的生活中，他又經歷了多病、良師去世、妻子去世等一連串的打擊，但他仍未停下天文學研究，終于在59歲時發現了天體運行的三大定律。他把一切不幸都化作了推動自己前進的動力，以驚人的毅力，摘取了科學的桂冠，成為“天空的立法者”。反之，從小無法無天的孩子，一但獨立生活就會被淹沒在矛盾和挫折之中。
人生在世，不可能春風得意，事事順心。面對挫折能夠虛懷若谷，大智若愚，保持一種恬淡平和的心境，是徹悟人生的大度。一個人要想保持健康的心境，就需要升華精神，修煉道德，積蓄能量，風趣樂觀。正如馬克思所言：“一種美好的心情，比十副良藥更能解除生理上的疲憊和痛楚?！?/p>
朋友，記住，失敗孕育著成功，挫折陪伴著輝煌！
開普勒三大定律范文6
關鍵詞：物理教學；中小學生；品德修養
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）07-0033
古人云：“修身、齊家、治國平天下?！币粋€人要想有遠大的發展前途，他必須具備有較高的個人素質，品德修養則是他首先應具備并且時時完善提升的。個人是社會的一份子，全民素質的提高注重不只是全民科學文化知識素質和身體素質的提高，更要注重全民品德素養素質的提高。中小學生是國家未來發展的希望、宏偉建設的實現者，他們的素質教育一定要常抓不懈，德育更是首要的。然而，德育不單是德育教師的工作，也是我們教育戰線上廣大一線教師的工作。那么，在物理教學中，教師也要因勢利導讓德育滲入學生的心田。
一、在物理教學中培養學生的愛國主義情感
例如，當某位教師在教學“光的直線傳播”一節時，可以介紹墨翟及其弟子們所著的《墨經》，其中記載有小孔成像、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等實例，它是世界上最早有文字記載的光學著作。又如，在教學凸透鏡成像時，教師可以先給學生講一段古人用冰取火的文字記載“削冰令圓，舉以向日，艾成其影，則火生”。學生都知道，按一般自然規律，水火不相容，我們的先輩們卻能利用把冰削成中間厚邊緣薄的凸透鏡形狀，運用凸透鏡會聚平行光于焦點產生高溫這一性質使易燃物艾絨著火而燃燒。再如，講“反沖”時指出火箭的發射，神舟五號、六號、九號的升天都是反沖的實例。這些例子可以讓學生體會我國勞動人民的偉大科研智慧，增強學生的民族自信心和自豪感，有利于培養他們的愛國主義情感。
二、在物理教學中培養學生的拼搏精神和鉆研精神
介紹物理學家的生平、業績、軼事，為學生樹立學習的楷模，進而啟迪學生的心靈，改變學生的精神面貌。法拉第出身很苦，沒有受過正規的教育，從一個書店裝訂工成為一位偉大的科學家正是他的拼搏和鉆研精神。法國科學家安培少年時因為家貧而失學，但他振奮精神，刻苦學習，終于在物理學、化學和數學方面達到了很深的造詣。愛迪生做了無數次嘗試，終于制造出了適合做燈絲的材料鎢絲。愛因斯坦說百分之一的聰明加百分之九十九的心血和汗水才會成功。無數大師的親身經歷告訴我們，成功都離不開刻苦的拼搏和鉆研，我們要想取得勝利也應該向他們學習。
三、在物理教學中培養學生的恒心和毅力
第谷長達四十年觀測行星運動的軌跡，記錄下大量的觀測數據，為開普勒提出開普勒三大定律奠定了扎實的根基，“水滴石穿”“繩鋸木斷”，這些成語的本意是指微弱的力的作用在堅硬的物體上，經長年累月持續不停的作用，最后也可以穿石斷木。我們的學生在求學時應該有這種持之以恒的精神和堅定不移的信念，相信若能如此，成功一定不會很遠的。
四、在物理學中引導學生崇尚科學，破除封建迷信
在學習“磁場”的有關知識時，讓學生結合農村中利用羅盤看風水的現象，讓他們認識風水先生的羅盤，其實就是一個小磁針，小磁針在不同的地方指向不完全相同是因為受地磁場的影響。通過學習，學生真正明白這一迷信活動的實質，使學生在掌握知識的同時逐步形成科學的世界觀、嚴謹的科學態度和實事求是的品質。
五、在物理教學中強化學生的節約和環保意識
現今的學生中獨生子女多，奢侈浪費者大有人在，這種不良習氣必須加以引導并糾正。當我們在講授“能源”一節時，補充講述我國新建設的水力、火力發電站，介紹葛洲壩水利樞紐工程，建設中的秦山、大亞灣核電站，簡述三峽工程等開拓學生的視野，同時說明常規能源的有限性、資源的不足，積極_發新能源也供不應求，讓學生結合生活中的親身體會來理解用水、用電要節約。節約能源也要保護環境。污水引起的污染，電氣引起的臭氧層破壞而導致全球氣候變暖――溫室效應等。教授“電能的輸送”一節時，指出農網改造技術人員是從哪些方面來提高電質量的，農村使用沼氣的好處是什么等，使學生在日常生活中從小處著手養成節約環保的意識。
