开普勒三大定律推导,开普勒三大定律如何证明

本文目录一览：

• 1、开普勒三大定律如何证明（尽量详细）
• 2、开普勒三大定律如何证明
• 3、开普勒定律是哪三大定律？
• 4、谁知道开普勒第三定律是怎样推导出来的？
• 5、开普勒三定律是什么？
• 6、开普勒三大定律内容 开普勒三大定律具体内容总结
• 7、开普勒三大定律是什么？
• 8、物理开普勒定律
• 9、开普勒三大定律

开普勒三大定律如何证明（尽量详细）

首先，开普勒有三大天文定律（都是针对行星绕太阳运动的） 行星运动第一定律（椭圆定律）： 所有行星绕太阳的运动轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一焦点上。 行星运动第二定律（面积定律）： 联接行星和太阳的直线在相等的时间内扫过的面积相等。 行星运动第三定律（调和定律）： 行星绕太阳运动的公转周期的平方与它们的轨道半长径的立方成正比。 牛顿的万有引力定律是在调和定律的基础上提出的假设，并且被科学观测所验证。 万有引力的内容用公式表示就是： F=G*M1*M2/(R*R) 开普勒的调和定律认为： T*T/(R*R*R)=常数 如果我们考虑两个做星体运动的星体，以一个质量为M1的星体做参考系，那么可以看成质量为M2的星体绕M1做圆周运动，而它们之间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力。 即： M2*（W*W)*R=G*M1*M2/(R*R) 而W＝2*3.14/T带入上面的式子就可以得到T平方比上R的三次方是定制，也就是开普勒定律所阐述的内容，这样就证明了牛顿引力定律。 其实科学的讲，这不叫证明，因为牛顿定律是牛顿想出来的，再通过一系列科学的观测数据来核实的，并不能从根源来证明，开普勒也是实验天文学家，他是通过对天文资料的长期观测总结猜想出他的三大定律的，物理学的发现往往就是通过猜想的.答案补充 G，是万有引力系数，是常数，是规定死的，=6.67乘以10的负11次方，牛米方除以千克方答案补充 牛顿知道有个引力常数，但是他没测试出来，测试出来的是英国物理学家卡文迪许，通过铅球试验测试出G的数值答案补充 假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力的话，同样遵从平方反比的规律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力，比它在地面附近时受到的引力要小，前者只有后者的60的平方分之一。根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度，也就是月球公转的向心加速度，也就应该是它在地面附近下落时的加速度的60的平方分之一答案补充 知道月球与地球的距离，月球公转的周期，从而能够算出月球运动的向心加速度。答案补充 数据表明，地面物体所受地球的引力，月球受到地球的引力，以及太阳与行星间的引力，是遵从同样的规律，所以，证明了万有引力的存在答案补充 m括号2派除以T括号的平方乘以R=mg,化简得4派方R除以T方=a
《开普勒三大定律》是由凌源二中天文社团和Spaceteam团队利用万维望远镜制作的微视频，用以辅助人教版必修二《万有引力与航天》一章的在线教学。

开普勒三大定律如何证明

首先，开普勒有三大天文定律（都是针对行星绕太阳运动的）
行星运动第一定律（椭圆定律）：
所有行星绕太阳的运动轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一焦点上。
行星运动第二定律（面积定律）：
联接行星和太阳的直线在相等的时间内扫过的面积相等。
行星运动第三定律（调和定律）：
行星绕太阳运动的公转周期的平方与它们的轨道半长径的立方成正比。
牛顿的万有引力定律是在调和定律的基础上提出的假设，并且被科学观测所验证。
万有引力的内容用公式表示就是：
F=G*M1*M2/(R*R)
开普勒的调和定律认为：
T*T/(R*R*R)=常数
如果我们考虑两个做星体运动的星体，以一个质量为M1的星体做参考系，那么可以看成质量为M2的星体绕M1做圆周运动，而它们之间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力。
即：
M2*（W*W)*R=G*M1*M2/(R*R)
而W＝2*3.14/T带入上面的式子就可以得到T平方比上R的三次方是定制，也就是开普勒定律所阐述的内容，这样就证明了牛顿引力定律。
其实科学的讲，这不叫证明，因为牛顿定律是牛顿想出来的，再通过一系列科学的观测数据来核实的，并不能从根源来证明，开普勒也是实验天文学家，他是通过对天文资料的长期观测总结猜想出他的三大定律的，物理学的发现往往就是通过猜想的.
答案补充
G，是万有引力系数，是常数，是规定死的，=6.67乘以10的负11次方，牛米方除以千克方
答案补充
牛顿知道有个引力常数，但是他没测试出来，测试出来的是英国物理学家卡文迪许，通过铅球试验测试出G的数值
答案补充
假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力的话，同样遵从平方反比的规律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力，比它在地面附近时受到的引力要小，前者只有后者的60的平方分之一。根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度，也就是月球公转的向心加速度，也就应该是它在地面附近下落时的加速度的60的平方分之一
答案补充
知道月球与地球的距离，月球公转的周期，从而能够算出月球运动的向心加速度。
答案补充
数据表明，地面物体所受地球的引力，月球受到地球的引力，以及太阳与行星间的引力，是遵从同样的规律，所以，证明了万有引力的存在
答案补充
m括号2派除以T括号的平方乘以R=mg,化简得4派方R除以T方=a
首先，开普勒有三大天文定律（都是针对行星绕太阳运动的）
行星运动第一定律（椭圆定律）：
所有行星绕太阳的运动轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一焦点上。
行星运动第二定律（面积定律）：
联接行星和太阳的直线在相等的时间内扫过的面积相等。
行星运动第三定律（调和定律）：
行星绕太阳运动的公转周期的平方与它们的轨道半长径的立方成正比。
牛顿的万有引力定律是在调和定律的基础上提出的假设，并且被科学观测所验证。
万有引力的内容用公式表示就是：
F=G*M1*M2/(R*R)
开普勒的调和定律认为：
T*T/(R*R*R)=常数
如果我们考虑两个做星体运动的星体，以一个质量为M1的星体做参考系，那么可以看成质量为M2的星体绕M1做圆周运动，而它们之间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力。
即：
M2*（W*W)*R=G*M1*M2/(R*R)
而W＝2*3.14/T带入上面的式子就可以得到T平方比上R的三次方是定制，也就是开普勒定律所阐述的内容，这样就证明了牛顿引力定律。
其实科学的讲，这不叫证明，因为牛顿定律是牛顿想出来的，再通过一系列科学的观测数据来核实的，并不能从根源来证明，开普勒也是实验天文学家，他是通过对天文资料的长期观测总结猜想出他的三大定律的，物理学的发现往往就是通过猜想的.答案补充
G，是万有引力系数，是常数，是规定死的，=6.67乘以10的负11次方，牛米方除以千克方答案补充
牛顿知道有个引力常数，但是他没测试出来，测试出来的是英国物理学家卡文迪许，通过铅球试验测试出G的数值答案补充
假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力的话，同样遵从平方反比的规律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力，比它在地面附近时受到的引力要小，前者只有后者的60的平方分之一。根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度，也就是月球公转的向心加速度，也就应该是它在地面附近下落时的加速度的60的平方分之一答案补充
知道月球与地球的距离，月球公转的周期，从而能够算出月球运动的向心加速度。答案补充
数据表明，地面物体所受地球的引力，月球受到地球的引力，以及太阳与行星间的引力，是遵从同样的规律，所以，证明了万有引力的存在答案补充
m括号2派除以T括号的平方乘以R=mg,化简得4派方R除以T方=a
开普勒定律
也统称“开普勒三定律”，也叫“行星运动定律”，是指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律。由于是德国天文学家开普勒根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过他本人的观测和分析后，于1609～1619年先后早归纳提出的，故行星运动定律即指开普勒三定律。
具体内容
开普勒在1609年发表了关于行星运动的两条定律：
开普勒第一定律（椭圆定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所联接的直线在相等时间内扫过同等的面积。
用公式表示为：SAB=SCD=SEK
1609年，这两条定律发表在他出版的《新天文学》。
1618年，开普勒又发现了第三条定律：
开普勒第三定律（调和定律）：所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
用公式表示为：a^3/T^2=K
a=行星公转轨道半长轴
T=行星公转周期
K=常数
1619年，他出版了《宇宙的和谐》一书，介绍了第三定律，他写道：
“认识到这一真理，这是超出我的最美好的期望的。大局已定，这本书是写出来了，可能当代有人阅读，也可能是供后人阅读的。它很可能要等一个世纪才有信奉者一样，这一点我不管了。”
开普勒定律的意义
首先，开普勒定律在科学思想上表现出无比勇敢的创造精神。远在哥白尼创立日心宇宙体系之前，许多学者对于天动地静的观念就提出过不同见解。但对天体遵循完美的均匀圆周运动这一观念，从未有人敢怀疑。开普勒却毅然否定了它。这是个非常大胆的创见。哥白尼知道几个圆合并起来就可以产生椭圆，但他从来没有用椭圆来描述过天体的轨道。正如开普勒所说，“哥白尼没有觉察到他伸手可得的财富”。
其次，开普勒定律彻底摧毁了托勒密的本轮系，把哥白尼体系从本轮的桎梏下解放出来，为它带来充分的完整和严谨。哥白尼抛弃古希腊人的一个先入之见，即天与地的本质差别，获得一个简单得多的体系。但它仍须用三十几个圆周来解释天体的表观运动。开普勒却找到最简单的世界体系，只用七个椭圆说就全部解决了。从此，不须再借助任何本轮和偏心圆就能简单而精确地推算行星的运动。
第三，开普勒定律使人们对行星运动的认识得到明晰概念。它证明行星世界是一个匀称的（即开普勒所说的“和谐”）系统。这个系统的中心天体是太阳，受来自太阳的某种统一力量所支配。太阳位于每个行星轨道的焦点之一。行星公转周期决定于各个行星与太阳的距离，与质量无关。而在哥白尼体系中，太阳虽然居于宇宙“中心”，却并不扮演这个角色，因为没有一个行星的轨道中心是同太阳相重合的。
由于利用前人进行的科学实验和记录下来的数据而作出科学发现，在科学史上是不少的。但像行星运动定律的发现那样，从第谷的20余年辛勤观测到开普勒长期的精心推算，道路如此艰难，成果如此辉煌的科学合作，则是罕见的。这一切都是在没有望远镜的条件下得到的！
发现
被称为“星子之王”的第谷·布拉赫在天体观测方面获得不少成就，死后留下20多年的观测资料和一份精密星表。他的助手开普勒利用了这些观测资料和星表，进行新星表编制。然而工作伊始便遇到了困难，按照正圆轨道来编制火星运行表一直行不通，火星这个“狡猾家伙”总不听指挥，老爱越轨。经过一次次分析计算，开普勒发现，如果火星轨道不是正圆，而是椭圆，那么矛盾不就烟消云散了吗。经过长期细致而复杂计算以后，他终于发现：行星在通过太阳的平面内沿椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上。这就是行星运动第一定律，又叫“轨道定律”。
当开普勒继续研究时，“诡谲多端”的火星又将他骗了。原来，开普勒和前人都把行星运动当作等速来研究的。他按照这一方法苦苦计算了1年，却仍得不到结果。后来他发现，在椭圆轨道上运行的行星速度不是常数，而是在相等时间内，行星与太阳的联线所扫过的面积相等。这就是行星运动第二定律，又叫“面积定律”。
开普勒又经过9年努力，找到了行星运动第三定律：太阳系内所有行星公转周期的平方同行星轨道半长径的立方之比为一常数，这一定律也叫“调和定律”。

开普勒定律是哪三大定律？

开普勒三大定律内容及公式如下：
开普勒第一定律（轨道定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所联接的直线在相等时间内扫过同等的面积。用公式表示为：SAB=SCD=SEK。
开普勒第三定律（周期定律）：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。公式：（R＾3）／（T＾2）＝k（其中k＝GM／（4π＾2））。
详细内容介绍：
开普勒在1609年发表了关于行星运动的两条定律，一条是开普勒第一定律，也叫轨道定律，内容是所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆的，太阳处在椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律，也叫面积定律，对于任何一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间扫过相等的面积。
用公式表示为：SAB=SCD=SEK。
到了1619年时，开普勒又发现了第三条定律，也就是开普勒第三定律，也称为周期定律，内容为所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
以上内容参考：百度百科-开普勒定律

谁知道开普勒第三定律是怎样推导出来的？

开普勒三大定律
你知道你犯了个多低级的错误吗？，你的万有引力等推导式都是由开普勒第三定侓推导而来，你再倒推回去有意思吗？套公式谁都会，问题是万本之宗的开普勒第三定侓是怎么来的
把星球作的运动看成匀速圆周运动。这时，万有引力提供向心力。用质量、角速度、轨道半径表示出向心力，这样就可以写出一个方程.再将方程中的角速度用周期、圆周率表示。再用绕同一中心天体运的星体列一个方程，两式相比就可证明开普勒第三定律：
万有引力F=GMm/（R^2）（1）
向心力Fn=mv^2/R（2）
（1）=（2），求出v^2=GM/R（3）
又T^2=（2πR/v）^2（4）
将（3）代入（4）即可
R^3/T^2=K
=GM/4π^2=R^3/T^2
R为运行轨道半径
T=行星公转周期

开普勒三定律是什么？

开普勒三大定律又分别称为椭圆定律、面积定律和调和定律。
开普勒第一定律，也称椭圆定律、轨道定律、行星定律。每一行星沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上。这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。由德国天文学家约翰尼斯·开普勒提出的，在此定律以前，人们认为天体的运行轨道是完美的圆形。
开普勒行星运动第二定律，也称等面积定律，指的是太阳系中太阳和运动中的行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第二定律是对行星运动轨道更准确的描述，为哥白尼的日心说提供了有力证据，并为牛顿后来的万有引力证明提供了论据。
开普勒第三定律：也叫行星运动定律，是指绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。这里，a是行星公转轨道半长轴，T是行星公转周期，K是常数，其大小只与中心天体的质量有关。
扩展资料
一、开普勒定律发现背景
1600年，开普勒来到捷克西部山城布拉格，成为第谷·布拉赫的助手。 第谷将毕生观测数据交予开普勒，希望他继续编制世界上最精确的行星运行表。第二年第谷与世长辞。开普勒于1609年在他出版的《新天文学》上发表了关于行星运动的两条定律，又于1618年，发现了第三条定律。
1605年，根据布拉赫的行星位置资料，沿用哥白尼的匀速圆周运动理论，通过4年的计算发现第谷观测到的数据与计算有8’的误差，开普勒坚信第谷的数据是正确的，从而他对“完美”的神运动（匀速圆周运动）发起质疑，经过近6年的大量计算，开普勒得出了第一定律和第二定律。
又经过10年的大量计算，得出了第三定律。第一和第二定律发表于1609年，是开普勒从天文学家第谷观测火星位置所得资料中总结出来的；第三定律发表于1619年。开普勒三定律，使得哥白尼的日心说不再是“数学天文学”意义上假设，真正确立日心说。
二、开普勒定律适用范围
三条定律适用于宇宙中一切绕心的天体运动，在宏观低速天体运动领域具有普遍意义。对于高速的天体运动，开普勒定律提供了其回归低速状态的方程。根据这三条定律，通过数学计算，预报行星在天空中的位置，且预报与观测结果十分相符。
开普勒第二定律及其引出的推论，不仅适用绕太阳运转的所有行星，也适用于以行星为中心的卫星，还适用于单颗行星或卫星沿椭圆轨道运行的情况。
开普勒定律不仅适用于太阳系，他对具有中心天体的引力系统（如行星-卫星系统）和双星系统都成立。围绕同一个中心天体运动的几个天体，它们轨道半径三次方与周期的平方的比值都相等。
参考资料来源：百度百科-开普勒第一定律
参考资料来源：百度百科-开普勒第二定律
参考资料来源：百度百科-开普勒第三定律
参考资料来源：人民网-开普勒定律：近代天文学基石
1.开普勒定律：
第一定律（又叫椭圆定律）：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆
的一个焦点上
第二定律（又叫面积定律）：对每一个行星而言，太阳和行星的连线，在相等时间内扫
过相同的面积。
第三定律（又叫周期定律）：所有行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴R的三次方跟公
转周期T的二次方的比值都相等。
表达式为：?K(K?GM) k 只与中心天体质量有关的
22
3
T4?
定值与行星无关
高中生吗？如果是的话，看书本解释就够了。
爱好？那也差不多看高中课本就差不多了。
大学而且是物理专业？那直接放弃开普勒定律吧，用牛顿定律在极坐标下自己推导广元二体运动，因为你会发现——开普勒定律表述有误，毕竟开普勒当年没有牛顿定律和微积分，有点错误我们也能理解。
在心里缅怀就行，大学之后就别用开普勒原始解释了，你可以完善下
1、开普勒第一定律（轨道定律）：每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
2、开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所联接的直线在相等时间内扫过同等的面积。
用公式表示为：SAB=SCD=SEK
3、开普勒第三定律（周期定律）：所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
用公式表示为：a^3/T^2=K
a=行星公转轨道半长轴
T=行星公转周期
K=常数 =GM/4π^2
扩展资料:开普勒第二定律适用范围:
开普勒定律适用于宇宙中一切绕心的天体运动。在宏观低速天体运动领域具有普遍意义。对于高速的天体运动，开普勒定律提供了其回归低速状态的方程。
也就是说，开普勒第二定律及其引出的推论，不仅适用绕太阳运转的所有行星，也适用于以行星为中心的卫星，还适用于单颗行星或卫星沿椭圆轨道运行的情况。
仅适用于宏观低速运动的天体。提出的时候并没有给出严格的证明，但是为后来许多定律的证明奠定了基础。
开普勒第三定律的适用范围:
开普勒定律是一个普适定律，适用于一切二体问题。开普勒定律不仅适用于太阳系，他对具有中心天体的引力系统（如行星-卫星系统）和双星系统都成立。
围绕同一个中心天体运动的几个天体，它们轨道半径三次方与周期的平方的比值（R^3/T^2）都相等，为（GM/4π^2），为中心天体质量。这个比值是一个与行星无关的常量，只与中心体质量有关，那么M相同是这个比值相同。
参考资料:百度百科 开普勒定律

开普勒三大定律内容 开普勒三大定律具体内容总结

1、开普勒第一定律（轨道定律）。每一行星沿一个椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中。

2、开普勒第二定律（面积定律）。从太阳到行星所联接的直线在相等时间内扫过同等的面积。用公式表示为：SAB=SCD=SEK。

3、开普勒第三定律（周期定律）。所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。用公式表示为：a^3/T^2=K ，a=行星公转轨道半长轴 ，T=行星公转周期 ，K=常数 =GM/4π^2。

开普勒三大定律是什么？

开普勒三大定律
开普勒三大定律：
1、椭圆定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上。
2、面积定律：行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等。
3、调和定律：所有行星绕太阳一周的恒星时间（Ti）的平方与它们轨道半长轴（ai）的立方成比例，即：（T1）^2/（T2）^2=（a1）^2/（a2）^2。
扩展资料：
开普勒定律为开普勒发现的关于行星运动的定律。他于1609年在他出版的《新天文学》上发表了关于行星运动的两条定律，又于1618年，发现了第三条定律。
开普勒定律在科学思想上表现出无比勇敢的创造精神。远在哥白尼创立日心宇宙体系之前，许多学者对于天动地静的观念就提出过不同见解。但对天体遵循完美的均匀圆周运动这一观念，从未有人敢怀疑。开普勒却毅然否定了它。这是个非常大胆的创见。
开普勒定律描述的是行星围绕太阳的运动，牛顿定律可以更广义地描述几个粒子因万有引力相互吸引而形成的运动。
在建立牛顿万有引力定律的概念与数学架构上，开普勒第三定律是牛顿依据的重要线索之一。
开普勒定律使用几何语言将行星的坐标及时间跟轨道参数相连结。牛顿第二定律是一个微分方程。开普勒定律的推导涉及一些解析微分方程的技巧。在推导开普勒第一定律之前，必须先推导出开普勒第二定律，因为开普勒第一定律需要用到开普勒第二定律里的一些计算结果。
参考资料来源：百度百科-开普勒定律

物理开普勒定律

开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
　　开普勒第二定律（面积定律）：对于任何一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间扫过的面积相等。
　　用公式表示为：SAB=SCD=SEK
　　简短证明：以太阳为转动轴，由于引力的切向分力为0，所以对行星的力矩为0，所以行星角动量为一恒值，而角动量又等于行星质量乘以速度和与太阳的距离，即L=mvr,其中m也是常数，故vr就是一个不变的量，而在一短时间△t内，r扫过的面积又大约等于vr△t/2,即只与时间有关，这就说明了开普勒第二定律。
　　1609年，这两条定律发表在他出版的《新天文学》。
　　1619年，开普勒又发现了第三条定律：
　　开普勒第三定律（周期定律）：所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
　　用公式表示为：R^3/T^2=k
　　其中，R是行星公转轨道半长轴，T是行星公转周期，k=GM/4π^2=常数
开普勒第三定律的修正
　　　开普勒研究所根据的资料都是凭肉眼观测的，随着望远镜等精密仪器的出现，发现开普勒定律只是近似的，行星实际的运动情况与开普勒定律有少许偏差。造成这种情况的原因是：由于太阳也受到行星的吸引，它也有加速度，而并不是静止的。实际上太阳和许多行星都绕他们的质心各自做椭圆轨道运动。因此行星椭圆轨道半轴长（平均半径）三次方与运行周期的二次方之比已不再是常数，开普勒第三定律应修正为
　　
R1^3╱T1
^2
=R2^3
╱T2^2
=
(M+
m1)╱(M+
m2)
　　
其中R1
和
R2
是行星的轨道半轴长，M是太阳的质量，
T1
、T2是它们的运行周期，m1、m2是它们的质量。
　　如果要考虑其他行星的吸引，此时只能用
微扰法
解决。

开普勒三大定律

开普勒三大定律是椭圆定律、面积定律和调和定律。
一、椭圆定律：
1、定律内容：
开普勒在《宇宙和谐论》发表的表述：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
2、定律的提出和发展：
椭圆定律是由德国天文学家约翰尼斯·开普勒提出的，他于1609年在他出版的《新天文学》科学杂志上发表了关于行星运动的两条定律，又于1618年，发现了第三条定律。在此定律以前，人们认为天体的运行轨道是：“完美的圆形”。
在天文学与物理学上，开普勒的定律给予亚里士多德派与托勒密派极大的挑战。开普勒主张地球是不断地移动的；行星轨道不是圆形的，而是椭圆形的；行星公转的速度不等恒。这些论点，大大地动摇了当时的天文学与物理学。
二、面积定律：
1、定律定义：
约翰内斯·开普勒在《新天文学》中的原始表述：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。
2、定律说明：
开普勒第二定律不只适用于引力环境下，对一切的有心力场二体问题都适用
中的常数值对于不同的天体系统一般不同；对于不同的天体，地值一般不同。在二体问题中，两个天体环绕共同的质心运动。若将其中一个天体视为静止时，可以使用约化质量。
三、调和定律：
调和定律也叫行星运动定律、开普勒第三定律。开普勒第三定律的常见表述是：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。
1619年，开普勒（Kepler）出版了《宇宙的和谐》一书，在书中介绍了第三定律。其中的K只与中心天体有关，与围绕其运动的行星无任何关系。简言之，围绕同一天体运行的行星所计算出来的K相等。
开普勒三大定律是行星运动的基本规律，由德国天文学家开普勒在17世纪提出。它们分别描述了行星的轨道、周期和面积的运动规律，被认为是天文学史上的重要里程碑。下面将分别介绍开普勒的三大定律。
1. 轨道定律
轨道定律也被称为开普勒第一定律，它描述了行星绕太阳运动的轨道特征。这个定律表明，行星绕太阳运动的轨道是椭圆形的，而太阳位于这个椭圆的焦点上。轨道定律可以通过以下方式推导出来：
假设行星绕太阳运动的轨道是圆形，根据圆周运动的规律，行星受到的向心力大小与它和太阳之间的距离的平方成反比。然而，行星受到的向心力还与行星的质量有关，因此行星和太阳之间的距离不是固定的，而是不断变化的。这意味着行星的轨道不是完美的圆形，而是一个椭圆形。
在椭圆轨道上，行星和太阳之间的距离在不断变化，因此行星受到的向心力也在不断变化。这将导致行星的速度和加速度也在不断变化。如果行星的轨道是完美的椭圆形，则行星的速度和加速度将在这个椭圆的两焦点上达到极值。由于太阳位于椭圆的一个焦点上，因此行星在这个焦点处速度将达到最大值，而在另一个焦点处速度将达到最小值。
通过上述分析可以得出，行星的轨道是围绕太阳的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。这种椭圆形轨道被称为“椭圆轨道”，而这个椭圆的另一个焦点被称为“离心率”。
2. 周期定律
周期定律也被称为开普勒第二定律，它描述了行星绕太阳运动的周期特征。这个定律表明，行星绕太阳运动的周期与其椭圆轨道的半长轴成正比，与公转平面和黄道面之间的夹角有关。周期定律可以通过以下方式推导出来：
假设行星绕太阳运动，从近日点出发，在回到近日点的过程中，行星绕太阳的运动可以分解为沿椭圆轨道的切向和法向的运动。在切向方向上，行星的速度是变化的，但是在法向方向上，行星的速度是不变的。这意味着在相同的时间内，行星绕太阳运动的切向距离是变化的，但是法向距离是不变的。
因此，如果行星绕太阳运动的周期是T，近日点到太阳的距离是a，那么近日点到远日点的距离b也可以表示为b=a*(T/近日点到太阳的距离)。这意味着行星绕太阳运动的半长轴为a+b=a*(1+T/近日点到太阳的距离)。通过这个式子可以看出，行星绕太阳运动的周期T与半长轴成正比。
3. 面积定律
面积定律也被称为开普勒第三定律，它描述了行星绕太阳运动所经过的区域面积的特征。这个定律表明，行星绕太阳运动所经过的区域面积与时间的平方成正比。面积定律可以通过以下方式推导出来：
假设行星绕太阳运动，从近日点出发，在回到近日点的过程中，行星绕太阳的运动可以分解为沿椭圆轨道的切向和法向的运动。在切向方向上，行星的速度是变化的，但是在法向方向上，行星的速度是不变的。这意味着在相同的时间内，行星绕太阳运动的切向距离是变化的，但是法向距离是不变的。
通过开普勒三大定律，我们可以更好地理解行星绕太阳运动的规律和特点，进而了解宇宙的本质和奥秘。