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教育出版与在线教育原理动画:开普勒三定律实验室

教材和网课里的物理概念,难在学生要靠想象:行星为什么在近日点跑得快,“扫过的面积相等”到底是哪块面积。下面这个实验室用代码画了一个可以动手调的太阳系:从椭圆和焦点、等面积扇形、速度和能量,到几颗行星周期的对比,四步讲完开普勒三定律。

行星位置按开普勒方程逐帧求解,扇形面积按真实轨道取点计算,速度按活力公式算,不是“看起来差不多”的动画。拖动离心率、半长轴,或把中心恒星换成两倍太阳质量,画面、曲线和读数会一起变。您的课程和教材,也可以照这个方式做成课件、微课视频或网页互动。

适合教材出版社、在线教育平台、职业院校、中小学
进入实验室
ORBITAL MECHANICS LAB

开普勒三定律按开普勒方程真实计算的行星运动

半长轴 1.5 AU · 离心率 0.50 · 周期 1.84 年 · 近日点 42.1 km/s · 远日点 14.0 km/s

EXPERIMENT 01

行星走的是椭圆,太阳在一个焦点上

钉子和绳子靠近太阳,在加速
太阳、到太阳的距离 r₁到空焦点的距离 r₂行星、1 AU 参考圈
日心距随时间
↑ 日心距 r(AU)时间(周期的几分之几) →
到两个焦点的距离之和不变
↑ 距离(AU)时间(周期的几分之几) →
0%
观察重点

两颗钉子拴一根绳,笔绕一圈就是椭圆:笔到两颗钉子的距离加起来始终等于绳长 2a。行星的轨道就是这样的椭圆,太阳在其中一个焦点上,另一个焦点是空的。把离心率拖到 0,椭圆就变成圆。

01这个实验室 / ABOUT THIS LAB

这个实验室里有什么

四个模块讲完三条定律

椭圆和焦点、等面积、速度和能量、周期对比,一步一个模块,可以拖动进度条停在任何一刻,适合课堂上边讲边停。

按物理真实计算

行星位置解开普勒方程,扇形面积按真实轨道算,速度用活力公式,曲线、读数和画面用的是同一组数。

学生能自己动手

离心率、半长轴和恒星质量都能改,学生可以自己验证“比值是不是真的不变”。

一套代码出多种格式

同一个实验室可以录成微课视频、拆成教材插图和分步动图,也可以直接嵌进网课平台和电子课本。

02谁会用 / WHO USES IT

教育出版与在线教育客户怎么用原理动画

客户

教材出版社、在线教育平台、职业院校、中小学

常用在

课件动画、实验演示、微课和题目讲解

03更多行业 / MORE

其他行业的原理实验室

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本页内容更新于 2026-10-24

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公司名称
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