专题7.1 行星的运动（讲）-2021-2022学年高一物理同步讲练测（人教版2019必修第二册）（解析版）

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专题 7.1 行星的运动（讲）
一、讲目标
1. 知道地心说和日心说的基本内容。
2. 知道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。
3. 知道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，且
这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。
二、讲核心素养
核心知识
1. 地心说和日心说的基本内容。
2. 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。
3.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。
4. 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，且这个
比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。
核心能力
1. 通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认
识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。
科学品质
1. 澄清对天体运动神秘模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。
三、讲图片思维导图
四、讲考点和题型
【考点一】地心说和日心说　开普勒定律
1．地心说
(1)内容：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球
运动．
(2)代表人物：托勒密．
2．日心说
(1)内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．
(2)代表人物：哥白尼．
3．局限性：地心说与日心说都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是
最完美、最和谐的匀速圆周运动，而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符．
3．开普勒定律
定律 内容 公式或图示
开普勒
第一定
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
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
的面积相等
开普勒
第三定
律
所有行星轨道的半长轴的三次
方跟它的公转周期的二次方的
比都相等
公式：＝k，k是一个与行星
无关的常量
4.对开普勒定律的理解
1．开普勒第一定律解决了行星的轨道问题
　　　
行星的轨道都是椭圆，如图甲所示．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，
太阳处在椭圆的一个焦点上，如图乙所示，即所有轨道都有一个共同的焦点——太阳 ．
因此开普勒第一定律又叫轨道定律．
2．开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题
(1)如图所示，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积 SA＝SB，可见离太
阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大．因此开普勒第二定
律又叫面积定律．
(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点．同一行星在近日点速
度最大，在远日点速度最小．
3．开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题
(1)如图所示，由＝k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长，因此第三
定律也叫周期定律．常量 k与行星无关，只与太阳有关．
(2)该定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，其中常量
k与卫星无关，只与地球有关，也就是说 k值大小由中心天体决定．
【例 1】如图，S1、S2、S3为火星与太阳连线在相等时间内扫过的任意三个面积，由开普勒
行星运动定律可知（　　）
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