《人教版物理必修第二册》19-20 第7章 1．行星的运动

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1．行星的运动
【学习素养·明目标】　物理观念：1.了解地心说与日心说的主要内容和代
表人物.2.理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中 k值的大小只与中
心天体有关.3.知道行星运动在中学阶段研究过程中的近似处理．
科学态度与责任：1.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.2.掌握人类认识自然规律的方法，感悟科学是人类进步不竭的动力．
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．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
1
二、行星运动的近似处理
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心．
2．对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变，即行
星做匀速圆周运动．
3．所有行星轨道半径
r
的三次方 跟它的公转周期
T
的二次方 的比值都相等．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动．
(×)
(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动． (×)
(3)所有行星绕太阳运转的周期都是相等的． (×)
(4)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动． (√)
(5)行星的轨道半径和公转周期成正比．(×)
(6)公式＝k中的 a可认为是行星的轨道半径． (√)
2．日心说的代表人物是(　　)
A．托勒密　　　　　 B．哥白尼
C．布鲁诺 D．第谷
B　[日心说的代表人物是哥白尼，布鲁诺是宣传日心说的代表人物．]
3．下述说法中正确的有(　　)
A．一天 24 h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实
B．由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速
圆周运动
C．太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运
动周期最小
D．月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间
C　[地球以太阳为中心转动是公认的事实，故 A错误；各行星都分别在以
太阳为焦点，做椭圆运动，故 B错误；由开普勒第三定律＝k可知：水星离太
阳最近，则运动的周期最小，C正确；月球是地球的卫星，它绕地球一周需一
个月的时间，故 D错误．]
2
对开普勒行星运动定律的理解
[观察探究]
1．如图所示是地球绕太阳公转及四季的示意图，由图可知地球在春分日、
夏至日、秋分日和冬至日四天中哪一天绕太阳运动的速度最大？哪一天绕太阳
运动的速度最小？
提示：冬至日，夏至日．由图可知，冬至日地球在近日点附近，夏至日在
远日点附近，由开普勒第二定律可知，冬至日地球绕太阳运动的速度最大，夏
至日地球绕太阳运动的速度最小．
2.如图所示是“金星凌日”的示意图，观察图中地球、金星的位置，地球
和金星哪一个的公转周期更长？
提示：地球．由题图可知，地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，根
据开普勒第三定律可得，地球的公转周期更长一些．
[探究归纳]
定律 认识角度 理解
开普勒第一
定律
对空间分布
的认识
各行星的椭圆轨道尽管大小不同，但太阳是所有
轨道的一个共同焦点
不同行星的轨道是不同的，可能相差很大
开普勒第二
定律
对速度大小
的认识
行星沿椭圆轨道运动靠近太阳时速度增大，远离
太阳时速度减小
近日点速度最大，远日点速度最小
开普勒第三
定律
对周期长短
的认识
椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长
该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体
常数 k只与其中心天体有关
3
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