7.1 行星的运动——2025-2026学年高一物理必修二（2019人教版）同步讲练（原卷版+解析版）

中小学教育资源及组卷应用平台 7.1行星的运动 1.了解对行星运动规律的认识历程，知道开普勒行星运动定律。 2.知道行星绕太阳运动的原因，明确引力提供了行星绕太阳运动的向心力。 3.了解科学研究是凭借对现象的观测、模型的构建及模型与事实之间的相互作用，获得物理规律。 4.字宙的和谐是科学研究的动力，实事求是是科学研究的态度和责任。 知识点一：天体运动的两种学说 学说名称 地心说 日心说 代表人物 托勒密(古希腊) 哥白尼(波兰) 学说内容 地球是静止的，地球是宇宙 的中心，太阳、月球及其他星 体都绕地球运动 太阳是静止的，太阳是宇宙 的中心，地球和其他星体都 绕太阳运动 说明 两种学说都是错误的，因为任何天体都在不停地运动。地心 说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，日心说能以 简洁的理论解释天体的运动 知识点二：开普勒行星运动定律 1.第一定律（椭圆轨道定律） 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。这一定律打破了以往人们认为行星轨道是圆形的观念，更加准确地描述了行星的实际运动轨迹。例如，火星的轨道就明显是一个椭圆，太阳位于其一个焦点上。 【特别提醒】 2.第二定律（面积定律） 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相等的面积。该定律表明行星在近日点附近的速度较快，在远日点附近的速度较慢。比如地球在 1 月初位于近日点时，速度较快；在 7 月初位于远日点时，速度较慢。 3.第三定律（周期定律） 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，即：其中是行星轨道的半长轴，是行星的公转周期，是一个与行星无关的常量，只与中心天体的质量有关。这一定律为研究行星运动提供了一个重要的定量关系，可用于计算行星的周期或轨道半长轴等。如已知地球和火星的轨道半长轴，可根据该定律求出火星的公转周期与地球公转周期的关系。 4.总结 定律 内容 图示或公式 开普勒第一定律(又称轨道定律) 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(又称面积定律) 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相等的面积 开普勒第三定律(又称周期定律) 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 公式：＝k，k是一个与行星无关的常量 【点拨】三大定律的理解 5. 开普勒定律的近似处理 大多数行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中常常按圆周运动处理，这样，开普勒行星运动定律可以如下表述: (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)大小不变，即行星做匀速圆周运动。 (3)所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等。若用r表示行星轨道的半径，T代表公转周期，则 “二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（　　） A．夏季比春季的时间长 B．太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C．开普勒第三定律中的k值大小由太阳系中各行星质量决定 D．地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 【解答】解：A．根据开普勒第二定律，夏季比春季的时间长，故A正确； B．根据牛顿第三定律可知，太阳对地球的万有引力等于地球对太阳的万有引力，故B错误； C．开普勒第三定律k，式中的k值大小由太阳系中太阳的质量决定，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，地球每转过相同的时间，地球与太阳的连线扫过的面积相等，故D错误。 ... ...