【文档说明】2022-2023学年高一物理 人教版2019必修第二册 同步学案+典例+练习 7.1行星的运动 Word版无答案.docx，共(10)页，472.078 KB，由小赞的店铺上传

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7.1行星的运动一、两种对立的学说1.地心说(1)地球是宇宙的中心，是的；(2)太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；(3)地心说的代表人物是古希腊科学家.2.日心说(1)太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳做运动；(2)日心说

的代表人物是.3.局限性(1)古人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、最和谐的运动.(2)开普勒研究了第谷的行星观测记录，发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据.二、开普勒定律1.第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在椭圆的一个

上.2.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.3.第三定律：所有行星轨道的的三次方跟它的的二次方的比都相等.其表达式为，其中a是椭圆轨道的，T是公转周期，k是一个对所有行星都相同的.三、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.2.行星绕太阳做匀

速圆周运动.3.所有行星轨道半径r的方跟它的公转周期T的方的比值都相等，即.考点一：天体运动的探索历程【例1】在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是（）A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运

动周期越大基础知识梳理典型例题分析C．行星运动的轨道是一个椭圆D．任何两个物体之间都不存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力【变式练习】1．恒星的周年视差证明了（）A．地球绕其轴心运动B．地球绕着太阳运动C．

月球绕地球运动D．太阳质量远远大于地球质量2．下列关于宇宙的说法中正确的是（）A．太阳处在银河系的中心位置B．太阳系的八大行星几乎在同一平面内转动C．太阳是一颗能发光、发热的液态星球D．离太阳越远的行星绕太阳公转周期越小，公转速度大考点二：开普勒第一定律【例2】如图所

示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（）A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是一直不变的B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不断变化的C．太阳不一定在所有行星运动椭圆轨道的焦点上D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一

个固定的平面内【变式练习】1．发现行星运动规律的科学家是（）A．卡文迪许B．开普勒C．爱因斯坦D．牛顿2．对于开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（）A．某一行星绕太阳运转的轨道始终在一个固定的平面内B．某一行星绕太阳运转的轨道不一定

总在一个固定的平面内C．在行星绕太阳运转一周的时间内，它离太阳的距离保持不变D．在行星绕太阳运转一周的时间内，太阳始终在行星轨道的中心点上考点三：开普勒第二定律【例3】如图所示为火星绕太阳运动的椭圆轨道，M、

N、P是火星依次经过的三位置，F1、F2为椭圆的两个焦点。火星由M到N和由N到P的过程中，通过的路程相等，火星与太阳中心的连线扫过的面积分别为S1和S2。已知由M→N→P过程中，火星速率逐渐减小。下列判断正确的是（）A．太阳位于焦点F2处

B．S1<S2C．在M和N处，火星的角速度MND．在N和P处，火星的加速度NPaa【变式练习】1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．太阳在火星与木星公转的椭圆轨道

的同一个焦点上D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积2．某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点。若行星运动周期为T，则该行星（）A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的

运动时间C．a到b的时间tab>4TD．c到d的时间tcd>4T考点四：开普勒第三定律【例4】对于开普勒第三定律32akT=，下列说法正确的是（）A．k与3a成正比B．k与2T成反比C．k只与中心天体的体积有关D．该定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动【变式练

习】1．关于行星的运动，下列说法正确的是（）A．轨道的半长轴越长，自转周期越大B．轨道的半长轴越短，自转周期越大C．轨道的半长轴越长，公转周期越大D．轨道的半长轴越短，公转周期越大2．关于开普勒行星运动定律，下列理解错误的

是（）A．行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．开普勒第三定律中的T表示自转周期C．远日点速度比近日点速度小D．绕同一天体运动的多个天体，运动半径越大的天体，其公转周期越大一、开普勒定律的理解1.开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，如图.不同行星绕太阳运动的椭

圆轨道是不同的，但所有轨道都有一个共同的焦点——太阳.开普勒第一定律又叫轨道定律.2.开普勒第二定律比较了某个行星在椭圆轨道上不同位置的速度大小问题方法探究(1)如图，在相等的时间内，面积SA＝SB，这说明离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大.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最近、最远的点.同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小.3.开普勒第三定律比较了不同行星周期的长短问题(1)如图，由a3T2＝k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长.比值k是一个对所有行星都相同

的常量.开普勒第三定律也叫周期定律.(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，对于地球卫星，常量k只与地球有关，而与卫星无关，也就是说k值大小由中心天体决定.二、开普勒定律的应用1

.当比较一个行星在椭圆轨道不同位置的速度大小时，选用开普勒第二定律；当比较或计算两个行星的周期问题时，选用开普勒第三定律.2.由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中我们可以按圆轨道处理，且把行星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，这时椭圆轨道的半长轴取圆轨道的半径.

一、单选题1．下列关于宇宙的认识正确的是（）A．太阳是银河系的中心B．地球绕日公转周期为一天C．宇宙是不断膨胀和演化的D．人类已完全掌握宇宙奥秘2．下列依据与“星云说”的提出有关的是（）课后小练A．太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向不一致B．太阳系的行星绕日公转的轨道面不在同一

平面上C．太阳系的行星绕日公转的轨道都是正圆形的D．星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体3．如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为TB；C为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为TC。下列说法或关系式中正确的

是（）A．地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上B．卫星B和卫星C运动的速度大小均不变C．3333BCarTT=，该比值的大小与地球有关D．3333BCarTT，该比值的大小不仅与地

球有关，还与太阳有关4．关于地心说和日心说，下列说法中正确的是（）A．地心说的参考系是太阳B．日心说的参考系是太阳C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值D．日心说是由开普勒提出来的5．下列关于人类对宇宙探索

的发展叙述，正确的是（）A．人类对宇宙的探索手段按发展顺序排列是：航天飞机、载人飞船、人造地球卫星B．随着人造地球卫星的出现，实现了人类对天体的直接取样观测C．随着载人航天器的出现，实现了人类对月球的直接取样观测D．宇宙探测技术的发展，对人们的

社会生活没有实际意义6．北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（）A．夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大B．从冬至到春

分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间C．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上D．若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，32akT=，则地球和火星对应的k值不同7．开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列

对开普勒行星运动定律理解错误的是（）A．由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形B．由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上C．由开普勒第二定律知，火星和木星围绕太阳运行在相等的时间内它们扫过的面积相等D．由开普勒第三定律知，

地球与火星轨道的半长轴的三次方跟它们各自公转周期的二次方的比值相等8．关于开普勒行星运动的公式32RkT=，以下理解正确的是（）A．所有行星的轨道都是圆，R是圆的半径B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为地R，周期为地T；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，

周期为T月，则：3322RRkTT==月地月地C．k与3R成正比、与2T成反比D．k只与中心天体有关二、多选题9．2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，2021年“天问一号”的成功发射基于对火星运动的精确测量。如图所示，测得地球A、火星B的连线与太阳

O、火星B的连线的最大夹角为，设地球和火星均绕太阳做匀速圆周运动，则地球与火星做圆周运动的说法正确的是（）A．加速度之比为2AB:1:sinaaa=B．线速度之比为AB:sin:1vv=C．角速度之比为3AB:1:sin=

D．半径之比为AB:cos:1rr=10．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（）A．从P到M所用的时间小于04TB．从Q到

N阶段，速率逐渐减小C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，速率先变小后变大11．2022年6月16日发生的“七星连珠”现象，是指金星、木星、水星、火星、土星、天王星、海王星连成一线。“行星冲日”是“三星连珠”，即地球恰好运行到

某个地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，下列说法正确的是（）（1.51.22）地球火星木星土星天王星海王星轨道半径R/AU1.01.55.29.51930A．火星相邻两次冲日的

时间最长B．海王星相邻两次冲日的时间最长C．火星相邻两次冲日的时间间隔约为2.2年D．火星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年三、解答题12．如图所示，一颗近地卫星轨道半径近似等于地球半径R，另一颗卫星轨道是椭圆，与近地圆轨道相切于A点，远地点B距地心的距离

是3R，已知引力常量G。求：（1）近地卫星与椭圆轨道卫星周期的比值；（2）椭圆轨道上卫星在近地点A和远地点B的线速度大小的比值。13．开普勒定律指出：（一）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；（二）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；（三）行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方的比值都相等，即32akT=，k是一个常量。结合开普勒定律及相关知识，回答下列问题：（1）开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。如果，

一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的线速度比较大？（2）实际上，行星的轨道与圆十分接近，一般情况下可按圆轨道处理。已知引力常量为G，太阳的质量为M。请你推导太阳系中该常量k的表达式，并说明影响常量k的因素。