7.1行星的运动-【堂堂清】2022-2023学年高一物理同步易混易错（人教版2019必修第二册）

第七章 万有引力与宇宙航行 第一节 行星的运动 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 (1)了解地心说和日心说两种不同的观点，牢记两种观点的代表人物。 (2)理解开普勒行星运动三定律，能够运用开普勒定律解决一些简单问题。 科学思维 知道行星绕太阳运动的原因（太阳对行星的引力）。 科学探究 查询相关资料，了解行星运动；听老师讲解相关知识，和老师一起归纳。 科学态度与责任 (1)培养学生通过观察思考，建立模型，解决实际问题的能力。 (2)培养学生尊重客观事实的科学态度和社会责任感。 知识点一　两种对立的学说 1.地心说 (1)地球是宇宙的中心，是静止不动的； (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托勒密。 2.日心说 (1)太阳是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动； (2)地球是绕太阳旋转的行星；月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周运动，同时还跟地球一起绕太阳旋转； (3)太阳静止不动，因为地球每天自西向东自转一周，造成太阳每天东升西落的现象； (4)日心说的代表人物是哥白尼。 3.局限性 3．两种学说的局限性：它们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，而这和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。 知识点二 开普勒行星运动三定律 1.第一定律(轨道定律)：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个公共焦点上。 2.第二定律(面积定律)：对于每一颗行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 3.第三定律(周期定律)：所有行星轨道的半长轴的立方与公转周期的平方的比值都相等.其表达式为＝k，其中a是行星椭圆轨道的半长轴，T是行星公转的周期，k是一个与行星无关(填“有关”或“无关”)、而与太阳有关(填“有关”或“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。 图2　　　　　　图3 行星的轨道都是椭圆，如图2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3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4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。 图4 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。 图5 ①如图5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.常数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，其中常数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。 5.开普勒定律的近似处理 实际上，行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中可以按圆处理。也就是说： (1)行星绕太阳运行的轨道可看作圆，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)所有行星绕太阳运行的轨道半径的立方跟它公转周期的平方的比值都相等。若用a表示行星轨道的半径，T表示公转周期，则＝k。 易错易混点1.日心说和地心说 易错易混点辨析：地心说认为地球是静止不动的，太阳、月亮及其他行星围绕地球运动。日心说则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星围绕太阳运动。两种学说都有局限性，其实地球和太阳都在运动，没有谁是静止不动的，不过在太阳系，太阳是中心，地球和其它行星都围绕太阳在转，也就是日心说相对更“先进”，或者讲以太阳为中心研究太阳系其它行星的运动，相对以地球为中心来研究更简洁，更科学。 例1.关于天体的运动,以下说法正确的是(　　) A.天体的运动毫无规律,无法研究 B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动 C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动 D.太阳系中所有行星都围绕太阳运动 解析:选D。对天体的运动具有决定作用的是各星体间的引力,天体的运动与地球表面物体的运动遵循相同的规律,A错误;天体的运动,特别是太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,而非圆周,B错误；太阳的东升西落是由地球自转引起的,C错误;太阳系中所有行星都围绕太阳做椭圆运动,D正确。 例2.下列说法中正确的是(　　) A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都绕地球运动 B.太阳是静止不动的，地球和其他行星绕太阳运动 C.地球是绕太阳运动的一颗行星 D.日心说和地