第七章 1. 行星的运动-【重难点手册】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第七章 万有引力与宇宙航行 第1节行星的运动 重点和难点 课标要求 1.了解人类对行星运动规律的认识历程，知道开普勒行星运动定律 重点：1.掌握开普勒行星运动定律，及其科学价值 认识行星的运动。 2.知道行星绕太阳运动的原因，知道引力提供了行星绕太阳做匀速 2.知道开普物三大行星运动圆周运动的向心力。 定律 3.认识到科学研究一般从最基本的观念开始，凭借对现象的观测、 难点：1.对开普勒行星运动定律的理模型的构建以及模型与事实之间的相互作用，不断修正原有的观念和模 解和应用 型，使其逐步接近真实，获得物理规律. 2.开普勒第三定律的应用。 4,认识到相信自然的简单和谐是科学家研究的动力之一，尊重客观 事实，坚持实事求是是科学研究的基本态度和社会责任。 门01必备知识梳理， 基础梳理 知识点1天体运动的两种对立的学说 1.问题引入 我们经常看到太阳自地球东方升起，又落到地球西方，也就 是说，我们看到的现象似乎是太阳绕地球转，这正是古代人们对 天体运动存在的一种看法，你知道古代人们对天体运动的认识主 要存在哪些观，点吗？ 2.关于天体运动的两种对立学说 卫划重点 (1)地心说 古代的两种学说都是不 ①地球是宇宙的中心，是静止不动的. 完善的，因为不管是地球还是 ②太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动 太阳，它们都在不停地运转， ③地心说的代表人物是古希腊科学家托勒密 并且行星的轨道是椭圆，其运 (2)日心说 动也不是匀速的.鉴于当时人 ①太阳是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做 们对自然科学的认识能力，日 匀速圆周运动 心说比地心说更进一步。 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天体不动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每 111 国通台手细高中物理必修第二册) 天东升西落的现象。 冒敲黑板 ④日心说的代表人物是哥白尼 无论是地心说还是日心 例①(2023·山西吕梁高一阶段练习)16世纪，哥白尼经过 说，古人都把天体的运动看得 40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论 很神圣，认为天体的运动必然 点.这四个论点中目前看存在缺陷的是(). 是最完美，最和谐的匀速圆周 A.与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多 运动，但这和开普勒的研究结 B.宇宙的中心是太阳，其他行星都围绕太阳做匀速圆周运动 果不符 C,地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落 D.地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起 绕太阳运动 解析阿与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多，该说法正 确，不符合题意：宇宙的中心不是太阳，其他行星也不都围绕太阳 做匀速圆周运动，此论，点不对，选项B符合题意：地球自西向东自 转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落，选项C正确，不符合题 意；地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕 太阳运动，选项D正确，不符合题意 答案B 知识点2开普勒定律 1.开普勒第一定律（轨道定律】 (1)内容：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭 》划重点 圆的一个焦点上.不同行星运动的椭圆轨道是不同的。 中学阶段对天体运动的处理方法 (2)图示： 由于行星绕太阳运动的轨 道与國十分接近（例如地球绕 太阳运动的椭圆轨道的半长轴 约为1.4960×10km,半短 轴约为1.4958×10km),因 (3)意义：否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理 此，在中学阶段的研究中可以 论，给出了太阳的准确位置. 将行星绕太阳的运动按照圆 2.开普勒第二定律（等面积定律】 周运动来处理.这样，开普物 (1)内容：对任意行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内 三定律就可以表示如下： 扫过相等的面积 (1)行星绕太阳运动的轨 (2)图示： 道十分接近圆，太阳处在圆心 (2)对某一行星来说，它 绕太阳做国周运动的角速度 (或线速度)大小不变，即行星 若t2一t=t4一t,那么面积Sa=S 做匀速圆周运动 112 第七章万有引力与宇宙航行《组 (3)意义：描述了行星在其轨道上运行时，线速度大小不断变 (3)所有行星轨道半径r 化，解决了行星绕太阳运动的速度大小问题. 的三次方跟它的公转周期T 3.开普勒第三定律（周期定律）】 的二次方的比值都相等，即 (1)内容：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的 卡=k 比值是一个常量 (2)图示： 冒敲黑板 开普勒第二定律告诉我 们：行星在近日，点时速率最大， 在远日点时速率最小，即行星 (3)说明：如图所示，r为椭圆轨道的半长轴，T为公转周期， 从近日点到远日，点的过程是减 数学表达式为：不=k或=月 速过程，从远日点到近日点的 过程是加速过程 (4)意义：表明了行星公转周期与轨