第3章 第1节 天体运动（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第二册（教科版2019）

第1节　天体运动

[对应学生用书P48]

一、中国古代对宇宙的认识

1．盖天说：盖天说出现于周代，主张“天圆如张盖，地方如棋局”的天圆地方说。

2．浑天说：浑天说始于战国时期，在长期的发展中，浑天说成为我国古代宇宙理论的主流学说。

3．浑天仪：浑天仪是西汉时期落下闳制造的用于测量天体位置的仪器，是我国古代天文学领域的一项杰出成就。

二、地心说与日心说

1．地心说：古希腊学者托勒密构建了地心宇宙体系。他认为地球位于宇宙的中心，是静止不动的，其他天体围绕地球转动。

2．日心说：波兰天文学家哥白尼提出日心说，认为太阳是静止不动的，地球和别的行星一样，围绕太阳运行，只有太阳固定在这个体系的中心。

三、开普勒行星运动定律

1．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

2．开普勒第二定律：从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

3．开普勒第三定律：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比是一个常量。其表达式为＝k，用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，k是一个与行星无关(填“有关”或“无关”)的常量。

判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”)

(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)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。 (　　×　　)

(3)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。 (　　×　　)

(4)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长。 (　　×　　)

(5)太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动。 (　　×　　)

(6)与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远。 (　　√　　)

(7)同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小。 (　　√　　)

(8)开普勒第三定律中的常量k与行星无关，与中心天体也无关。 (　　×　　)

[对应学生用书P49]

探究点一___中国古代对宇宙的认识__地心说与日心说

请阅读教材P59中的相关内容，回答下列问题。

[问题设计]

(1)“日心说”和“地心说”哪个更准确呢？

(2)“日心说”的观点是否绝对正确？

提示：(1)“日心说”更准确。“日心说”之所以能够战胜“地心说”是因为“日心说”能解释“地心说”不能解释的很多现象，就是说“日心说”比“地心说”更科学，更接近事实。

(2)“日心说”也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳系的中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。“日心说”只是比“地心说”更准确一些罢了。

1．地心说的意义：地心说是世界上第一个行星体系模型，并且第一次提出地球是“球形”和“运动轨道”的概念，从而使人们能对行星的运动进行定量计算，推测行星到达的位置。人们根据地心说模型在一定程度上正确地预测天象，在当时的生产实践中起到了一定的

作用。

2．日心说的局限性：日心说认为太阳是宇宙的中心，实际上太阳只是太阳系的中心，并不是宇宙的中心；日心说没能摆脱地心说的错误观念，认为行星在圆轨道上做匀速圆周运动，实际上所有的行星轨道都是椭圆，运动速度的大小也不是恒定的。

【例1】 (多选)关于地心说和日心说，下列说法正确的是 (　　)

A．地心说的参考系是地球

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

AB　解析：地心说认为地球是宇宙的中心，太阳及其他天体围绕地球运行，日心说认为太阳是宇宙的中心，地球和别的行星一样绕太阳运行，A、B正确；由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，故他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的天体都是绕着地球而运行的，而日心说是在足够的天文观测的数据基础上由哥白尼提出的，符合科学研究的结果，而不是人们臆想出来的，是科学的一大进步，故两者具有不能等同的价值，C、D错误。

[练1] (多选)下列说法正确的是 (　　)

A．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动

B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

C．地球是绕太阳运动的一颗行星

D．日心说和地心说都是错误的

CD　解析：地心说和日心说都不完善，太阳、地球等天体都是运动的，B错误，D正确；地球是绕太阳运动的一颗普通行星，并非宇宙的中心天体，A错误，C正确。

探究点二___开普勒行星运动定律

下图为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。

[问题设计]