第7章 1 行星的运动（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）
1 行星的运动
[学业要求]
1．知道地心说和日心说的基本内容及发展过程。
2．知道开普勒行星运动定律及其建立过程。
3．能够运用开普勒行星运动定律公式解决有关行星运动问题。
[对应学生用书P51]
一、两种对立的学说
1．地心说
__地球__是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕__地球__运动。
2．日心说
__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__运动。
二、开普勒行星运动定律
阅读教材，并回答：
根据教材“做一做”，自己绘制椭圆。
[概念·规律]
| 内容 | 图示 |
开普勒第一定律 (椭圆定律) | 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 (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__ |
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开普勒第三定律 (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 |
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(1)各行星围绕太阳运动的速率是不变的。( )
(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。( )
(3)行星轨道的半长轴越长，行星的公转周期越长。( )
(4)可近似认为地球围绕太阳做圆周运动。( )
(5)行星绕太阳运动一周的时间内，它与太阳的距离是不变的。( )
(6)公式
＝k只适用于轨道是椭圆的运动。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)×
[对应学生用书P52]
探究点一 对开普勒定律的理解
[交流讨论]
1．行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？
答：近日点大。
2．开普勒第三定律：行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，比较下列表格中的数据，你认为它可能跟谁有关？
太阳系八大行星的平均轨道半径、周期和k值
行星 | 平均轨道半径/米 | 周期/秒 | k值 |
水星 | 5.79×1010 | 7.60×106 | 3.36×1018 |
金星 | 1.08×1011 | 1.94×107 | 3.35×1018 |
地球 | 1.49×1011 | 3.16×107 | 3.31×1018 |
火星 | 2.28×1011 | 5.94×107 | 3.36×1018 |
木星 | 7.78×1011 | 3.74×108 | 3.37×1018 |
土星 | 1.43×1012 | 9.30×108 | 3.38×1018 |
天王星 | 2.87×1012 | 2.66×109 | 3.34×1018 |
海王星 | 4.50×1012 | 5.20×109 | 3.37×1018 |
地球卫星的半长轴、公转周期和k值
卫星 | 半长轴/(×106 km) | 公转周期/天 | k值 |
同步卫星 | 0.042 4 | 1 | 1.02×104 |
月球 | 0.384 4 | 27.322 | 1.02×104 |
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答：略
[归纳总结]
定律 | 认识角度 | 理解 |
开普勒 第一定律 | 对空间分 布的认识 | 各行星的椭圆轨道尽管大小不同，但太阳是所有轨道的一个共同焦点； 不同行星的轨道是不同的，可能相差很大 |
开普勒 第二定律 | 对速度大 小的认识 | 行星沿椭圆轨道运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小； 近日点速度最大，远日点速度最小 |
开普勒 第三定律 | 对周期长 短的认识 | 椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长； 该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体； 常数k与其中心天体有关 |
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．火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
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
[解析] 太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误；由于火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度的大小变化，选项B错误；根据开普勒行星运动定律可知，火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方，选项C正确；相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误。
[答案] C
●核心素养·思维升华 |
对开普勒行星运动定律理解的两点提醒 |
(1)开普勒行星运动定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动，卫星(或人造卫星)绕行星的运动。 (2)开普勒第二定律与第三定律的区别：前者揭示的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律，后者揭示的是不同行星运动快慢的规律。 |
1．下列关于行星绕太阳运动的说法，正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
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