第7章 第1节 行星的运动（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版 江苏专用）

本高中物理讲义聚焦行星运动规律核心知识点，从地心说与日心说的认识历程切入，系统梳理开普勒行星运动定律，包括轨道椭圆特征、面积定律及半长轴与周期关系，并延伸至第三定律的应用与模型简化。 资料以“多维度理解+全方位练明”为特色，通过史实呈现培养科学态度，模型建构提升科学思维，结合判断、选择及典例分析强化物理观念。课中辅助教师授课，课后助力学生查漏补缺，深化知识理解。

　第七章　万有引力与宇宙航行 第1节　行星的运动(强基课——逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 通过史实，了解万有引 力定律的发现过程。 学考 层级 1.了解人类对行星运动规律的认识历程，知道地心说和日心说。 2.知道开普勒行星运动定律的内容，掌握行星运行的轨道特点和运动规律。 选考 层级 理解并能应用开普勒行星运动定律解答有关问题。 逐点清(一)　开普勒定律 [多维度理解] 1.两种对立的学说 (1)地心说：地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕地球运动。 (2)日心说：日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。 2.开普勒定律 开普勒 第一定律 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 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 开普勒 第三定律 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。其表达式为=k，其中a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，比值k是一个对所有行星都相同的常量 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)行星绕太阳沿椭圆轨道运动，太阳处在椭圆的中心。 (×) (2)围绕太阳运动的行星的速率是不变的。 (×) (3)同一行星绕中心天体沿椭圆轨道运动，靠近中心天体时速度增大，远离中心天体时速度减小。 (√) (4)绕同一恒星运动的行星轨道的半长轴越长，行星的公转周期越长。 (√) 2.(2025·句容高一检测)关于天体运动，下列说法中不正确的是 (　 ) A.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 B.太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动 C.与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远 D.绕同一天体运动的行星的轨道的半长轴越长，该行星的周期越长 解析：选B　由开普勒第二定律可知，行星在靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小，故A正确，不符合题意；太阳每天东升西落，产生这种现象的原因是地球每天自西向东自转一周，故B错误，符合题意；与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多，故C正确，不符合题意；根据开普勒第三定律=k可知，绕同一中心天体运动的行星的轨道的半长轴越长，该行星的周期越长，故D正确，不符合题意。 逐点清(二)　开普勒第三定律的应用 [多维度理解] 1.模型构建 天体虽做椭圆运动，但它们的轨道一般接近圆。中学阶段我们在处理天体运动问题时，为简化运算，一般把天体的运动当作匀速圆周运动来研究，椭圆的半长轴即为圆半径。 2.轨道半径与周期的关系 (1)在处理天体运动时，开普勒第三定律表述为：天体轨道半径r的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值为常数，即=k。据此可知，绕同一中心天体运动的多个天体，运动半径r越大的天体，其周期越长。 (2)表达式=k中的常数k只与中心天体的质量有关。如研究行星绕太阳运动时，常数k只与太阳的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k只与地球的质量有关。 3.适用规律 天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律，天体的运动与一般物体的运动在应用这两个规律上没有区别。 [典例]　(2025·云南高考)国际编号为192391的小行星绕太阳公转的周期约为5.8年，该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为1 AU，八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其他行星对该小行星的引力作用，则该小行星的公转轨道应介于 (　 ) 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 R/AU 0.39 0.72 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A.金星与地球的公转轨道之间 B.地球与火星的公转轨道之间 C.火星与木星的公转轨道之间 D.天王星与海王星的公转轨道之间 [解析]　根据开普勒第三定律可知=，其中r地=1 AU，T地=1年，T行=5.8年，代入解得r行≈3.23 AU，可知该小行星的公转轨道应介于火星与木星的公转轨道之间。故选C。 [答案]　C [全方位练明] 1.下列关于行星运动的叙述中正确的是 (　 ) A.由开普勒第三定律=k可知，k值与a3成正比 B.由开普勒第三定律=k可知，k值与T2成反比 C.开普勒第三定律中的k值是由a与T共同决定的 D.开普勒第三定律中的k值与a和T均无关 解析：选D　由开普勒第三定律=k可知，a3与T2成正比，k值与a和T均无关，只与中心天体质量有关， D正确。 2.(2025·张家港高一期末)“鹊桥二号”中继卫星由长征八号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射，与“鹊桥”二号一同发射的还有两颗通信技术试验星“天都一号”“天都二号”，与“鹊桥二号”一起组成一个月球通信、导航和遥感网络。“鹊桥二号”“天都一号”“天都二号”绕月轨道近月点高度均为200 km，远月点高度分别为16 000 km、4 000 km、9 000 km。设“鹊桥二号”“天都一号”“天都二号”绕月飞行的周期分别为T1、T2、T3，则下列关系中正确的是 (　 ) A.T1>T3>T2　　　　 B.T1>T2>T3 C.T3>T1>T2 D.T2>T1>T3 解析：选A　根据开普勒第三定律=k可知，半长轴a越大，周期T越大；“鹊桥二号”半长轴最大，周期最大，“天都一号”半长轴最短，周期最小，故T1>T3>T2。 学科网（北京）股份有限公司 $