7.1 行星的运动 导学案 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理导学案围绕“行星的运动”展开，核心知识点包括近代天体物理学史（从托勒密地心说到牛顿万有引力定律的发展）和开普勒三大定律。课堂导入通过梳理科学史脉络，建立前后知识联系，为后续万有引力定律学习提供支架。 资料特色在于融合科学史与规律学习，培养学生科学态度与责任，习题结合二十四节气、霍曼转移轨道等实际情境，锻炼科学思维中的模型建构与推理能力，助力物理观念形成，提升解决实际问题的能力，适合教师教学与学生自主学习。

7.1 行星的运动 知识汇总 一、近代天体物理学史 1、托勒密：地心宇宙，即认为地球是宇宙的中心，一切天体围绕地球运行。 2、哥白尼：日心说，即认为太阳是宇宙的中心，一切天体围绕太阳运行。 3、伽利略：发明天文望远镜，证实了日心说的正确性。 4、布鲁诺：日心说的支持者与推动者，哥白尼死后极大的发展了日心说的理论。 5、第谷：观测星体运动，并记录数据。 6、开普勒：潜心研究第谷的观测数据，以20年的时间提出了开普勒三定律。 7、牛顿：在前人的基础上整理总结得出了万有引力定律。 二、开普勒三大定律 1、开普勒第一定律(轨道定律)：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。 2、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的面积相等。 3、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；即：=k,k是一个与行星无关的常量。 一、单选题 1．关于开普勒定律，下列说法正确的是（　　） A．开普勒定律是经过长时间连续不断的观察、推理总结出来的，未经过实际计算 B．开普勒第一定律表明，行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 C．开普勒第二定律表明，地球在近日点比火星在远日点更快 D．开普勒第三定律中，是一个在任何星系中都相等的常量 2．《晋书·天文志》载：“日月行道，皆如弹圆，而迟疾有准。”今有甲、乙两行星同受中心天体（古称“镇星”）引力牵引。甲星轨道为椭圆，其距中心天体最近为四百万里，距中心天体最远为三千万里。乙星则做匀速圆周运动，且与甲星绕行周期相同。试问乙星轨道半径当为多少里（　　） A．三千四百万里 B．一千七百万里 C．二千六百万里 D．一千三百万里 3．北京2022年冬奥会开幕式二十四节气倒计时惊艳全球。如图所示是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（　　） A．冬至时地球的运行速度最小 B．从冬至到春分的运行时间和夏至到秋分的运行时间相等 C．若用a代表行星绕日运动的椭圆轨道半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值是不同的 D．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 4．“二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（　　） A．从节气划分来看，一年四季的时间一样长 B．太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C．太阳系中，开普勒第三定律中的k值由太阳质量决定 D．地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 5．黄道（ecliptic），天文学术语，是从地球上来看太阳（视太阳）一年“走”过的路线，是由于地球绕太阳公转而产生的，该轨道平面称为黄道面。2023年6月21日是夏至日，视太阳于当日22时57分37秒运行至黄经位置。地球公转轨道的半长轴在天文学上常作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离（这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号表示）。已知火星公转轨道的半长轴是，则下列说法正确的是（　　） A．火星的公转周期为地球公转周期的倍 B．火星的公转周期为地球公转周期的 C．夏至时，地球处于远日点，公转线速度最大 D．夏至时，地球处于近日点，公转线速度最小 6．如图所示，霍曼转移轨道是以较低能耗从地球发送探测器到火星的转移轨道，该轨道以太阳为焦点，近日点、远日点分别与地球轨道、火星轨道相切。在地球上将火星探测器发射，探测器从地球轨道出发，在太阳引力作用下，沿霍曼转移轨道无动力运行到达火星轨道。地球、火星的公转轨道可近似为圆轨道，火星公转轨道半径约为地球公转轨道半径的倍，则探测器从地球轨道运动至火星轨道用时约为（　　） A．年 B．年 C．1年 D．年 二、多选题 7．如图所示，甲、乙两颗卫星在同一椭圆轨道上沿逆时针方向绕地球运行。以椭圆轨道中心为坐标原点，建立直角坐标系，地球在椭圆的焦点处，椭圆与坐标轴的四个交点分别为A、B、C、D。某时刻，甲在近地点时，乙恰在远地点。下列说法正确的有（　　） A．当甲运行至点时，乙的位置在CD之间 B．当甲运行至点时，乙的位置在DA之间 C．当甲运行至点时，乙的速率大于甲 D．当甲运行至点时，乙的速率小于甲 8．天文学家利用万有引力定律计算天王星位置的过程中，出现了一定的误差．他们猜测在天王星的轨道外，肯定有一颗没有发现的行星，该行星的引力不断地影响着天王星的运动．最终，科学家们通过计算“找”到了这颗遥远的行星——海王星．若海王星绕太阳逆时针运行的运动轨迹如图所示，图中为长轴，为短轴，若只考虑万有引力的作用，下列说法正确的是（    ） A．海王星在A点的速率大于在B点的速率 B．海王星在B点的加速度与在D点的加速度相同 C．海王星从A到B的过程中与太阳的连线在相同单位时间内扫过的面积比从B到C的大 D．海王星从C到D所用的时间大于从D到A的时间 参考答案 1. B 2. B 3. D 4. C 5. A 6. B 7. AD 8. AD 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $