（2019）新人教版高中物理必修第二册7-1 行星的运动 教师版考试讲义.docx

1、合格性考试讲义 必修二第七章 万有引力与宇宙航行第一节 行星的运动一、地心说和日心说开普勒定律1地心说(1)内容：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)代表人物：托勒密2日心说(1)内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动(2)代表人物：哥白尼3局限性：地心说与日心说都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符3开普勒定律定律内容公式或图示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

2、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公式：k，k是一个与行星无关的常量4.对开普勒定律的理解1开普勒第一定律解决了行星的轨道问题行星的轨道都是椭圆，如图甲所示不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，太阳处在椭圆的一个焦点上，如图乙所示，即所有轨道都有一个共同的焦点太阳因此开普勒第一定律又叫轨道定律2开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题(1)如图所示，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积SASB，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大因此开普勒第二定律又叫面积定律(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点

3、同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小3开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题(1)如图所示，由k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长，因此第三定律也叫周期定律常量k与行星无关，只与太阳有关(2)该定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，其中常量k与卫星无关，只与地球有关，也就是说k值大小由中心天体决定二、行星运动的近似处理1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心2对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变，即行星做匀速圆周运动3所有行星轨道半径r的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等【学考演练】1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(

4、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)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动()(3)所有行星绕太阳运转的周期都是相等的()(4)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动()(5)行星的轨道半径和公转周期成正比()(6)公式k中的a可认为是行星的轨道半径()2日心说的代表人物是()A托勒密B哥白尼C布鲁诺 D第谷解析：选B日心说的代表人物是哥白尼，布鲁诺是宣传日心说的代表人物3(2019北京海淀区期中)下面列举的四位大师，他们对世界天文学的发展影响极其深远，那么其中排列符合历史发展顺序的是()A哥白尼托勒密牛顿开普勒B托勒密牛顿哥白尼开普勒C哥白尼托勒密开普勒牛顿D托勒密哥

5、白尼开普勒牛顿解析：选D.希腊科学家托勒密提出了地心说：认为地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从人类头顶飞过，地球是宇宙的中心；波兰天文学家哥白尼，发表著作天体运行论提出日心说，预示了地心宇宙论的终结；德国天文学家开普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒行星运动定律；开普勒发现了行星的运行规律之后，牛顿根据开普勒定律和牛顿运动定律，总结出了万有引力定律，D项正确4(多选)16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是()A宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B地球是绕太阳

6、做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象D与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多解析：选ABC.所有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；行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动；整个宇宙是在不停运动的5关于天体的运动，以下说法中正确的是()A天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D太阳系中

7、所有行星都绕太阳运动解析：选D天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律，即牛顿三大定律，故A错误。天体的运动轨道都是椭圆，而不是圆，只是将椭圆当成圆处理，故B错误。太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，故C错误。6下列说法中正确的是()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地球是绕太阳做匀速圆周运动的一颗行星D日心说和地心说都不完善解析：选D地心说和日心说都不完善，太阳、地球等天体都是运动的，不可能静止，故B错误，D正确。地球是绕太阳运动的普通行星，但运行轨道不是圆，也并非宇宙的中心天体，故A、C错误。7关于开普勒

8、对行星运动规律的认识，下列说法正确的是()A所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C所有行星的轨道半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相同D所有行星的公转周期与行星的轨道半径都成正比解析：选A由开普勒第一定律知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，选项A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项C、D错误。8(2019绵阳高一检测)关于开普勒第二定律，理解正确的是()A行星绕太阳运动时，一定做匀速圆周运动B行星绕太阳运动时，一定做匀变速曲线运动C行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故

9、在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析：选D行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故行星做变速曲线运动，但不是匀变速曲线运动，A、B错误；根据开普勒第二定律可知，在近日点时行星的线速度大于在远日点时行星的线速度，C错误，D正确。9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平方等于它们轨道半长轴之比的立方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

10、析：选C太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，A项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B项错误；“在相等的时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的，不同的行星，则不具有可比性，D项错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值，C项正确。10.某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳位于()AF2 BACF1 DB解析：选A根据开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，故行星在近日点的速率大于在远日点的速率，由题知行星在A

11、点的速率比在B点的速率大，所以太阳位于F2位置，选项A正确。11地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是()A地球公转速度是不变的B冬至这天地球公转速度大C夏至这天地球公转速度大D无法确定解析：选B冬至这天地球与太阳的连线短，夏至长。根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过相等的面积，则在相等的时间内，冬至时地球运动的路径要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，选项B正确。12开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律，某一人造卫星绕地球做匀速

12、圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的，若月球绕地球运行的周期为27天，则此卫星运行的周期大约是()A14天 B48天C816天 D1620天解析：选B由开普勒第三定律k得，所以T星T月27天5.2天，B正确。13下述说法中正确的有()A一天24 h，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实B由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动C太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小D月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间解析：选C地球以太阳为中心转动是公认的事实，故A错误；各行星都分别在以太阳为焦点，做椭圆运动，故B错误；由开普勒第三定律k可

13、知：水星离太阳最近，则运动的周期最小，C正确；月球是地球的卫星，它绕地球一周需一个月的时间，故D错误14(2019广西柳州期中)由开普勒行星运动定律，我们可以知道()A所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B行星从远日点向近日点运动时，速率逐渐增大C离太阳越远的行星，公转周期越短D只有绕太阳运动的行星轨道才是椭圆解析：选B.根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，选项A错误；根据开普勒第二定律，行星从远日点向近日点运动时，速率逐渐增大，选项B正确；根据开普勒第三定律，离太阳越远的行星，公转周期越长，选项C错误；天体运动中，不只是行星绕太阳运动时的轨道才是椭圆的，所有行星绕恒星运行的轨道都

14、是椭圆，选项D错误15关于行星的运动，下列说法正确的是()A行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大B行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大C水星离太阳最近，公转周期越大D海王星离太阳最远，绕太阳运动的公转周期最小解析：选B.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等其表达式k，行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长，故A错误，B正确；水星轨道的半长轴最短，公转周期就最小，故C错误；海王星离太阳“最远”，公转周期就最长，故D错误16(2019江苏高邮期中)有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为271，则它们的轨道半径比为()A31B271C91D19解析：选C.根据开普勒第三定

15、律k，则有，解得91，故选项C正确，A、B、D错误【真题演练】21. （2018.7宁夏）在太阳系中，若火星轨道的半长轴为a，公转周期为T，则下列关系正确的是（ ）A. a 3=kT2B. a2=kT2C. a=kT2D. a=kT【答案】A【解析】【分析】【详解】根据开普勒第三定律，所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即则a3=kT2故选A。1. （2019.6广东）在经典力学的发展历程中，许多科学家做出了贡献下列说法正确的是A. 伽利略创立了“日心说”B. 牛顿提出了万有引力定律C. 哥白尼提出了“地心说”D. 开普勒测出了引力常量【答案】B【解析】【详解】AC、地心说最初由米利都学派形成初步理念，后由古希腊学者欧多克斯提出，然后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来；哥白尼提出了日心说，故选项A、C错误；B、牛顿提出了万有引力定律，故选项B正确；D、卡文迪许测出了万有引力常量，开普勒通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律，故选项D错误15. （2018江苏）有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27:1，则它们的轨道半径比为A. 3：1B. 27:1C. 9：1D. 1：9【答案】C【解析】【详解】根据开普勒第三定律，则有，解得，故选项C正确，A、B、D错误第 10 页 共 10 页