人教版高中物理必修二行星的运动
7.1 行星的运动 同步练习-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
高中物理人教版（2019）第七章第一节《行星的运动》同步练习一、单选题1．如图所示，月球的半径为R，甲、乙两种探测器分别绕月球做匀速圆周运动与椭圆轨道运动，两种轨道相切于椭圆轨道的近月点A，圆轨道距月球表面的高度为R2，椭圆轨道的远月点B与近月点A之间的距离为6R，若甲的运动周期为T，则乙的运动周期为（）A．3√2T B．3T C．2√2T D．2T 2．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，如图所示，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。
哈雷彗星最近出现的时间是1986年，则关于它下次飞近地球的时间，下列判断正确的是（）A．大约在2070年B．大约在2062年C．大约在2048年D．大约在2035年3．如图是发射地球同步卫星的示意图。
其发射方式是先用火箭将卫星送入近地圆轨道I当卫星运行至P点时，卫星自带的发动机点火推进，使卫星进入椭圆轨道II，其远地点刚好与同步轨道III相切于Q，当卫星运行至Q点时再次点火推进，将卫星送入同步轨道。
已知近地圆轨道半径约为地球半径R，同步轨道距地面高度约为6R，卫星在近地轨道运行的周期T1=1.5h，则卫星从P点运动至Q点所用的时间约为（）A．4h B．6h C．12h D．24h 4．某行星绕太阳运行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 处的速率比在B处的速率大，则太阳的位置（）A．一定在F2B．可能在F1，也可能在F2C．一定在F1D．在F1和F2连线的中点5．假设地球同步卫星、月球绕地球的公转和地球绕太阳的公转均可近似看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．在相等时间内月球与地心的连线扫过的面积和地球与太阳中心的连线扫过的面积相等B．在相等时间内地球同步卫星与地心的连线扫过的面积和月球与地心的连线扫过的面积相等C．月球公转半径的三次方与周期平方的比值等于地球公转半径的三次方与周期平方的比值D．地球同步卫星运动半径的三次方与周期平方的比值等于月球公转半径的三次方与周期平方的比值6．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，其中火星轨道长半径1.524天文单位（地球到太阳的平均距离为一个天文单位，1天文单位约等于1.496亿千米）。
行星的运动(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)
星经过近日点时的速度 vb 为( D )
b
A. va
a
B．
a
va
b
C.
b
va
a
a
D． va
b
[解析] 取极短时间Δt 研究，根据开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相
等时间内扫过的面积相等．
1
1
则有： a·va·Δt＝ b·vb·Δt
2
2
a
得到：vb＝ va.
b
04
拓展：认识太阳系
太
阳
系
示
意
图
太阳系的天体构成包括太阳、
导入新课
自古以来，人们就观察到日出日落：
由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，
太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮
及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。
01
地心说
托勒密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做
圆周运动
由于月球绕地球运动，地球绕太阳运动，中心天体质量不同，即k值不同，所以即
使已知月球与地球之间的距离，也无法求出地球与太阳之间的距离，故C正确，
BD错误。
【例题】地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所
示。近日点与太阳中心的距离为 ，远日点到太阳的距离为 。天文学家哈雷成
在中学阶段的研
究中我们可按圆
轨道处理。
1. 行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2. 行星绕太阳做匀速圆周运动。
3. 所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次
人教版高中物理必修二 行星的运动ppt课件
R
B
R0
A
表达式：
R3 T2
= k
行星绕太阳公转 的周期
探究：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天) 57 87.97 水星 108 225 金星 149 365 地球 228 687 火星 778 4333 木星 1426 10759 土星 2869 30686 天王星 4495 60188 海王星 0.0424 1 同步卫星 0.3844 27.322 月球 K值
3.36×1018 3.35×1018 3.31×1018
3.36×1018
结 论
k值与中心天体有关，而 与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？ 2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
小结
1、开普勒第一定律（轨道定律）
16世纪，波 兰天文学家 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 体系”宇宙
这是哥白尼根据观测绘 制的月球表面
哥白 尼的 铜像
哥白尼的日心说
伽利略 伽利略在讲解 伽利略的实 验仪器和实 他的观测发现 的纪念 验记录笔记 碑
开普勒提 出三大定 律
开普勒行星运动规律
开普勒第一定律：
所有行星绕太阳的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上。
太阳
●
焦点
焦点
开普勒第二定律：
(word完整版)人教版高中物理必修2课后习题答案
第五章第1节 曲线运动1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
2. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
3. 答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
第2节 质点在平面内的运动1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。
如图6－15。
2. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度，如图6－15所示， 6.4/v m s ===，与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3. 答：应该偏西一些。
如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
4. 答：如图6－17所示。
第3节 抛体运动的规律1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。
（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.422. 解：该车已经超速。
行星的运动开普勒定律的理解与应用课件—【新教材】人教版高中物理必修第二册
对
星
——第谷·布拉赫
体 运
1546年12月14日出生于斯坎尼亚省基乌德斯特 普的一个贵族家庭。丹麦天文学家和占星学家。
动
的
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，
观 察
但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。 近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷 （1546-1601）进行的。
第谷·布拉赫是天文史上的一位奇人。他对于星象的观测，其精确严密 在当时达到了前所未有的程度。其编纂的星表的数据甚至已经接近了肉 眼分辨率的极限，这让人瞠目结舌。第谷的数据为其弟子——大名鼎鼎 的开普勒所运用，由此创立了著名的行星运动三大定律，成就了近代天 文学的开端。
那么每天的情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同，
而“日心说”则能说明这种情况；白昼是地球自转形成的，而பைடு நூலகம்季是地
球绕太阳公转形成的。
思
考
讨
论
哥白尼“日心说”是绝对正确的吗？
“日心说”也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳 系的一个中心天体，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。
其中，比值 k 是一个对所有行星都相同的常量。 1571年12月27日生于神圣罗马帝国符腾堡（现属德国）的威尔德斯达特镇，德国天文学家、数学家与占星家。 第谷的数据为其弟子——大名鼎鼎的开普勒所运用，由此创立了著名的行星运动三大定律，成就了近代天文学的开端。 随着天文观测不断进步，“地心说”暴露出许多问题。 “日心说”，只是比“地心说”更准确一些罢了。 是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说、并在天文学方面有突破性成就的人物，被后世的科学史家称为“天空的立法者”。 波兰天文学家哥白尼经过近四十年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。 白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。
新教材2023年高中物理 第7章 万有引力与宇宙航行 1 行星的运动课件 新人教版必修第二册
所有行星绕太阳运动的轨道 都是_椭__圆____，太阳处在所有 _椭__圆____的一个__焦__点___上
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
公式或图示
定律
开普勒 第三 定律
内容
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
(2)还需要知道地球、火星各自轨道的半长轴； (3)对于圆轨道，开普勒第三定律仍然适用，只是Ta32＝k 中的半长轴 a 换成圆的轨道半径 r。
要点提炼
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圆周运动来研 究，并且把它们视为做匀速圆周运动，椭圆的半长轴即为圆半径。
探究 二
开普勒第三定律的应用
情景导入
如图所示是火星冲日的年份示意 图，请思考：
(1)观察图中地球、火星的位置，地 球和火星谁的公转周期更长？
(2)已知地球的公转周期是一年，由 此计算火星的公转周期还需要知道哪些 数据？
(3)地球、火星的轨道可近似看成圆 轨道，开普勒第三定律还适用吗？
提示：(1)由题图可知，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离， 根据开普勒第三定律可得：火星的公转周期更长一些；
第七章 万有引力与宇宙航行
〔情 境 导 入〕 日出日落，斗转星移，神秘的宇宙壮丽璀璨……
当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星 辰等天文现象的奥秘……到了17世纪，牛顿以他伟大的工作把天空中的 现象与地面上的现象统一起来，成功地解释了天体运动的规律。
本章我们将学习对人类智慧影响极为深远、在天体运动中起着决定 作用的万有引力定律，并了解它的发现历程和在人类开拓太空中的作 用。
行星的运动 【新教材】 人教版高中物理必修第二册
2
8
3
1+
0 2
，解的：
1.行星绕太阳的运动下列说法中正确的是(
)
A． 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B． 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
C． 离太阳越近的行星运动周期越长
D． 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都
相等
• 1.【答案】D
• 【解析】由开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，
行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公
共焦点上。
④ 意义：否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，
给出了太阳的准确位置。
二、开普勒定律
2.开普勒第二定律
① 内容：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 图示：
二、开普勒定律
2.开普勒第二定律
③ 说明：行星靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小。近日
动近似看成圆周运动来处理。
行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心
对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）大小不变，即行
星做匀速圆周运动
3
所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即 2
=
• 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文
九分之一
• 例题1 如图所示是行星绕恒星运动情况的示意图，下列说法
正确的是（ ）
A.速度最大的点是A点
B.速度最大的点是C点
C. 从A到B做减速运动
D. 从B到A做减速运动
• 解析：A、根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳行星
《第七章 1 行星的运动》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019必修第二册
《行星的运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解开普勒行星运动定律的含义和基本规律。
2. 能够运用所学知识解释和预测行星运动现象。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解开普勒第一、第二定律的含义和实际应用。
2. 教学难点：运用开普勒定律解释和预测复杂的行星运动现象。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、图表和相关视频。
2. 准备教学器材，如天文望远镜、星球模型等。
3. 准备相关教学资源，如天文观测数据、科普视频等。
4. 设计课堂讨论和实验环节，引导学生积极参与。
四、教学过程：本节课的教学目标是让学生理解开普勒行星运动三定律，掌握行星运动的规律，并能应用于实际问题。
为了实现这个目标，我将采用以下的教学过程：1. 导入：首先，我会通过一些简单的实验和图片，让学生了解行星的运动情况，并引出本节课的主题——行星的运动。
2. 新课讲解：接下来，我会详细讲解开普勒行星运动三定律。
首先，我会介绍第一定律，即所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳位于椭圆的一个焦点上。
然后，我会讲解第二定律，即从太阳到行星的连线在相等时间内扫过相等的面积。
最后，我会介绍第三定律，即所有行星绕太阳公转周期的平方和它们轨道半径的立方成正比。
通过讲解和讨论，让学生深入理解这三个定律的含义和适用范围。
3. 实验探究：为了让学生更好地理解行星的运动规律，我会组织学生进行实验探究。
学生需要使用天文望远镜和测量工具，观察行星的运动，并记录数据。
通过实验探究，学生可以更直观地了解行星的运动规律，加深对知识的理解。
4. 案例分析：为了让学生能够将所学知识应用于实际问题，我会给出一些具体的案例，让学生分析行星的运动规律。
例如，太阳系中不同行星的轨道半径和周期的关系，以及行星运动对地球气候的影响等。
通过案例分析，学生可以更好地掌握所学知识，提高解决问题的能力。
5. 课堂互动：在教学过程中，我会鼓励学生积极参与讨论和提问，引导学生思考和探索。
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例2:从天文望远镜中观察到银河系中有两颗
行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，
观察测量到它们的运转周期之比为8:1，则它
们椭圆轨道的半长轴之比为（
A．2:1
B．4:1
B
）
C．8:1
D．1:4
例3：设月球绕地球运动的周期为27天， 则地球的同步卫星到地球中心的距离r
（3）开普勒定律是由行星运动的观察结果而总结出来的
规律，它们每一条都是经验定律，都是从观察行星运动
所取得的资料中总结出来的．
人教版高中物理必修二6.1行星的运动 (共13 张PPT)
C 例1:下列说法正确的是:
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其 它行星都绕地球运动 B．太阳是静止不动的，地球和其它行星都 绕太阳运动
第六章 万有引力与航天
第一节 行星的运动
一.古代关于天体运动的两种观点
1.地心说：
形成:
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧 多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展
而逐渐建立和完善起来。
代表人物：托勒密
基本观点： 地球是宇宙的中心。地
球是静止不动的，太阳、月亮以及其它 行星都绕地球运动。
统治很长时间的原因：
①符合人们的日常经验； ②符合宗教地球是宇宙的中心的说法。
缺点 ：描述天体的运动遇到了困难
2.日心说：
哥
形成： 约在公元前260年，古希腊 白
天文学家阿利斯塔克最早提出了日心
尼
说的观点。但真正发展并完善日心说 的，是来自波兰的哥白尼（1473-
1543）。
观 测 用
代表人物： 哥白尼
与月球中心到地球中心的距离R之比为：B
A: 1/3 B:1/9 C:1/27 D:1/18aT月2 T卫2
人教版高中物理必修二6.1行星的运动 (共13 张PPT)
人教版高中物理必修二6.1行星的运动 (共13 张PPT)
注意：
（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不 过此时比值 k 是由行星质量所决定的另一恒量．
（2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星
是做匀速圆周运动．
人教版高中物理必修二6.1行星的运动 (共13 张PPT)
a
人教版高中物理必修二6.1行星的运动 (共13 张PPT)
2.开普勒第二定律
（面积定律）
对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相 等的时间内扫过相等的面积。
若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK
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V近>V远
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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公转周期的 二次方的比值都相等。
即：a3 / T 2 = k
K是一个只决定于被绕天体（中心天体）物理量
a
3 木
a
3 火
a
3 地
k
T木2 T火2 T地2
a
3 月
a
3 卫
k'
的
天
基本论点:太阳是静止不动的，地球和其
它行星都绕太阳转动 。
文 仪
器
缺点:太阳不是宇宙的中心，行
星绕太阳的运动轨道不是圆
哥白尼雕像（加沙）
二.开普勒对行星运动的描述
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形成过程：
若是匀速圆 周运动……
怎么回事
开普勒（德国）
呢…… 第 谷（丹麦）
潜心研究
→
8分的误差
←
↓
二十年的精心观测
↓
四年多的刻苦计算
否定19 种假设
↓
行星轨道为椭圆
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人教版高中物理必修二6.1行星的运动 (共13 张PPT)
1、开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，太阳 处在椭圆的一个焦点上。