資源簡介

《7.1行星的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材分析】
（一）教材分析
本節(jié)教材首先讓學(xué)生在上課前準(zhǔn)備大量的資料并進(jìn)行閱讀，如：第谷在1572年時(shí)發(fā)現(xiàn)在仙后座中有一顆很亮的新星，從此連續(xù)十幾個(gè)月觀察這顆星從明亮到消失的過程，并用儀器定位確證是恒星（后稱第谷星，是銀河系一顆超新星），打破了歷來“恒星不變”的學(xué)說．伽利略開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)．為推翻以亞里士多德為旗號的經(jīng)院哲學(xué)對科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的科學(xué)認(rèn)識而奮斗了一生，因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”．開普勒幼年時(shí)期的不幸，通過自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作．這些物理學(xué)家的有關(guān)資料可以幫助學(xué)生在了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的過程中體會科學(xué)家們追求真理、實(shí)事求是、不畏強(qiáng)權(quán)的精神．
教法建議
　　具體授課中教師可以用故事的形式講述．也可通過放資料片和圖片的形式講述．也可大膽的讓學(xué)生進(jìn)行發(fā)言．
　　在講授“日心說”和“地心說”時(shí)，先不要否定“地心說”，讓學(xué)生了解托勒密巧妙的解釋，同時(shí)讓學(xué)生明白哥白尼的理論推翻了統(tǒng)治人類長達(dá)一千余年的地球是宇宙中心的“地心說”理論，為宣傳和捍衛(wèi)這一學(xué)說，意大利的思想家布魯諾慘遭燒死，伽利略也為此受到殘酷迫害．不必給結(jié)論，讓學(xué)生自行得出結(jié)論．
【學(xué)情分析】
（一）學(xué)情分析
本課內(nèi)容是在曲線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在萬有引力定律建立之前學(xué)習(xí)開普勒有關(guān)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。學(xué)生在初中地理課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)有了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的基本認(rèn)識，在初中歷史課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)初步了解了地心說與日心說。教材運(yùn)用非常少的篇幅簡單回顧了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的兩種學(xué)說之爭，介紹了開普勒在對第谷觀測數(shù)據(jù)的分析研究基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（本課在以往教學(xué)中存在的問題：因?yàn)椴皇歉呖嫉闹攸c(diǎn)和熱點(diǎn)，一般不被老師們重視）。
作為高中物理教學(xué)一線上的物理教師，深深體會到物理學(xué)家的思想、精神被“內(nèi)化”在物理學(xué)科知識內(nèi)容中，物理學(xué)被深深地打上了人類文明的烙印，這往往使物理學(xué)不僅具有科學(xué)精神、科學(xué)素質(zhì)教育價(jià)值，也具有人文教育、人文精神培養(yǎng)的功能。根據(jù)高中生的特點(diǎn)，在物理教學(xué)中探索適合高中生發(fā)展的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的人文模式是我多年主持的研究課題，在這方面做了較系統(tǒng)的研究，本課雖然不是教材及考試的重點(diǎn)內(nèi)容，但是，從對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神與人文精神教育及科學(xué)方法教育的角度看是難得的值得進(jìn)一步開發(fā)的好教材，特別是可以充分利用人文資源進(jìn)行科學(xué)教育。
根據(jù)本課的特點(diǎn)——行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，采取以啟發(fā)式講授為主的教學(xué)方式，借助于多媒體手段展示行星運(yùn)動(dòng)模式。
【教學(xué)目標(biāo)】
（一）教學(xué)目標(biāo)
1、了解“地心說”和“日心說”兩種不同學(xué)說的建立和發(fā)展過程；
2、知道開普勒對行星運(yùn)動(dòng)的描述；
3、培養(yǎng)學(xué)生在客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上通過分析、推理，提出科學(xué)假設(shè)，再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的正確認(rèn)識事物本質(zhì)的思維方法。
4、通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考、善于動(dòng)手的能力。
5、通過開普勒運(yùn)動(dòng)定律的建立過程,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育、建立科學(xué)的宇宙觀。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
（一）教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)
1.理解和掌握開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，認(rèn)識行星的運(yùn)動(dòng)。
2.理解宇宙中行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，掌握人類認(rèn)識自然規(guī)律的科學(xué)方法。
難點(diǎn)
1.對開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用。
2.澄清人們對天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識。
【新課導(dǎo)入】
（一）新課導(dǎo)入
在浩瀚的宇宙中有著無數(shù)大小不一，形態(tài)各異的天體，如太陽、地球、月亮、星星等等。這些天體是如何運(yùn)動(dòng)的呢？人類最初是通過直接的感性認(rèn)識以及受宗教的影響，建立了“地心說”，哥白尼分析了托勒密體系中的行星運(yùn)動(dòng)，哥白尼用了“將近四個(gè)九年的時(shí)間”去測算、校核、修訂他的學(xué)說。提出了“日心說”，“日心說”認(rèn)為太陽是宇宙的中心，其他天體（包括地球）都繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。“日心說”雖在“地心說”的基礎(chǔ)上前進(jìn)了一大步，第谷等科學(xué)家通過長期觀測，記錄了大量的觀測數(shù)據(jù)，“日心說”解釋行星運(yùn)動(dòng)時(shí)與實(shí)際觀測的結(jié)果仍有一定的誤差，最終開普勒通過計(jì)算，確立了行星運(yùn)動(dòng)的正確圖景：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。開普勒對行星運(yùn)動(dòng)的描述，為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律奠定了重要的基礎(chǔ)。
【新課講解】
（一）開普勒定律
開普勒三定律
（學(xué)生閱讀課本，了解開普勒定律的發(fā)現(xiàn)過程，并標(biāo)記開普勒三大定律的內(nèi)容，教師講解并得出開普勒定律）
丹麥天文學(xué)家第谷認(rèn)為，要認(rèn)識行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要積累高度精確的觀測資料，他連續(xù)二十年，對行星的位置進(jìn)行了精確的測量，但是沒有得到結(jié)果，但是他積累大量的觀測數(shù)據(jù)。
在第谷去世后，他的助手德國天文學(xué)家開普勒（ 1571－1630）在最初研究他的導(dǎo)師—第谷所記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，也是以行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型來思考問題的，但是所得結(jié)果卻與第谷的觀測數(shù)據(jù)至少有8/的角度誤差．當(dāng)時(shí)公認(rèn)的第谷的觀測誤差不超過2/，開普勒想，這不容忽視的8/也許是因?yàn)槿藗冋J(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所造成的．至此，人們長期以來視為真理的觀念——天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，第一次受到了懷疑．后來開普勒又仔細(xì)研究了第谷的觀測資料，經(jīng)過四年多的刻苦計(jì)算，先后否定了19種設(shè)想，最后終于發(fā)現(xiàn)：
板書：開普勒第一定律 所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
解釋：這是（重點(diǎn)和易忽略點(diǎn)）開普勒地一定律（也叫軌道定律）說明了各行星運(yùn)動(dòng)軌道的形狀并不是地心說和日心說中提到的圓，而是橢圓，是開普勒根據(jù)第谷觀察火星所得數(shù)據(jù)加以演算得到的，各行星軌道是橢圓形狀也不盡相同，即半長軸是不同的，但這些橢圓卻有個(gè)共同的焦點(diǎn)，太陽正好在這個(gè)公共焦點(diǎn)上
預(yù)備知識：橢圓的中心，焦點(diǎn)，半長軸，半短軸等。
強(qiáng)調(diào)：橢圓 太陽并不是位于中心，而是焦點(diǎn)
例2下列說法正確的是（ ）
A 、太陽系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)
B 、行星運(yùn)動(dòng)的方向總是沿著軌道的切線方向
C 、行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽的連線垂直
D日心說的觀點(diǎn)是正確的
解析：對于行星的運(yùn)動(dòng)不能等同于勻速圓周運(yùn)動(dòng)。行星從近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，行星的運(yùn)動(dòng)方向與它和太陽連線的夾角大于900的，當(dāng)行星從遠(yuǎn)日點(diǎn)向近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星的運(yùn)動(dòng)方向與它和太陽連線的夾角小于900的，故A、B正確
規(guī)律總結(jié)：行星運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，是曲線運(yùn)動(dòng)，行星的運(yùn)動(dòng)也同樣符合運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，仍然可以運(yùn)用動(dòng)力學(xué)和曲線運(yùn)動(dòng)的知識對行星運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。此處易被忽略。
板書：開普勒第二定律 對于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。
解釋：這是重點(diǎn)，開普勒第二定律（也叫面積定律），說明每一行星的矢徑（太陽和行星的連線）經(jīng)過相等的時(shí)間掃過的面積相等，顯然行星運(yùn)動(dòng)的線速度大小在軌道上各點(diǎn)是不相同的。行星在軌道上離太陽最近的地方叫近日點(diǎn)，它經(jīng)過該點(diǎn)時(shí)速度最大；在軌道上離太陽最遠(yuǎn)的地方叫遠(yuǎn)日點(diǎn)，行星經(jīng)過該點(diǎn)時(shí)速度最?。ń拯c(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)分別在軌道橢圓長軸的兩端）利用開普勒第二定律可以定性地解釋行星在軌道上運(yùn)動(dòng)的快慢和一些天文現(xiàn)象。
（近日點(diǎn)速度大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度?。?br/>例3地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是一橢圓，當(dāng)?shù)厍驈慕拯c(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，地球運(yùn)動(dòng)的速度大小（地球運(yùn)動(dòng)中受到太陽的引力方向在地球與太陽的連線上，并且可以認(rèn)為這時(shí)地球只受到太陽的引力）（ ）
不斷增大 B逐漸減小 C大小不變 D沒有具體數(shù)值無法計(jì)算
解析：本題中雖然沒有具體數(shù)值，但我們可以知道地球從近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受到的引力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的夾角大于900，因而這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果：一個(gè)作用使地球的運(yùn)動(dòng)方向改變，另一個(gè)使地球速度的大小發(fā)生改變，即把太陽對地球的引力分成兩個(gè)，一個(gè)垂直于地球運(yùn)動(dòng)方向，此力改變地球運(yùn)動(dòng)的方向，另一個(gè)力與地球運(yùn)動(dòng)方向共線，在地球從近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，此力與地球運(yùn)動(dòng)的方向相反，引力做負(fù)功，地球的速度減小，B正確
點(diǎn)撥：本節(jié)知識與曲線運(yùn)動(dòng)功和能的關(guān)系密切聯(lián)系，需多加練習(xí)。
板書：開普勒第三定律 所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
講授：開普勒第三定律（也叫周期定律）是說所有行星的軌道的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等，若用R代表橢圓軌道的半長軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，由上面的敘述可知 R3/ T2＝k 比值k是一個(gè)與行星無關(guān)的常量．
注釋：對于此公式，常用來討論一些天體的運(yùn)動(dòng)周期和半長軸的關(guān)系，是?？键c(diǎn)，需引起重視。開普勒定律不僅適用行星繞太陽運(yùn)動(dòng)，也適用衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，只不過R3/ T2＝k中K的值是不同的，做題過程中必須注意。
開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的確切描述不僅使人們在解決行星的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題上有了依據(jù)，更澄清了人們多年來對天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識，同時(shí)也推動(dòng)了對天體動(dòng)力學(xué)問題的研究．
多數(shù)行星的軌道與圓十分接近，所以中學(xué)階段的研究通常把行星的 軌道按圓周處理。對于此近似處理，只是為了計(jì)算、研究方便，不能由此說行星是在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此處是理解這個(gè)問題最易出錯(cuò)的地方。
例4、根據(jù)地理知識，結(jié)合開普勒定律，判斷水星和火星的公轉(zhuǎn)周期，哪一個(gè)更長些？
解析：由開普勒第三定律可以知道R3/ T2＝k，k是一個(gè)與行星無關(guān)的常量，因而哪個(gè)行星離太陽近，哪個(gè)行星的周期就短，由地理知識可以知道，水星是八大行星中離太陽最近的，因而水星是八大行星中公轉(zhuǎn)周期最短的，所以火星的公轉(zhuǎn)周期比水星更長一些
點(diǎn)撥：本章的知識與天文學(xué)知識聯(lián)系較多，與地理知識也有很多的聯(lián)系，因此在學(xué)習(xí)過程中，多查找相關(guān)資料，提高解題的準(zhǔn)確性。
【板書】
（一）板書
第1節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)
一、古代對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識
1.地心說：托勒密
2.日心說：哥白尼
二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
1.開普勒第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
2.開普勒第二定律：對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。
3.開普勒第三定律：所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等。
（k只與中心天體有關(guān)）
【課后反思】
（一）課后反思
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了行星的運(yùn)動(dòng)，了解了人類對行星運(yùn)動(dòng)的探索和認(rèn)識的過程，知道了所有行星都是沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)的，并且符合公式：
應(yīng)該說明的是：
（1）行星繞太陽運(yùn)動(dòng)都符合：
如對地球和木星比較，就有：
但月球人造衛(wèi)星以及其它行星的衛(wèi)星并不是主要繞太陽運(yùn)動(dòng)的，它們和行星的運(yùn)動(dòng)比較，就有：
（2）對于同一個(gè)行星的不同衛(wèi)星，它們也符合運(yùn)動(dòng)規(guī)律：
如月球和各人造衛(wèi)星同步，就符合這一規(guī)律，但k'是與k不同的量，這一點(diǎn)我們在學(xué)完這一章后將能夠證明。《7.1行星的運(yùn)動(dòng)》課后練習(xí)
（一）鞏固訓(xùn)練
1.關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是( )
A.牛頓研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運(yùn)動(dòng)定律
B.太陽系所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的中心
C.行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小
D.開普勒第三定律中的常數(shù)k與太陽無關(guān)
2.太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道。下列4幅圖是用來描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖像。圖中坐標(biāo)系的橫軸是，縱軸是；這里T和R分別是行星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，和分別是水星繞太陽運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑。下列4幅圖中正確的是( )
A. B.
C. D.
3.關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法不正確的是( )
A.所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上
B.地球繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)行的速率相等
C.表達(dá)式，k與中心天體有關(guān)
D.表達(dá)式，T代表行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期
4.如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，圖中虛線為衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，A、B、C、D是軌跡上的四個(gè)位置，其中A距離地球最近，C距離地球最遠(yuǎn).下列說法中正確的是( )
A.衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度最大 B.衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最大
C.衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最大 D.衛(wèi)星在C點(diǎn)的加速度最大
5.太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，稱為“行星沖日”。已知地球及各地外行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示。根據(jù)表中信息，可以判斷( )
地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
軌道半徑R/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30
A.火星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔大于兩年
B.某些地外行星一年中可能會出現(xiàn)兩次沖日現(xiàn)象
C.天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔約為土星的一半
D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短
6.衛(wèi)星原來在橢圓軌道Ⅰ上繞地球運(yùn)動(dòng)，到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)B時(shí)又進(jìn)入圓軌道Ⅱ，A是軌道Ⅰ上的近地點(diǎn)，如圖所示。關(guān)于衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是( )
A.在軌道Ⅰ上經(jīng)過B時(shí)的速度比經(jīng)過A時(shí)小
B.在軌道Ⅰ上經(jīng)過B時(shí)的速度比經(jīng)過A時(shí)大
C.在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期比在軌道Ⅱ上小
D.在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期比在軌道Ⅱ上大
7.地球繞太陽運(yùn)行的軌道半長軸為，周期為365天；月球繞地球運(yùn)行的軌道半長軸為，周期為27.3天；則對于繞太陽運(yùn)動(dòng)的行星的值為________，對于繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的值為________。
8.若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為,則它們的軌道半徑之比__________,向心加速度之比__________。
9.定律 內(nèi)容 圖示
開普勒第一定律 所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是__________,太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上
開普勒第二定律 從太陽到行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過__________
開普勒第三定律 行星軌道__________的三次方與__________的二次方的比值是一個(gè)常量,公式:__________=k,k是一個(gè)與行星無關(guān)的常量
10.地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓。天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)在1662年跟蹤過一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長軸約等于地球公轉(zhuǎn)半徑的18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會再次出現(xiàn)。
（1）若這顆彗星在近日點(diǎn)的線速度為，在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度為，則哪個(gè)線速度大？
（2）這顆彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，它下次飛近地球大約是哪一年？
參考答案
1.答案：C
解析：開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運(yùn)動(dòng)定律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；太陽系所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由開普勒第二定律可知，行星在靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小，故選項(xiàng)C正確；開普勒第三定律中的常量k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，與環(huán)繞行星無關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.答案：B
解析：根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑三次方與周期平方成正比，則，整理得，故選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，B正確。
3.答案：B
解析：A.根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A正確；
B.根據(jù)開普勒第二定律可知，地球繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，近日點(diǎn)運(yùn)行的速率大于遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)行的速率，故B錯(cuò)誤；
CD.根據(jù)開普勒第三定律可知，表達(dá)式，k與中心天體有關(guān)，T代表行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期，故CD正確。
本題選錯(cuò)誤的，故選B。
4.答案：AC
解析：AB.A點(diǎn)為近地點(diǎn)，C點(diǎn)為遠(yuǎn)地點(diǎn)，所以A點(diǎn)速度最大，A正確B錯(cuò)誤。
CD.A點(diǎn)為近地點(diǎn)，C點(diǎn)為遠(yuǎn)地點(diǎn)，根據(jù)萬有引力定律可知，衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最大，C正確D錯(cuò)誤。
5.答案：AD
解析：根據(jù)開普勒第三定律有
可得，火星的公轉(zhuǎn)周期為
同理可得，木星、土星、天王星和海王星的公轉(zhuǎn)周期分別為
如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，故有
可得，火星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為
同理可得，木星、土星、天王星和海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為
故選AD。
6.答案：AC
解析：AB.在軌道Ⅰ上A是軌道Ⅰ上的近地點(diǎn)，B是軌道Ⅰ上的遠(yuǎn)地點(diǎn)，根據(jù)開普勒第二定律，在軌道Ⅰ上經(jīng)過B時(shí)的速度比經(jīng)過A時(shí)小，B錯(cuò)誤A正確；
CD.根據(jù)開普勒第三定律
軌道Ⅱ的半長軸大于軌道Ⅰ的半長軸，在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期比在軌道Ⅱ上小，D錯(cuò)誤C正確。
故選AC。
7.答案：;
解析：
8.答案：1:2；2:1
解析：
9.答案：橢圓;相等的面積;半長軸;周期;
解析：
10.答案：（1）（2）2062年
解析：（1）由開普勒第二定律知；
（2）由開普勒第三定律知
得
解得
年
即下次飛近地球大約為(共25張PPT)
7.1行星的運(yùn)動(dòng)
學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1.了解人類對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識過程. 2.初步理解開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，了解k值的大小只與中心天體有關(guān). 3.知道天普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的科學(xué)價(jià)值. 考試 要求 必考
a
浩瀚宇宙，天體運(yùn)行．
開普勒描述了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，許多科學(xué)家對運(yùn)動(dòng)的原因也提出各種猜想，如圖所示．
開普勒第一定律：
所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律
焦點(diǎn)
太陽
焦點(diǎn)
●
開普勒第二定律：
對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。
開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律
遠(yuǎn)處速度慢
近處速度快
開普勒第三定律：
所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
表達(dá)式：
a3
T2
= k
半長軸
行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期
探究2：
行星 半長軸(x106km) 公轉(zhuǎn)周期(天) K值
水星 57 87.97 3.36×1018
金星 108 225 3.35×1018
地球 149 365 3.31×1018
火星 228 687 3.36×1018
木星 778 4333
土星 1426 10759
天王星 2869 30686
海王星 4495 60188
同步衛(wèi)星 0.0424 1
月球 0.3844 27.322
結(jié) 論
k值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān)
觀察九大行星圖思考
2、金星與地球都在繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),那么金星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎
1、冥王星離太陽“最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長，對嗎？
實(shí)際上行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)很接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來處理問題，那么開普勒三定律的形式又如何？
1、多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；
2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大小）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
【例1】下列說法正確的是( )
A.地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)
B.太陽是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)
C.地球是繞太陽運(yùn)動(dòng)的一顆行星
D.日心說和地心說都是正確的
C
【解析】地球和太陽都不是宇宙的中心，地球在繞太陽公轉(zhuǎn)，是太陽系中的一顆行星，C對。地心說是錯(cuò)誤的，日心說也是不正確的，太陽也只是浩瀚宇宙中的一顆恒星。選C。
【評析】與地心說相比，日心說在天文學(xué)上的應(yīng)用更廣泛、更合理些。它們都沒有認(rèn)識到天體運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律與地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是相同的，但都是人類對宇宙的積極的探索性認(rèn)識。
1
關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是（ ）
A.天體的運(yùn)動(dòng)毫無規(guī)律，無法研究
B.天體的運(yùn)動(dòng)是最完美的、和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.太陽從東邊升起，從西邊落下，所以太陽繞地球運(yùn)動(dòng)
D.太陽系中所有行星都圍繞太陽運(yùn)動(dòng)
D
【例2】某行星繞太陽運(yùn)行的橢圓軌道如圖6-1-4所示，太陽在橢圓軌
道的一個(gè)焦點(diǎn)上。A、B兩點(diǎn)是橢圓焦點(diǎn)連線與橢圓軌道的交點(diǎn)。
已知A、B到焦點(diǎn)F的距離分別是a和b，則行星在A、B兩點(diǎn)處速
率的比值是多少？
圖6-1-4
【解析】設(shè)在很短的時(shí)間t內(nèi)，行星在A點(diǎn)附近由m運(yùn)動(dòng)到n；而在遠(yuǎn)日點(diǎn)B附近，行星在相同的時(shí)間t內(nèi)從d運(yùn)動(dòng)到c。由開普勒第二定律，行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，即SmFn＝ScFd。因?yàn)闀r(shí)間t很短，所以弧nm與弧cd可近似地認(rèn)為是直線，而橢圓扇形nFm和cFd可以認(rèn)為是三角形，所以
avAt/2=bvBt/2，vA/vB=b/a。
【答案】b/a
【評析】由幾何上的關(guān)系利用近似也可以來處理天體的有關(guān)問題。
2
地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是一橢圓，當(dāng)?shù)厍驈慕拯c(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，地球運(yùn)動(dòng)的速度大小(地球運(yùn)動(dòng)中受到太陽的引力方向在地球與太陽的連線上，并且可以認(rèn)為這時(shí)地球只受到太陽的吸引力)( )
A.不斷增大
B.逐漸減小
C.大小不變
D.沒有具體數(shù)值，無法判斷
B
【例3】飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T，如圖6-1-
5所示，如果飛船要返回地面，可在軌道上某一點(diǎn)A處將速率
降低到適當(dāng)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)
行，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，已知地球半徑為r，求飛船
由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間。
圖6-1-5
【解析】飛船沿橢圓軌道返回地面，由題圖可知，當(dāng)飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所需的時(shí)間剛好是半個(gè)周期，設(shè)飛船沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的周期為T′，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的周期為T，圓軌道的半徑為R，地球半徑為r，則橢圓的半長軸為(R+r)/2。
根據(jù)開普勒第三定律有
所以飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為
。
【答案】
【評析】解答此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：（1）飛船在不同軌道上的周期不同。（2）確定橢圓軌道半長軸的大小。（3）應(yīng)用開普勒第三定律列方程。
關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式 ，以下理
解正確的是( )
A.k是一個(gè)與行星無關(guān)的量
B.若地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長軸為a地，周 期 為
T地；若月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長軸 為a月，
周期為T月，則
C.T表示行星的自轉(zhuǎn)周期
D.T表示行星的公轉(zhuǎn)周期
AD
3
1.(對開普勒定律的認(rèn)識)關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是
A.行星在橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度與行星和太陽之間的
距離有關(guān)，距離小時(shí)速度小，距離大時(shí)速度大
B.所有行星都在橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上
C.所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期都是相等的
D.所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道半徑成正比
√
解析
答案
1
2
3
解析　由開普勒第二定律知行星離太陽距離小時(shí)速度大，距離大時(shí)速度小，A錯(cuò)誤；
由開普勒第一定律知所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，B正確；
由開普勒第三定律知所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，C、D錯(cuò)誤.
1
2
3
2.(開普勒第三定律的理解)關(guān)于太陽系八大行星的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是
A.行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期就越大
B.行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越小
C.水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大
D.海王星離太陽“最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最大
解析
答案
√
1
2
3
解析　行星的自轉(zhuǎn)周期與其軌道半長軸無關(guān)，A錯(cuò)誤；
由 ＝k知，行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越大，行星軌道的半長軸越短，公轉(zhuǎn)周期就越小，B、C錯(cuò)誤，D正確.
1
2
3
3.(開普勒第三定律的應(yīng)用)某行星繞太陽運(yùn)行的橢圓軌道如圖6所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的大，則太陽位于
A.F2 B.A C.F1 D.B
答案
解析　根據(jù)開普勒第二定律：太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，因?yàn)樾行窃贏點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，所以太陽在離A點(diǎn)近的焦點(diǎn)上，故太陽位于F2.
解析
1
2
3
圖6
√
課堂小結(jié)
一、地心說與日心說
地球是中心→地球偏心→ 太陽是中心→宇宙無限
（科學(xué)精神推動(dòng)了認(rèn)識發(fā)展）
二、行星運(yùn)動(dòng)定律
1、軌道定律：橢圓
2、面積定律
3、周期定律：
R 3/ T2 =k
（K是一個(gè)只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量）《7.1行星的運(yùn)動(dòng)》導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.[物理觀念]了解人類對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識歷程，知道開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其科學(xué)價(jià)值。　
2.[科學(xué)思維]知道行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的原因，知道引力提供了行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。　
3.[科學(xué)探究]認(rèn)識到科學(xué)研究一般從最基本的觀念開始，憑借對現(xiàn)象的觀測、模型的構(gòu)建以及模型與事實(shí)之間的相互作用，不斷修正原有的觀念和模型，使其逐步接近事實(shí)，獲得物理規(guī)律?！?br/>4.[科學(xué)態(tài)度與責(zé)任]認(rèn)識到相信自然的簡單和諧是科學(xué)家研究的動(dòng)力之一，尊重客觀事實(shí)、堅(jiān)持實(shí)事求是是科學(xué)研究的基本態(tài)度和社會責(zé)任。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
（一）學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
重點(diǎn)
1.理解和掌握開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，認(rèn)識行星的運(yùn)動(dòng)。
2.理解宇宙中行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，掌握人類認(rèn)識自然規(guī)律的科學(xué)方法。
難點(diǎn)
1.對開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用。
2.澄清人們對天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識。
【預(yù)習(xí)新知】
（一）開普勒定律
開普勒定律內(nèi)容
（1）開普勒第一定律：所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)_______上。
（2）開普勒第二定律：對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積__________。
開普勒第二定律告訴我們:當(dāng)行星離太陽較近的時(shí)候，運(yùn)行的速度_______，而離太陽較遠(yuǎn)的時(shí)候速度_______。
（3）開普勒第三定律：所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)______的二次方的比都_________。
若用a代表橢圓軌道的半長軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，開普勒第三定律告訴我們
比值k是一個(gè)對所有行星都相同的常量。
【重難探究】
（一）重難探究
　對開普勒定律的理解
問題導(dǎo)引
(1)如圖所示是地球繞太陽公轉(zhuǎn)及四季的示意圖，由圖可知地球在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四天中哪一天繞太陽運(yùn)動(dòng)的速度最大？哪一天繞太陽運(yùn)動(dòng)的速度最??？
(2)如圖所示是“金星凌日”的示意圖，觀察圖中地球、金星的位置，地球和金星哪一個(gè)的公轉(zhuǎn)周期更長？
[要點(diǎn)提示]　(1)冬至日；夏至日．由圖可知，冬至日地球在近日點(diǎn)附近，夏至日在遠(yuǎn)日點(diǎn)附近，由開普勒第二定律可知，冬至日地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的速度最大，夏至日地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的速度最小．
(2)地球．由題圖可知，地球到太陽的距離大于金星到太陽的距離，根據(jù)開普勒第三定律可得，地球的公轉(zhuǎn)周期更長一些．
【核心深化】
1．開普勒第一定律解決了行星的軌道問題
　　　
行星的軌道都是橢圓，如圖甲所示．不同行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是不同的，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，如圖乙所示，即所有軌道都有一個(gè)共同的焦點(diǎn)——太陽．因此開普勒第一定律又叫軌道定律．
2．開普勒第二定律解決了行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的速度大小問題
(1)如圖所示，如果時(shí)間間隔相等，由開普勒第二定律知，面積SA＝SB，可見離太陽越近，行星在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長越長，即行星的速率越大．因此開普勒第二定律又叫面積定律．
(2)近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)分別是行星距離太陽的最近點(diǎn)、最遠(yuǎn)點(diǎn)．同一行星在近日點(diǎn)速度最大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小．
3．開普勒第三定律解決了行星周期的長短問題
(1)如圖所示，由＝k知橢圓軌道半長軸越長的行星，其公轉(zhuǎn)周期越長，因此第三定律也叫周期定律．常量k與行星無關(guān)，只與太陽有關(guān)．
(2)該定律不僅適用于行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)，其中常量k與衛(wèi)星無關(guān)，只與地球有關(guān)，也就是說k值大小由中心天體決定．
　(2019·云南云天化期末)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知(　　)
A．太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心
B．火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等
C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方
D．相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積
[解析]　根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行時(shí)，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；行星繞太陽運(yùn)行的軌道不同，周期不同，運(yùn)行速度大小也不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；火星與木星運(yùn)行的軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)常量，選項(xiàng)C正確；火星與太陽連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，木星與太陽連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，但這兩個(gè)面積不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
[答案]　C
(1)開普勒定律是對行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的總結(jié)，實(shí)踐表明開普勒三定律也適用于其他天體的運(yùn)動(dòng)，如月球繞地球的運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星(或人造衛(wèi)星)繞行星的運(yùn)動(dòng)．
(2)開普勒第二定律與開普勒第三定律的區(qū)別：前者揭示的是同一行星在距太陽不同距離時(shí)的運(yùn)動(dòng)快慢的規(guī)律，后者揭示的是不同行星運(yùn)動(dòng)快慢的規(guī)律．　
　開普勒定律的應(yīng)用
問題導(dǎo)引
如圖所示是火星沖日的年份示意圖，請思考：
(1)觀察圖中地球、火星的位置，地球和火星誰的公轉(zhuǎn)周期更長？
(2)已知地球的公轉(zhuǎn)周期是一年，由此計(jì)算火星的公轉(zhuǎn)周期還需要知道哪些數(shù)據(jù)？
(3)地球、火星的軌道可近似看成圓軌道，開普勒第三定律還適用嗎？
[要點(diǎn)提示]　(1)由題圖可知，地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，根據(jù)開普勒第三定律可得：火星的公轉(zhuǎn)周期更長一些．
(2)還需要知道地球、火星各自軌道的半長軸長度．
(3)對于圓軌道，開普勒第三定律仍然適用，只是＝k中的半長軸a換成圓的軌道半徑r.
【核心深化】
1．適用范圍：天體的運(yùn)動(dòng)可近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，開普勒第三定律既適用于做橢圓運(yùn)動(dòng)的天體，也適用于做圓周運(yùn)動(dòng)的天體．
2．應(yīng)用
(1)知道了行星到太陽的距離，就可以由開普勒第三定律計(jì)算或比較行星繞太陽運(yùn)行的周期．反之，知道了行星的周期，也可以計(jì)算或比較其到太陽的距離．
(2)知道了彗星的周期，就可以由開普勒第三定律計(jì)算彗星軌道的半長軸長度，反之，知道了彗星的半長軸也可以求出彗星的周期．
3．k值：表達(dá)式＝k中的常數(shù)k，只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，如研究行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，常數(shù)k只與太陽的質(zhì)量有關(guān)，研究衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，常數(shù)k只與地球的質(zhì)量有關(guān)．
關(guān)鍵能力1　開普勒第二定律的應(yīng)用
　(2019·河北唐山期末)某行星繞一恒星運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，E和F是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)，O是橢圓的中心，行星在B點(diǎn)的速度比在A點(diǎn)的速度大．則該恒星位于(　　)
A．O點(diǎn) B．B點(diǎn)
C．E點(diǎn) D．F點(diǎn)
[解析]　根據(jù)開普勒第一定律，恒星應(yīng)該位于橢圓的焦點(diǎn)上，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律，對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，則行星在離恒星較近的位置速率較大，在遠(yuǎn)離恒星的位置速率較小，因?yàn)樾行窃贐點(diǎn)的速度比在A點(diǎn)的速度大，則恒星位于E點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤．
[答案]　C
關(guān)鍵能力2　開普勒第三定律的應(yīng)用
　天文學(xué)家觀察哈雷彗星的周期為76年，離太陽最近的距離為8.9×1010 m，試根據(jù)開普勒第三定律計(jì)算哈雷彗星離太陽最遠(yuǎn)的距離．太陽系的開普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2.
[解析]　由開普勒第三定律知＝k，所以a＝＝m≈2.68×1012 m.
彗星離太陽最遠(yuǎn)的距離為
2a－8.9×1010 m＝(2×2.68×1012－8.9×1010)m≈5.27×1012 m.
[答案]　5.27×1012 m
【鞏固訓(xùn)練】
（一）鞏固訓(xùn)練
1.如圖所示是某火星探測器簡化飛行路線圖，其地火轉(zhuǎn)移軌道是橢圓軌道。假設(shè)探測器在近日點(diǎn)P進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道，在遠(yuǎn)日點(diǎn)Q被火星俘獲。已知火星的軌道半徑是地球軌道半徑的1.5倍，，則( )
A.地球公轉(zhuǎn)的周期大于火星公轉(zhuǎn)的周期
B.探測器在地火轉(zhuǎn)移軌道上的周期小于地球的公轉(zhuǎn)周期
C.探測器在地火轉(zhuǎn)移軌道上的周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期
D.探測器從發(fā)射到被火星俘獲，經(jīng)歷的時(shí)間約為251天
2.關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是( )
A.牛頓研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運(yùn)動(dòng)定律
B.太陽系所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的中心
C.行星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小
D.開普勒第三定律中的常數(shù)k與太陽無關(guān)
參考答案
1.答案：D
解析：根據(jù)開普勒第三定律可知，地球公轉(zhuǎn)的周期小于火星公轉(zhuǎn)的周期，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律，探測器在地火轉(zhuǎn)移軌道上的周期大于地球公轉(zhuǎn)周期，小于火星公轉(zhuǎn)周期，故選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律得，則探測器在地火轉(zhuǎn)移軌道上的周期，探測器從發(fā)射到被火星俘獲經(jīng)歷的時(shí)間，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可知經(jīng)歷的時(shí)間約為251天，故選項(xiàng)D正確。
2.答案：C
解析：開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，得出了行星運(yùn)動(dòng)定律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；太陽系所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由開普勒第二定律可知，行星在靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小，故選項(xiàng)C正確；開普勒第三定律中的常量k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，與環(huán)繞行星無關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

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