7.1行星的运动规律（学生版） 2024届高考物理一轮复习讲义.pdf

7.1行星的运动

1.行星运动的两种对立学说

1．地心说

(1)地球是宇宙的中心，是静止不动的；

(2)太阳、月球以及其他星体都绕地球运动；

代表人物古希腊科学家托勒密．

2．日心说

(1)太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动；

代表人物哥白尼．

3．局限性

(1)古人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．

(2)开普勒研究了第谷的行星观测记录，发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算

所得的数据与观测数据不符．

2.开普勒三定律

开普勒三定律的发现历程

1.开普勒第一定律（轨道定律.）

解决了行星运动的轨道问题

行星绕太阳运行的轨道都是椭圆（接近圆），不同行星绕太阳运动的椭圆轨道不同，是、

太阳为所有轨道的共同焦点开普勒第一定律

2.开普勒第二定律（面积定律）

比较了某个行星在椭圆轨道上不同位置的速度大小问题

在相等的时间内，行星与太阳连线在相等时间内，扫过的面面积S＝S，说明离太阳越

AB

近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大开普勒第二定律

说明：同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小.从A-B做减速运动，B-A做加速

运动。

v

应用：单位时间内，可将两扇形近似看做三角形，故满足：vr=vr=

AABBv

3.开普勒第三定律（周期定律）

比较了不同行星周期的长短问题

3

a

行星轨道的半长轴的三次方，与公转周期的平方之比为定：＝k=r开普勒三定

T2

律

说明：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，k值大小由

中心天体质量决定.

应用：

1.比较一个行星在椭圆轨道不同位置的速度大小时，选用开普勒第二定律；

2.比较或计算两个行星的周期问题时，选用开普勒第三定律.

3.由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，在中学阶段我们可以按圆轨道处理，

且把行星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，这时椭圆轨道的半长轴取圆轨道的半径.

K值大小推导：

.环绕体绕中心天体做匀速圆周运动

223

由2＝mr()，化简得2＝2M

4

4.应用开普勒第三定律解题的思路及技巧

1.首先判断两个或多个行星的中心天体是否相同，若相同则开三成立。

2.明确题中周期及半长轴（半径）关系

3.根据开三列式求解。注意：