[学习目标]内容索引自主预习一、两种对立学说1.地心说是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他行星都绕____运动.2.日心说是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕运动.二、开普勒行星运动定律1.第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是，太阳处在____上.2.第二定律：从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过.3.第三定律：行星轨道与的比值是一个常量.其表达式为，其中r是椭圆轨道的半长轴，T是行星绕中心天体公转的周期，k是一个与行星(填“有关”或“无关”)的常量.1.判断下列说法的正误.(1)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动.()(2)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离各不相同.()(3)围绕太阳运动的各行星的速率是不变的.()(4)开普勒第三定律公式＝k中的T表示行星自转的周期.()(5)对同一恒星而言，行星轨道的半长轴越长，公转周期越长.()2.如图1所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动重点探究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4所示，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积SA＝SB，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.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公转周期的长短问题(1)如图5所示，由＝k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长，因此开普勒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.例1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.火星和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析太阳位于木星运行的椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误.由于火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行的速度大小在变化，选项B错误.根据开普勒行星运动定律可知，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，选项C正确.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误.针对训练1(多选)下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B.太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直解析太阳系中的八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，且太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上，选项A正确，B错误；行星的运动是曲线运动，运动方向总是沿着轨道的切线方向，选项C正确；行星从近日点向远日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角大于90°，行星从远日点向近日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角小于90°，选项D错误.例21970年4月24日，我国发射了第一颗人造卫星，其近地点高度是h1＝439km，远地点高度是h2＝2384km，则近地点处卫星的速率约为远地点处卫星速率的多少倍？(已知地球的半径R＝6400km)解析设一段很短的时间为Δt，近地点在B点，当Δt很小时，卫星和地球的连线扫过的面积可按三角形面积进行计算，如图所示，即、都可视为线段.由开普勒第二定律得SABCF＝SMPNF，即例3长期以来，“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19600km，公转周期T1＝6.39天.后来，天文学家又发现了两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r2＝48000km，则它的公转周期T2最接近于A.15天B.25天C.35天D.45天开普勒第三定律揭示的是不同行星运动快慢的规律，应用时要注意以下两个问题：(1)首先判断两个行星的中心天体是否相同，只有对同一个中心天体开普勒第三定律才成立.(2)明确题中给出的周期关系或半径关系之后，根据开普勒第三定律列式求解.针对训练2木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约为12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为A.2天文单位B.5.2天文单位C.10天文单位D.12天文单位达标检测1.(对开普勒第三定律的认识)(多选)关于开普勒行星运动定律的表达式