行星的运动-教案
6.1行星的运动(教案)

6.1 行星的运动(一)教学目标1、指示目标:了解人类对人类对行星运动规律的认识过程,知道开普勒三大定律2、能力目标:会利用地球的公转周期与公转半径计算任意一个太阳系行星半径的方法3、情感、态度、价值观:学习古人在追求真理时候的执着,研究问题的任性,培养学生健全的人格。
(二)教学过程●1、学生阅读书本两分钟,从书上获取信息提问1.古代人对天体运动存在哪些看法?2.“地心说”和“日心说”的观点分别是什么?3.哪种学说统治时间更长?为什么?板书:一、历史回顾板书:1、地心说资料:地心说的起源很早,最初由古希腊学者欧多克斯提出,经亚里士多德完善,又让托勒密进一步发展成为“地心说”。
在16世纪“日心说”创立之前的1000多年中,“地心说”一直占统治地位。
亚里士多德的地心说认为,宇宙是一个有限的球体,分为天地两层,地球位于宇宙中心,所以日月围绕地球运行,物体总是落向地面。
地球之外有9个等距天层,由里到外的排列次序是:月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天,此外空无一物。
上帝推动了恒星天层,才带动了所有天层的运动。
人类居住的地球,则静静地屹立在宇宙中心。
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。
托勒密的“地心说”体系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。
板书:代表人物:托勒密(90-168)板书2、日心说太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳转动。
哥白尼的“日心说”体系约在公元前260年,古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。
但真正发展并完善日心说的,是来自波兰的哥白尼(1473-1543)。
板书:代表人物:哥白尼(1473-1543)资料:1.地球是球形的。
人教版高一物理必修二《行星的运动》教案及教学反思

人教版高一物理必修二《行星的运动》教案及教学反思1. 教学目标本次教学的目标是让学生能够:1.理解行星的运动轨迹和规律。
2.掌握行星加速度的计算方法。
3.熟悉行星的运动模拟实验过程,能够正确分析实验数据。
4.了解行星运动与宇宙物理学的关系。
2. 教学重难点教学重点:1.行星的运动轨迹和规律。
2.行星的加速度的计算方法。
教学难点:1.行星运动的三大运动定律如何应用。
2.通过模拟实验计算出行星的加速度值。
3. 教学内容3.1 行星的运动轨迹和规律行星运动的规律是由开普勒三定律给出的,行星按照椭圆轨道绕太阳公转。
具体而言,第一定律是说行星的轨道为椭圆,太阳在椭圆两个焦点中间一个。
第二定律是说,当行星接近太阳的时候,行星的速度会加快,离太阳越远的时候,行星的速度会减慢。
第三定律是说,行星公转的周期的平方与行星到太阳距离的立方成正比。
3.2 行星加速度的计算方法行星的加速度包含两个部分,一是因为行星距离太阳的距离不同,另一个是因为行星速度不同。
因此,可以通过计算太阳引力对行星的作用和行星向心力的大小来计算行星的加速度。
具体而言,行星到太阳的距离为r,行星的轨道速度为v,太阳对行星的引力大小为F,那么行星的加速度为$a=\\frac{F}{m}=\\frac{GM}{r^2}$,其中G为万有引力常数,M为太阳质量。
4. 教学步骤4.1 模拟实验通过模拟实验的方式让学生直观感受行星的运动规律和加速度的计算方法。
1.将学生分成小组,每个小组选出一名组长,负责掌握实验流程和数据采集。
2.教师介绍实验流程,让学生了解实验目的和结果。
3.小组成员们进行数据采集,记录行星的轨迹和速度数据,并进行数据处理和分析。
4.组长将小组实验结果展示给整个班级,让学生互相交流和讨论。
4.2 讲解理论知识基于模拟实验结果,讲解相关理论知识,包括行星的运动规律和加速度的计算方法。
1.介绍行星运动的三大定律,并让学生理解应用方式。
2.讲解计算行星加速度的方法,强调引力和向心力的作用。
高中物理行星的运动教案大全

高中物理行星的运动教案大全地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他的行星都绕地球做圆周运动,地心说的代表人物是古希腊的科学家和哲学家亚里士多德。
接下来是小编为大家整理的高中物理行星的运动教案大全,希望大家喜欢!高中物理行星的运动教案大全一一、教学分析1、教材分析本节教材介绍了人们对星体运动的认识过程,重点介绍开普勒三定律,目的是引导学生认识天体运行的规律与地面物体的运行规律本质上是相同的,从而为万有引力定律的得出作准备。
这节内容对学生来说是抽象的、陌生的,甚至无法去感知。
所以本节课主要引导学生了解人类对星体运动认识的发展过程,从“日心说”和“地心说”的内容到其两者之间的争论,从第谷的精心观测到开普勒的数学运算,在学生整体感知的过程中引导学生体会这些大师们的思路、方法及他们的一丝不苟的科学精神,并激发他们热爱科学、探索真理的求知欲望。
2、学生分析高一的学生对知识充满着一种渴望,具有浓厚的学习兴趣,他们的观察不只停留在一些表面现象,而具有更深层次的探究愿望。
他们对天体的运动充满好奇又觉得非常神秘而不易理解。
但对行星的运动的了解只停留在看科普电视节目、科普书籍和地理课的介绍层面上,对古代天体运动的两种学说和开普勒行星三定律还很陌生。
二、教学目标(一)、知识与技能1.了解中国古代宇宙观。
2.知道地心说和日心说的基本内容。
3.知道开普勒关于行星运动的三大定律的内容。
4.理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的。
(二)、过程与方法1.通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解.2.渗透科学思想、科学方法、科学品质的教育,感知物理学史,体会科学发展的曲折与艰辛。
3. 通过对天体运行研究历史的了解,体会科学研究的一般思路与方法──质疑、批判、猜测、观察与实验。
(三)、情感态度价值观1. 通过对天体运行研究历史的了解,感悟科学家对科学的执著和献身精神。
幼儿科普教案:发现太阳系中的行星运行规律

幼儿科普教案:发现太阳系中的行星运行规律一、教学内容:本次幼儿科普教案的教学内容为发现太阳系中的行星运行规律。
二、教学目标:通过本次教学,幼儿应该能够:1、知道太阳系中有哪些行星。
2、了解行星之间的运动方式和规律。
3、明白为什么太阳系中会出现四季和日食月食等现象。
4、激发幼儿对宇宙的好奇心和爱好。
三、教学准备:为了完成本次教学内容,我们需要准备以下材料:1、太阳系组模型2、行星运动演示仪3、行星相关的教育图片和视频四、教学步骤:1、介绍太阳系中的行星为了让幼儿们能够了解太阳系中有哪些行星,我们可以通过模型或者图片的方式来进行讲解。
我们要让幼儿们知道地球是太阳系中的第三颗行星,它的大小和距离离太阳的距离以及它的公转时间。
幼儿们需要知道太阳系中还有几颗行星,分别是(从太阳开始)水星,金星,火星,木星,土星,天王星和海王星。
我们可以通过制作太阳系模型或者展示相关图片来让幼儿们了解这些行星的特点,例如它们的大小、颜色、卫星数量等等。
2、探索行星的运动方式和规律为了让幼儿们能够了解行星之间的运动方式和规律,我们可以引导他们参与探索。
我们可以通过行星运动演示仪让幼儿们看到行星之间的运动方式,例如不同行星的速度比较,行星公转、自转等运动方式。
接着,我们可以通过场景教学的方式,让幼儿通过身体模拟来了解行星之间的运动规律以及如何形成季节。
3、讲解太阳系中的季节和现象为了让幼儿们更好地了解太阳系中的季节和现象,我们可以通过图片、视频、动画等多种方式进行讲解。
我们可以通过展示图片和视频来让幼儿了解太阳系中出现的日食、月食现象以及四季的变化原因。
接着,我们可以让幼儿通过观察行星公转自转的运动规律,来理解恒星系中日子变短和长的原因。
在这个过程中,我们可以引导幼儿提出自己的疑惑,让他们积极思考和交流,激发他们对宇宙的好奇心和爱好。
五、教学反思:通过本次教学,幼儿们可以更加深入地了解太阳系中的行星运动规律,以及太阳系中的季节和现象。
行星的运动教案设计

一、教学目标1. 让学生了解行星的运动特点和规律。
2. 使学生掌握开普勒定律及其在行星运动中的应用。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 行星的运动特点2. 开普勒定律3. 行星运动规律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:行星的运动特点,开普勒定律,行星运动规律的应用。
2. 教学难点:开普勒定律的推导和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究行星运动的规律。
2. 利用多媒体动画演示行星运动,增强学生直观感受。
3. 案例分析法,分析行星运动在现实生活中的应用。
五、教学过程1. 引入新课:通过讲解行星的运动特点,激发学生兴趣。
2. 讲授行星的运动特点:介绍行星运动的规律,如椭圆轨道、面积速率恒定等。
3. 讲解开普勒定律:阐述开普勒第一、第二、第三定律的定义及其推导过程。
4. 应用开普勒定律分析行星运动:举例说明开普勒定律在行星运动中的应用。
5. 分析行星运动在现实生活中的应用:介绍行星运动在航天、地球科学等领域的应用。
6. 课堂互动:学生提问、讨论,解答疑惑。
行星的运动教案设计一、教学目标1. 使学生了解开普勒定律及其对行星运动规律的描述。
2. 让学生通过观察和分析,掌握行星运动的规律。
3. 培养学生的科学探究能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 开普勒定律的描述和解释。
2. 行星运动的规律。
3. 行星运动规律在现实生活中的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:开普勒定律的内容及其对行星运动的解释。
2. 教学难点:开普勒定律的推导和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究行星运动的规律。
2. 利用多媒体动画演示行星运动,增强学生直观感受。
3. 案例分析法,分析行星运动在现实生活中的应用。
五、教学过程1. 引入新课:通过讲解行星的运动特点,激发学生兴趣。
2. 讲授行星的运动特点:介绍行星运动的规律,如椭圆轨道、面积速率恒定等。
3. 讲解开普勒定律:阐述开普勒定律的内容,引导学生理解开普勒定律对行星运动的解释。
行星运动教案:看宇宙中的万物如何运动

行星运动教案:看宇宙中的万物如何运动。
教学目标:1.了解行星运动规律;2.理解行星运动的物理规律;3.掌握计算行星运动轨迹的方法。
教学重点:1.行星运动的物理规律;2.计算行星运动轨迹的方法。
教学难点:1.突破学生生活经验的界限,让学生像科学家一样思考问题;2.如何将理论与实践相结合,让学生更好的理解和掌握行星运动规律。
教学准备:1.计算器;2.星图;3.计算行星运动轨迹的公式。
教学过程:第一步:引入问题老师可以举一些例子,比如地球绕太阳公转、水星的轨道比较椭圆等。
这些问题可以引导学生思考关于行星运动的规律,并激发他们的学习兴趣。
第二步:介绍行星运动规律1.重力定律行星绕恒星公转是由于恒星的重力作用。
根据万有引力定律,行星与恒星之间的引力与它们的质量和距离的平方成比例。
行星的运动轨道也是由质量和距离的平方决定的。
2.开普勒第一定律行星绕日运动,它们的轨道是椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。
3.开普勒第二定律形同椭圆的行星,它们的近日点速度会比远日点快。
在它们的公转周期中,它们与太阳之间的距离是不断变化的。
4.开普勒第三定律所有行星的公转周期的平方与它们绕太阳公转的平均距离的立方成正比。
这条定律有助于我们计算行星轨道上各个点的位置。
第三步:计算行星运动轨迹1.公转周期的计算用天文学术语表示的周期(T)供公式使用。
要获得行星的周期,我们可以使用以下公式:T²=a³/(G(M+m))其中a是平均距离,G是万有引力常数,M和m是两个天体的质量。
2.距离计算要计算行星到太阳的距离,我们可以使用以下公式:r=a(1-e²)/(1+e·cosf)其中r是距离,e是离心率,f是真实角度。
3.计算轨道上的点的位置为了计算轨道上的点的位置,我们需要使用以下公式:x=r·cosθy=r·sinθ其中x和y是水平和竖直坐标,r是轨道上的距离,θ是相对于极轴的角度。
高中物理行星运动的教案

高中物理行星运动的教案
主题:行星运动
目标:
1. 了解行星在太阳系中运动的基本规律。
2. 掌握地球和其他行星的运动特点。
3. 能够解释为什么行星在夜空中的位置会改变。
教材和资源:
1. 教科书《高中物理》
2. 地球和其他行星的模型或图片
3. 投影仪和幻灯片
教学步骤:
1. 引入:通过展示地球和其他行星的模型或图片,引出今天要学习的内容——行星运动。
让学生讨论一下行星在太阳系中的位置和运动规律。
2. 探究:通过幻灯片展示太阳系的结构图,并讲解地球和其他行星的运动特点,如公转、自转等。
让学生用自己的话简单描述一下地球和其他行星的运动规律。
3. 实践:让学生分组进行实验,用地球和其他行星的模型演示行星运动的规律。
让学生亲自动手操作,更好地理解行星运动的规律。
4. 拓展:让学生观察夜空中的星星和行星的位置变化,讨论为什么行星的位置会改变。
引导学生思考这种现象背后的科学原理。
5. 总结:通过讨论和总结,帮助学生更好地理解行星运动的规律,并巩固知识点。
6. 作业:让学生回家后观察夜空中的星星和行星的位置变化,写一篇总结性的文章,解释为什么行星的位置会改变。
通过以上教学步骤,学生将对行星运动有一个全面的认识,更好地理解太阳系中行星的运动规律。
行星的运动教案

行星的运动教案一、教学目标:1. 知识与技能:了解行星的运动规律,能够描述地球的自转与公转运动以及月球的绕地球运动。
2. 过程与方法:通过观察和实验证明地球的自转与公转运动以及月球的绕地球运动。
3. 情感态度价值观:培养学生对科学的兴趣,了解地球的美丽与神奇。
二、教学重难点:1. 了解行星的自转与公转运动。
2. 了解月球的绕地球运动三、教学过程:1. 导入:通过播放一段关于夜晚星空的视频,引起学生对行星运动的思考。
2. 概念讲解:(1)自转运动:讲解地球的自转运动,即地球以西向东自转一周所花的时间为一天,造成昼夜交替的现象。
(2)公转运动:讲解地球的公转运动,即地球绕太阳公转的运动,造成四季变化的现象。
(3)绕地运动:讲解月球绕地球运动的规律,即月球以逆时针方向绕地球公转一周所花的时间为一个月。
3. 实验探究:(1)实验一:利用一个篮球表示地球,一颗橙表示太阳,一个小球表示月球,橙球固定在教室中央,篮球在场地上自转,同时绕橙球公转,小球围绕篮球绕圈。
通过实验观察,学生发现地球自转一周为一天,地球公转一周为一年,月球绕地球一周为一个月。
(2)实验二:利用一个手电筒固定表示太阳,一个旋转台表示地球,一个小球表示月球。
通过手电筒照射地球,月球围绕地球运动,学生观察现象并记录下来。
4. 归纳总结:(1)与学生共同总结地球的自转与公转运动以及月球的绕地运动规律,澄清概念和规律。
(2)巩固知识点,解答学生的问题。
5. 练习与拓展:(1)让学生画出地球的自转与公转运动的示意图。
(2)让学生编写一首歌曲或小诗来表达地球的自转与公转运动,激发学生的创造力。
6. 课堂小结:通过本堂课的学习,学生们了解了行星的运动规律,掌握了地球的自转与公转运动以及月球的绕地运动。
同时通过实验探究,培养了学生科学实验的能力,激发了他们对科学的兴趣。
7. 课后作业:要求学生结合自己的实际观察,写一篇关于日月星辰运动的观察日记。
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行星的运动
【教学目标】
1.了解地心说和日心说两种不同的观点。
2.知道开普勒对行星运动的描述。
【教学重难点】
重点:开普勒行星运动定律。
难点:用开普勒定律解决有关天体运动问题。
【教学过程】
对天体运动的认识存在地心说和日心说两种对立的看法,通过人们长期的观察、置疑和刻苦计算,最终发现了开普勒行星运动的三大定律,为人们解决行星的运动问题提供了依据,澄清了以前人们对天体运动神秘、模糊的认识,有力地推动了天体力学的发展。
(一)地心说和日心说
1.在人类研究天体运动的漫长过程中,地心说和日心说是两种对立的观点。
由于地心说符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法,所以地心说统治了人们很长时间。
但是用地心说描述天体的运动不仅复杂,而且问题很多,而用日心说确能简单地描述天体的运动,而且更重要的是日心说更为科学,所以日心说最终战胜了地心说。
2.地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动。
日心说认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。
3.必须认识到,每一种学说都是人类认识客观世界过程中阶段性的产物,都有其局限性。
今天我们认识的太阳系也只不过是宇宙中的一个小星系,太阳系本身也在宇宙中不停地运动着。
(二)开普勒行星运动的定律
1.开普勒第一定律(轨道定律):所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上。
由于行星的椭圆轨道都很接近圆,例如地球绕太阳椭圆轨道的半长轴为1.495×108km,半短轴为1.4948×108km,所以中学阶段在分析和处理天体运动问题时,地球的椭圆轨道作为圆来处理。
这是一种突出主要因素,忽略次要因素的理想化方法。
理想化方法是研究物理问题常用的方法之一。
2.开普勒第二定律(又叫面积定律):太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
3.开普勒第三定律(又叫周期定律):所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。
对1T 、2T 表示两个行星的公转周期,1R 、2R 表示两个行星椭圆轨道的半长轴,则周期定律可表示为
323
12221R R T T =或k T
R =23
,比值k 是与行星无关而只与太阳有关的恒量。
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k T R '=23
,比值k '是由行星的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。
(3)开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律,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。
【例1】月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天,应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多少高度,人造地球卫星可随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样。
【解析】月球和人造地球卫星都在环绕地球运动,根据开普勒第三定律,它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的。
设人造地球卫星运行的半径为R ,周期为T ,根据开普勒第三定律有k T
R =23
同理设月球轨道半径为R ',周期为T ',也有k T R ='
'23由以上两式可得23
23T R T R '
'=地地R R R T T R 67.6)60()27
1(3323322=⨯=''=在赤道平面内离地面高度
431063.3104.667.567.567.6⨯=⨯⨯==-=-=地地地地R R R R R H km 。
点评:随地球一起转动,就好像停留在天空中的卫星,通常称之为定点卫星,它们离地面的高度是一个确定的值,不能随意变动。
【例2】飞船沿半径为R 的圆周绕地球运转,其周期为T ,如图所示。
如果飞船要返回地面,可在轨道上某一点A 处将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在B 点相切,已知地球半径为r ,求飞船由A 点运动到B 点所需
的时间。
【解析】飞船沿椭圆轨道返回地面,根据图所示可知,飞船由A 点运动到B 点所需的时间刚好是半个周期,设飞船沿椭圆轨道运动时周期为T ',由题意可知,飞船沿圆轨道运动时
周期为T ,圆轨道半径为R ,地球半径为r ,则椭圆轨道半长轴为2
r R +。
根据开普勒定律有2
323
2T R
T r R ='⎪⎭⎫ ⎝⎛+得T R r T 2/31(221
+='飞船由A 点运动到B 点的时间为T R
r T t 2/3)1(2412+='=。
点评:开普勒定律是对行星绕太阳运动规律的总结,该结论对卫星绕行星的运动情况也是成立的,对同一行星的卫星,椭圆轨道半径的三次方与公转周期的平方之比等于常数,即k T
r =23
,且k 与行星的卫星无关。
小结:日心说战胜了地心说,开普勒发现的行星运动定律为研究行星的运动提供了依据。