高中物理 必修二 人教版必修2教案《行星的运动》
高中物理人教版《必修第二册》教案讲义:行星的运动

万有引力与宇宙航行(答案在最后)1.行星的运动知识结构导图核心素养目标物理观念:行星的运行轨道及运行规律.科学思维:用圆周运动规律近似处理行星的椭圆运动.科学探究:归纳总结开普勒定律的科学认知过程.科学态度与责任:开普勒定律在分析实际问题中的应用.知识点一地心说与日心说阅读教材第44页第1自然段.1.地心说:______是宇宙的中心,是______的,太阳、月球以及其他星体都绕______运动.2.日心说:________是静止不动的,地球和其他行星都绕________运动..局限性:都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动假设地球绕太阳运动的道是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点根据曲线运动的特点,从秋分到冬至再到春分经历的时间比从春分到夏至再到秋分经历的时间短,要短.知识点二开普勒定律阅读教材第44~45页“定律内容开普勒第一定律所有________运动的轨道都是__________________________开普勒第二定律对________说,它与太阳的连线在________开普勒都相同的常量假设地球绕太阳运动的道是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点根据曲线运动的特点,从秋分到冬至再到春分经历的时间比从春分到夏至再到秋分经历的时间短,所以秋冬两季比春夏两季要短.【思考辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.(1)宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运()(2)与日、地距离相比,恒星离地球都十分遥远.(3)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的.(4)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.(5)行星轨道的半长轴越长,行星的公转周期越大.(6)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动.要点一古代对行星运动规律的认知1.地心说:(1)内容:地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动.(2)代表人物:托勒密.2.日心说:(1)内容:太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.(2)代表人物:哥白尼.3.两种学说的局限性:它们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,而这和丹麦天文学家第谷的观测数据不符.两种学说的代表人物点睛:日心说能解释许多地心说不能解释的自然现象,实际上在银河系中太阳不是静止不动的,太阳也不是宇宙中心,日心说也不是完全正确的.【例1】下列说法正确的是()A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他行星都绕地球运动B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳转动C.地球是绕太阳运动的一颗行星D.日心说比地心说完美,因此哥白尼的日心说完全正确练1关于地心说和日心说,下列说法正确的是()A.地心说的参考系是太阳B.日心说的参考系是太阳C.地心说和日心说只是参考系不同,两者具有等同的价值D.日心说是由爱因斯坦提出来的要点二开普勒行星运动规律探究点1如图,a、b分别是远日点和近日点,试根据开普勒第二定律分析行星在近日点和远日点附近运动时速度哪个较大,哪个较小?探究点2开普勒第三定律中的k值与什么有关?1.第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的依赖关系.椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小.AB间距的一半,与行星无关,只与太阳有关.的含义的理解是由中心天体决定的,中心天体不同则是由中心天体太阳决定的;月球围绕地球是由中心天体地球决定的,而这两个常量是不同的.气象卫星绕地球运动时,常数k只与地球质量有关题型一对开普勒第一定律的理解【例2】下列说法正确的是(A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直.太阳是静止不动的只要对开普勒第一定律理解透彻了,开普勒第二定律的应用如图所示,“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行,绕、B分别为近月点和远月点,距离相等的点,则下列说法正确的是点到B点运行速率逐渐增大点到B点运行速率逐渐减小点到C点的运行时间等于四分之一周点到C点的运行时间小于四分之一周应用开普勒第三定律解题的思路①判断两个行星的中心天体是否相同,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;③根据开普勒第三定律列式求解.如果将椭圆道近似按圆道处理,那么开普勒第三定律中椭圆的半长轴即近似为圆的半径.开普勒第三定律的应用为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆;C为绕地球沿圆周运动的卫星,T C.下列说法或关系式中正确的是卫星轨道的一个焦点上,运动的速度大小均不变,该比值的大小仅与地球有关某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,半径为月球绕地球运转半径的19,设月球绕地球运动的周期为天,则此卫星的运转周期大约是()C.1天D练3“北斗”卫星定位系统由地球静止轨道卫星卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成,地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行,它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4A.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的做一做用图钉和细绳画椭圆(教材P45)绘制椭圆可以用一条细绳和两只图钉来画椭圆.如图,把白纸铺在木板上,然后按上图钉.把细绳的两端系在图钉上,用一支铅笔紧贴着细绳滑动,使绳始终保持张紧状态.铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆,图钉在纸上留下的痕迹叫作椭圆的焦点.保持绳长不变,当两焦点不断靠近时,椭圆形状如何变化?焦点重合时,半长轴转变为什么?提示:椭圆越来越接近圆形,焦点重合时半长轴和半短轴相等,成为圆的半径.1.(多选)下列选项中,属于“日心说”很快得到传播的原因的是()A.如果以地球为中心来研究天体的运动,有很多无法解决的问题B.如果以太阳为中心,可以解决许多问题,并且描述行星的运动也变得简单了C.人们观测到地球确实是围绕太阳运转的D.人们理解了太阳东升西落的现象是由地球自转引起的2.如图所示,海王星绕太阳在椭圆轨道上运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,海王星运行的的运动过程中()所用时间等于T04所用时间等于T04速率逐渐减小所用时间等于T02.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星其轨道半径约为地球半径的16倍,另一地球卫星与Q的周期之比约为.太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太下列反映周期与轨道半径关系的图像中.国际天文学联合会大会投票,通过了新的行星定义,冥王星被排除在太阳系大行星行列之外,太阳系的大行星数量由九颗减为八颗.若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径如下表所示:水星金星地球火星木星土星天王杂,不便于描述和研究,地球和太阳都不是宇宙的中心,故C 正确.【答案】C练1解析:地心说认为太阳及其他星体围绕地球运动,参考系为地球,A错误;哥白尼提出了日心说,日心说认为一切天体都绕太阳运动,参考系为太阳,B正确,D错误;地心说的提出是因为古代人缺乏足够的宇宙观测数据,以及怀着以人为本的观念,因此他们误认为地球就是宇宙的中心,而其他的星体都绕地球运行.天主教教会认为地心说是世界观的“正统理论”.而日心说是在足够的天文观测的数据基础上,由哥白尼提出的,符合科学研究的结果,而不是臆想出来的,是科学的一大进步,故两者不具有等同的价值,C错误.答案:B要点二探究点1提示:根据开普勒第二定律,行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,就可判断行星在近日点附近运动时速度较大而在远日点附近运动时速度较小.探究点2提示:k值是由中心天体本身决定的常量,也就是说,在中心天体不同的系统里k值是不同的,在中心天体相同的系统里k值是相同的.【例2】【解析】太阳系中八大行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个共同焦点上,故A正确;行星的运动轨迹为椭圆,即行星做曲线运动,速度方向沿轨道的切线方向,故B正确;椭圆上某点的切线并不一定垂直于此点与焦点的连线,故C错误;太阳并非静止,它围绕银河系的中心不断转动,故D错误.【答案】AB【例3】【解析】根据开普勒第二定律可知,“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小,选项A错误,B正确;“嫦娥三号”从A点到C点运行的平均速率大于从C点到B点运行的平均速率,可知从A点到C点运行时间小于四分之一周期,选项C错误,D正确.【答案】BD【例4】【解析】由开普勒第一定律可知,选项A正确;由开普勒第二定律可知,B卫星绕地球转动时速度大小在不断变。
高中物理人教版必修2教案-1._行星的运动_教学设计_教案_2

教学准备
1. 教学目标
【教学目标】
一、知识目标
1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程;
2.知道开普勒对行星运动的描述;
3.知道天体运动的近似处理方法。
二、能力目标
1.培养学生在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设,再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法;
2.通过学习,培养学生善于观察、善于思考和提高实际应用的能力;
3.通过体验性活动提高学生实践的意识。
三、德育目标
1.通过开普勒行星运动定律的建立过程,渗透科学发现的方法论教育,建立科学的宇宙观和价值观;
2.激发学生热爱科学、探索真理的求知热情;
3.培养学生交流合作以及评价探究结果的素养。
2. 教学重点/难点
【教学重点】
1.“日心说”的建立过程。
2.行星运动的规律。
【教学难点】
1.学生对天体运动缺乏感性认识。
2.开普勒行星运动规律的应用。
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
课堂小结
【小结】
通过本节课的学习,我们了解和知道了:
1.“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程。
2.行星运动的轨迹及物理量之间的定量关系举R3/T2=K(K是与行星无关的量)。
3.大行星绕太阳的运动可近似看做匀速圆周运动。
人教版高中物理必修二行星的运动教案

第1课时 7.1 行星的运动 ] 3、了解开普勒定律中的k 值的大小只与中心天体有关。
[过程与方法] 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研究过程,了解观察在认识行星运动规律中的作用,了解人类认识事物本质的曲折过程。
[情感、态度与价值观] 体会科学家实事就是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。
体会人类对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一。
教学重点 理解和掌握开普勒行星运动定律,认识行星的运动.学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法,并有利于对人造卫星的学习. 教学难点 对开普勒行星运动定律的理解和应用,通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识. [创设情景,引入新课] 多媒体演示:天体运动的图片浏览。
在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体,如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。
人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,历史上有过不同的看法,科学家对此进行了不懈的探索,通过本节内容的学习,将使我们正确地认识行星的运动。
[合作交流,探究新知] 一、古代对行星运动规律的认识 问1:.古人对天体运动存在哪些看法?“地心说”和“日心说”.问2.什么是“地心说”?什么是“日心说”’?”地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动, “日心说”则认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.“地心说’的代表人物:托勒密(古希腊).“地心说’符合人们的直接经验,同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识,故地心说一度占据了统治地位.问3:“日心说”战胜了“地心说”,请阅读第64页《人类对行星运动规律的认识》,找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处.地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多,如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置,换一个角度来考虑天体的运动,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变得筒单了.“日心说”代表人物:哥白尼,“日心说”能更完美地解释天体的运动.【例1】下列说法正确的是( )A、地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B、太阳是宇宙的中心,所有天体都绕太阳运动C、太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动D、“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的解析;“地心说”是错误的,所以A不正确.太阳系在银河系中运动,银河系也在运动,所以,B、C不正确,从现在的观点看地心说和日心说都是错误的,都是有其时代局限性的。
人教版高中物理必修二第一节 行星的运动优质教案

第一节行星的运动教学目标:1、了解日心说和地心说两种不同的观点。
2、知道开普勒对行星运动的描述。
重难点:掌握天体运动的演变过程熟记开普勒三定律引入:研究天体的运动是从古到今科学研究的永恒主题。
关于行星的运动,历史上有两种对立的说法,这是历史上牺牲最大的科学争论。
新课教学一、地心说1、地心说:认为地球是宇宙中心,任何星球都围绕地球旋转。
2、代表人物:托勒密(公元90——168年)3、存在条件:第一符合人们的日常经验,第二人们多信奉宗教神学,认为地球是宇宙中心。
二、日心说1、日心说:太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动2、代表人物:哥白尼(1473——1543)3、存在条件:地心说解释天体运动不仅复杂,而且许多问题都不能解释。
而用日心说,许多天体运动的问题不但能解决,而且还变得特别简单。
古代的两种学说都不完善,因为太阳、地球等天体都是运动的,鉴于当时对自然科学的认识能力,日心说比地心说更先进地心说和日心说的共同点:天体的运动都是匀速圆周运动。
三、第谷的观测1、第谷(1546——1601)是丹麦的天文学家、观测家,历时20年的观测,记录了行星、月亮、彗星的位置。
2、第谷虽然本人没有描绘出行星运动的规律,但他积累的资料为开普勒的研究提供了坚实的基础四、探究1:行星运动的轨道年份春分夏至秋分冬至2004 3/21 6/21 9/22 12/222005 3/21 6/21 9/22 12/22 冬至夏至2006 3/21 6/21 9/23 12/2192天94天89天90天春分小结:行星运动的轨道不是圆周运动提出猜想:那么行星运动的轨道是什么样的呢?五、分组实验(体验椭圆)实验准备:两人一组、木板、图钉、线、笔、白纸小结:两个图钉位置靠的越近,椭圆就越接近于圆六、开普勒三定律:1.开普勒第一定律——椭圆轨道定律所有的行星围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。
注意:九大行星的轨道半径不同且所在的轨道平面不在同一个轨道平面上2.开普勒第二定律——又叫面积定律任何一个行星与太阳的联线在相等的时间内扫过的面积相等。
高中物理人教版必修2行星的运动教学设计

《行星的运动》教学设计一、教学设计思路以人民教育出版社全日制普通高级中学教科书《物理》必修2第六章第一节“行星的运动”为教学内容,在前期分析的基础上,制定教学目标,设计学习环境和教学策略,进行教学设计。
“翻转课堂”是学生在课后完成知识的学习,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果。
本节课的设计思路采用“翻转课堂”让学生经历行星运动规律的发展历程。
二、前期分析《行星的运动》对万有引力与航天的教学起着引领性的作用,同时又为本章的重点内容万有引力定律的学习起一个铺垫性的作用。
本节内容的突出特点是:知识容量较少,但包含的科学史料十分丰富。
本节课的教学设计应立足对学生进行科学精神、科学思想方法的教育。
让学生在科学家关于天体运动问题的研究历史中,感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神。
同时学生对天体运动的研究缺乏观察的条件,对天体运动的真实认识,不太会超出托勒密的水平;另外学生对有关科学家的事例略知一二,对科学家的发现、发明、创造性内容的了解还不够系统和准确。
因此通过自主学习任务单的方式课前让学生进行自主学习、小组合作学习,完成任务单的任务,遇到困难或疑问主动提出来。
在课堂教学中,首先交流自主学习、合作学习的成果,然后根据同学们提出的问题,选择有代表性的问题分析讨论,然后教师归纳出人类认识天体运动大致的历史过程,最后让学生结合学习的认识历程从情感与价值观的角度交流感想。
教学重点开普勒三定律教学难点感悟科学家求真、求简的科学方法和精神三、教学目标(一)知识与技能1.了解人类对行星运动规律的认识历程2.知道观察是研究行星运动规律的一种重要的方法3.知道如何画椭圆及椭圆的特征4.知道开普勒行星运动定律,知道开普勒行星运动定律的科学价值(二)过程与方法1.经历行星运动规律的认识过程,体会科学家们的研究方法、科学态度和科学精神2.经历人类对行星运动规律探索的艰难历程,感悟人类对自然的认识是不断深入的过程(三)情感态度与价值观1.通过对行星运动规律认识历程谈感想,树立正确的科学观四、教学过程(一)创设视频情境,引入课题播放视频:《星际穿越》片花对视频中的剧情做简单介绍,总结人类对宇宙的认识已经取得了很大的突破,人类成功登上的月球,探测器已经登录火星。
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。
高中物理必修2《行星的运动》教案

高中物理必修2《行星的运动》教案【教材解析】本节课是高中物理必修二中的第三章第四节,主要讲述了行星的运动,涉及到的知识点有行星运动的规律、行星的运动速度、行星的周日运动、行星的自转和公转。
【教学目标】知识与技能:1.掌握行星运动的基本规律;2.了解行星的运动速度;3.理解行星的周日运动;4.了解行星的自转和公转。
过程与方法:1.发现问题、探究问题;2.归纳总结、直观演示;3.实验探究、讨论求证。
情感态度与价值观:1.增强对科学知识的兴趣和探究精神;2.培养科学研究思维,提高科学素养;3.重视和尊重科学常识,保持科学态度。
【教学重点、难点】1.行星运动规律的掌握;2.行星的周日运动;3.行星的自转和公转。
【教学过程】一、导入(5分钟)1. 通过投影仪放一幅宇宙图,引导同学们进入今天的主题——“行星的运动”。
2. 引导同学回顾我们在初中学过的星、星系、星云的概念,然后根据投影仪上的宇宙图请同学们说说看看,现在有哪些星球?3. 鼓励同学们做一组题目,看看能否辨别是哪个星球(课前预告)?题目:现在有一张太阳系内六个行星的图片,请看图片判断六颗星分别是哪六颗行星。
二、理论分析(30分钟)1. 行星运动的规律1.1. 引导同学们看一个PPT,以“ 圆圆的天空中,我在思考,为什么行星总是在夜空中组成一串亮丽的珠子,而且它们动起来都有规律呢?”为导语,简述行星的运动规律。
1.2. 通过观察、思考、探究,得出结论:行星的运动是沿椭圆轨道运动,且规律性很高。
同时,引导学生了解如何解释、理解椭圆、轨道、轴线、轨道长轴、质心等等名词。
2. 行星运动中的速度由于万有引力的作用,行星在运动过程中始终是有速度的。
我们常常看到一颗星闪烁,这是因为行星的速度与我们观测角度迥异,形成视觉上的闪烁。
行星运动的速度大小主要与万有引力的大小、行星的质量以及行星距离太阳的距离这三者有关。
3. 行星的周日运动行星运动是绕太阳公转,而公转周期以及行星距离太阳的距离决定了行星的年龄,即公转周期越短,行星距离太阳越近,行星年龄就越小。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案: 行星的运动

多媒体教学设计导入新课打开“6.1行星运动.ppt”课件,显示第一屏一边让学生观看动画,一边引入:在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体.由这些天体所组成的宇宙始终是人们渴望了解又不断探索的领域,经成百上千年的探索,伟大的科学家们对它已经有了一些初步的了解.本节我们就共同来学习前人所探索到的行星的运动情况.推进新课1.古人对天体运动的看法及发展过程课件屏幕切换到第二屏,给出阅读提纲:引导学生根据提纲阅读课文的第一段,并从课文中找出相应的答案.学生代表发言.(1)在古代,人们对于天体的运动存在着“地心说”和“日心说”两种对立的看法.(2)“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动;“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动.(3)“地心说”占据统治地位的时间较长.(4)“日心说”与“地心说”争论的结果是:“日心说”最终战胜了“地心说”,真理最终战胜了谬误.(5)开普勒行星运动定律课件切换到第三屏,给出第二个阅读提纲:引导学生根据提纲阅读课文,并从课文中找出相应的答案.认真听取学生代表发言,点评总结如下:1.古人把天体的运动看得十分神圣,他们认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动.2.开普勒认为行星做椭圆运动.他发现假设行星做匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星做椭圆运动,才能解释这一差别.3.开普勒行星运动定律从行星运动轨道、行星运动的线速度变化、轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律.具体表述为:课件屏幕切换到第四屏,给出行星运动的图片和动画以及相应的问题.分组讨论,并根据课文、图片及动画所提供的线索得出答案.学生代表发言,然后老师小结如下:根据开普勒第三定律知:所有行星绕太阳运动半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值是一个常数k,可以猜想,这个“k”一定与运动系统的物体有关.因为常数k对于所有行星都相同,而各行星是不一样的,故跟行星无关,而在运动系中除了行星就是中心天体——太阳,故这一常数“k”一定与中心天体——太阳有关.实例探究屏幕分别切换到第七屏和第八屏,给出两个例题,如图:先让学生自己完成例题的解答,然后再给出规范的解答以对照学生的对错.对每一个例题要给出在思路方面的点拨.课堂小结让学生认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来.请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容,比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方.布置作业注明:本课所用PPT课件及相关资料全部来自“志鸿优化”(://),文件解压后就可使用,具体链接地址为::///?action=copyright!show&id=956.。
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行星的运动
一、地心说与日心说
1、让同学自己阅读,找出地心说和日心说的观点:
地心说:认为地球是宇宙的中心。
地球的静止不动的,太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。
日心说:认为太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳动动
2、为什么地心说会统治人们很久时间。
3、古人是如何看待天体的运动:
古人认为天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动。
4、谁首先对天体的匀速圆周运动的观点提出怀疑:开普勒
在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体,如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些无数天体组成的广衰无垠的宇宙始终是人们渴望了解、不断探.索的领域.这一章我们将学习对人类智慧影响至为深远、在天体运动中起着决定性作用的万有引力的有关知识,了解万有引力定律的发现及其在天体运动中的作用.
托勒密地心说→哥白尼日心说
(1)一说到日心说和地心说,你会立刻反映到哥白尼等,实际上在古代,人们对于天体的运动就存在着地心说和日心说两种对立的看法.地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动;日心说则相反,认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.
(2)公元二世纪的希腊天文学家托勒密使地心说发展和完善起来,由于地心说比较符合人们的日常经验(太阳从东边升起,在西边落下,好像太阳绕地球运动),同时也符合天主教的思想:地球是宇宙中心,宇宙万物都是上帝创造的,所以地心说得到了教会的支持,统治了人们一千年之久.但是随着生产的发展,人们对天体运动的不断研究,天文资料越来越丰富,人们发现托勒密的地心说的理论与实际观测的资料并不一致,仍然不能解释某些问题,地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多.
(3)十六世纪波兰天文学家哥白尼,经过四十年的观测与研究,在古代日心说的启发吓,重新提出了日心说:太阳是宇宙的中心,地球和其它行星都围绕着太阳转动。
日心说反映了行星运动的情况,但是日心说不符合教会的主张,教会禁止传播哥白尼的日心说,并且残酷迫害接受日心说的人,例如:用火烧死了坚持日心说的意大利人布鲁诺,伽利略也一位宣传日心说受到了教会的审讯和监禁。
无论地心说也好,日心说也好,古人把天体的运动看得都很神圣.认为大体的运动必然是最完美、和谐的匀速圆周运动。
丹麦天文学家第谷→开普勒三定律
丹麦天文学家第谷认为,要认识行星运动的规律,需要积累高度精确的观测资料,他连续二十年,对行星的位置进行了精确的测量,但是没有得到结果,但是他积累大量的观测数据。
在第谷去世后,他的助手德国天文学家开普勒( 571-1630)在最初研究他的导师第谷所记录的数据时,也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考问题的,但是所得结果却与第谷的观测数据至少有8/的角度误差.当时公认的第谷的观测误差不超过2/,开普勒想,这不容忽视的8/也许是因为人们认为行星绕太阳做匀速圆周运动所造成的.至此,人们K 期以来视为真理的观念——天体做匀速圆周运动,第一次受到了怀疑.后来开普勒又仔细研究了第谷的观测资料,经过四年多的刻苦计算,先后否定了19种设想,最后终于发现:
1、开普勒第一定律
所有行星围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。
开普勒通过四年多的刻苦计算,先后否定了十九种设想,最后了发现星运行的轨道不是圆,而是椭圆。
先讲什么是椭圆的中心,焦点,半长轴,半短轴等。
强调:椭圆和太阳并不是位于中心,而是焦点。
2、开普勒第二定律
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。
(近日点速度大,远日点速度小)
3、普勒第三定律
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。
若用R 代表椭圆轨道的半长轴,T 代表
公转周期,由上面的叙述可知
R 3/ T 2=k
比值k 是一个与行星无关的常量.
开普勒关于行星运动的确切描述不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据,更澄清了人们多年来对天体运动神秘、模糊的认识,同时也推动了对天体动力学问题的研究.
二、巩固练习:
例1:地球公转一周为一年,已知金星与太阳的平均距离是地球与太阳平均距离的0.72倍,那么金星公转一周需要多少年?
例2:关于日心说被人们所接受的原因:
A :太阳总是从东面升起,从西面落下
B :地球是围绕太阳运转的
C :以地球为中心来研究天体的运动有许多无法解决的问题
D :以地球为中心,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变得简单了
三、加深理解
1 学生先背几分钟
2 再加深理解:
(1)在开普勒第一定律中“所有”是什么意思?
各行星在不同的椭圆轨道上,但所有椭圆
轨道的焦点重合,太阳位于重合的焦点上。
(2)在开普勒第三定律中R 3/ T 2=k
每个行星各自轨道半径的三次方与各自周期的平方的比值都相同。
比值k 是一个与行星无关的常量.
四、作业:把开普勒定律重新写到作业本上。
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V 小 V 大·S。