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2019-2020年高中物理 第六章 第1節(jié)《行星的運動》教學案新人教版必修2 【教學目標】 1、 了解人類對行星運動規(guī)律的認識歷程。2、了解觀察的方法在認識行星運動規(guī)律中的作用。 3、 知道開普勒行星運動定律，知道開普勒行星運動定律的科學價值。 4、體會科學家們實事求是、尊重客觀事實、勇于探索的科學精神。 【教學重點】 1、理解開普勒行星運動定律。 2、了解開普勒第三定律中k值大小的決定因素。 【教學難點】 1、 理解開普勒行星運動定律的簡化處理。2、會應用開普勒行星運動定律解決實際問題并進行有關計算。 【教學內(nèi)容】 一、教材要點 （用教材中的原話做教材要點） 1、在古代人民對于天體的運動存在著 和 兩種對立的看法。以托勒密為代表的 認為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，其他行星圍繞地球運動。以哥白尼為代表的 則認為太陽是靜止不動的，地球和其他行星圍繞太陽運動。經(jīng)過才長期的爭論， 戰(zhàn)勝了 ，最終被接受。 2、無論是地心說還是日心說，古人都把天體的運動看成最完美、最和諧的勻速圓周運動。德國天文學家 用了20年時間研究了丹麥天文學家 的行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)行星繞太陽運動的軌道不是圓而是 。他還發(fā)現(xiàn)了行星運動的其他規(guī)律，發(fā)表了 。 3、開普勒行星運動定律 (1)開普勒第一定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是 ，太陽處在橢圓的一個 上。 (2)開普勒第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的 內(nèi)掃過相等的 。 可以得到推論：近日點的速度 遠日點的速度。（填大于或小于） (3)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的 次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的 次方的 都相等。 可以寫成公式的形式 ，比值k只與 有關。第三定律說明軌道半長軸越 的行星，其公轉(zhuǎn)周期越 ； 4、 行星運動的近似處理方法 (1)行星繞太陽運動的軌道十分接近 ，太陽處在 。 (2)對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度大小） ，即行星做 運動。 (3)所有行星軌道半徑的 跟它的公轉(zhuǎn)周期的 的比值都相等，即 。 5、 推廣：開普勒三定律普遍適用于繞其他恒星的行星和繞行星的衛(wèi)星。衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)，地球繞太陽運轉(zhuǎn)遵循相同的運動規(guī)律。 二、例題解析 （可以用教材例題或書后練習題讓學生分析，適當添加重點題型） 教師可以添加提示用語 1、 地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學上常用來作為長度單位，叫做天文單位，用來度量太陽系內(nèi)天體與太陽的距離。已知火星公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.5天文單位，根據(jù)開普勒定律火星的公轉(zhuǎn)周期是多少個地球日。 2、兩顆行星的質(zhì)量分別為，它們繞太陽運動的軌道半徑為，若，則它們的周期之比為多少？ 三、課堂小結(jié) （學生記筆記的地方和課堂重要知識點的理解） 本節(jié)課重點學習了開普勒行星運動定律，像牛頓運動定律一樣是個整體，它對行星運動規(guī)律的描述有一個從定性到定量的過程。第一定律是其余兩個定律的基礎，三個定律描述的內(nèi)容各自獨立，并不重復。如果把行星的運動近似看成勻速圓周運動，就得出了一些簡化的規(guī)律，這是應試過程中重點考察的內(nèi)容。 四、基礎鞏固 （選擇適合學生的基礎性習題，難度適合普通學生即可） 1、16世紀，哥白尼根據(jù)天文觀測的大量資料，經(jīng)過40多年的天文觀測和潛心研究，提出“日心說”的如下四個基本理論，這四個論點目前看存在的缺陷是（ ） A、 宇宙的中心是太陽，所有行星都在繞太陽做勻速圓周運動 B、 地球是繞太陽做勻速圓周運動的行星，月球是繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星， 它繞地球運轉(zhuǎn)的同時還跟地球一起繞太陽運動。 C、 天穹不轉(zhuǎn)動，因為地球每天自西向東自轉(zhuǎn)一周，造成天體每天東升西落的現(xiàn)象。 D、 與日地距離相比，恒星離地球都十分遙遠，比日地間的距離大得多。 2、關于行星的運動，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)周期就越大 C、 水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大 D、 冥王星離太陽“最遠”，繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期最長 3、有兩顆行星環(huán)繞某恒星運動，它們的運動周期之比為27：1，則它們的軌道半徑之比為 （ ） A．3：1 B．9：1 C．27：1 D．1：9 五、課后訓練 （選擇適合學生難度的典型題，適當增加難度） 1、兩顆行星的質(zhì)量分別為，它們繞太陽運動的軌道半徑為，若，則它們的周期之比為多少？ 2、月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約是地球半徑的６０倍，運行周期約為２７天，試用開普勒定律計算出：在赤道平面內(nèi)離地面多大高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在天空不動一樣。（地球半徑約為）