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2019-2020年高中物理 第六章 第1節(jié)《行星的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)案新人教版必修2 【教學(xué)目標(biāo)】 1、 了解人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)歷程。2、了解觀察的方法在認(rèn)識(shí)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的作用。 3、 知道開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，知道開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的科學(xué)價(jià)值。 4、體會(huì)科學(xué)家們實(shí)事求是、尊重客觀事實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1、理解開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。 2、了解開(kāi)普勒第三定律中k值大小的決定因素。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1、 理解開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的簡(jiǎn)化處理。2、會(huì)應(yīng)用開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 【教學(xué)內(nèi)容】 一、教材要點(diǎn) （用教材中的原話做教材要點(diǎn)） 1、在古代人民對(duì)于天體的運(yùn)動(dòng)存在著 和 兩種對(duì)立的看法。以托勒密為代表的 認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，其他行星圍繞地球運(yùn)動(dòng)。以哥白尼為代表的 則認(rèn)為太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)才長(zhǎng)期的爭(zhēng)論， 戰(zhàn)勝了 ，最終被接受。 2、無(wú)論是地心說(shuō)還是日心說(shuō)，古人都把天體的運(yùn)動(dòng)看成最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。德國(guó)天文學(xué)家 用了20年時(shí)間研究了丹麥天文學(xué)家 的行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道不是圓而是 。他還發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的其他規(guī)律，發(fā)表了 。 3、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 (1)開(kāi)普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是 ，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè) 上。 (2)開(kāi)普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的 內(nèi)掃過(guò)相等的 。 可以得到推論：近日點(diǎn)的速度 遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度。（填大于或小于） (3)開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的 次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的 次方的 都相等。 可以寫(xiě)成公式的形式 ，比值k只與 有關(guān)。第三定律說(shuō)明軌道半長(zhǎng)軸越 的行星，其公轉(zhuǎn)周期越 ； 4、 行星運(yùn)動(dòng)的近似處理方法 (1)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近 ，太陽(yáng)處在 。 (2)對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。? ，即行星做 運(yùn)動(dòng)。 (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(kāi)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(yùn)轉(zhuǎn)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)遵循相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 二、例題解析 （可以用教材例題或書(shū)后練習(xí)題讓學(xué)生分析，適當(dāng)添加重點(diǎn)題型） 教師可以添加提示用語(yǔ) 1、 地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來(lái)作為長(zhǎng)度單位，叫做天文單位，用來(lái)度量太陽(yáng)系內(nèi)天體與太陽(yáng)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(kāi)普勒定律火星的公轉(zhuǎn)周期是多少個(gè)地球日。 2、兩顆行星的質(zhì)量分別為，它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)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(xué)生記筆記的地方和課堂重要知識(shí)點(diǎn)的理解） 本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，像牛頓運(yùn)動(dòng)定律一樣是個(gè)整體，它對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述有一個(gè)從定性到定量的過(guò)程。第一定律是其余兩個(gè)定律的基礎(chǔ)，三個(gè)定律描述的內(nèi)容各自獨(dú)立，并不重復(fù)。如果把行星的運(yùn)動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，就得出了一些簡(jiǎn)化的規(guī)律，這是應(yīng)試過(guò)程中重點(diǎn)考察的內(nèi)容。 四、基礎(chǔ)鞏固 （選擇適合學(xué)生的基礎(chǔ)性習(xí)題，難度適合普通學(xué)生即可） 1、16世紀(jì)，哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大量資料，經(jīng)過(guò)40多年的天文觀測(cè)和潛心研究，提出“日心說(shuō)”的如下四個(gè)基本理論，這四個(gè)論點(diǎn)目前看存在的缺陷是（ ） A、 宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都在繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B、 地球是繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星， 它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。 C、 天穹不轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|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(yuǎn)，比日地間的距離大得多。 2、關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（ ） A、 行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期就越大 B、 行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越大 C、 水星的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大 D、 冥王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng) 3、有兩顆行星環(huán)繞某恒星運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)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(xùn)練 （選擇適合學(xué)生難度的典型題，適當(dāng)增加難度） 1、兩顆行星的質(zhì)量分別為，它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的軌道半徑約是地球半徑的６０倍，運(yùn)行周期約為２７天，試用開(kāi)普勒定律計(jì)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(dòng)，就像停留在天空不動(dòng)一樣。（地球半徑約為）