高中物理 6.1 行星的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案1 新人教版必修2

1、高中物理必修二6.1 行星的運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1、 知道地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容和發(fā)展過(guò)程2、 知道開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的建立過(guò)程3、 能夠運(yùn)用開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律公式解決有關(guān)行星運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【學(xué)習(xí)過(guò)程】學(xué)點(diǎn)一、地心說(shuō)和日心說(shuō)1.地心說(shuō): 是宇宙的中心，而且是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞 運(yùn)動(dòng)。2.日心說(shuō)： 是宇宙的中心，而且是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞 運(yùn)動(dòng)。3.兩種學(xué)說(shuō)的局限性都把天體的運(yùn)動(dòng)看的很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美，最和諧的 運(yùn)動(dòng)，而和丹麥天文學(xué)家 的觀測(cè)數(shù)據(jù)不符。思：“日心說(shuō)”打敗了“地心說(shuō)”，是否說(shuō)明日心說(shuō)比地心說(shuō)完善？學(xué)點(diǎn)二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、 探究開(kāi)普勒第

2、一定律（軌道定律）表一：各年四節(jié)氣具體日期統(tǒng)計(jì)表年份春分夏至秋分冬至20083月20日6月21日9月22日12月22日20093月20日6月21日9月23日12月22日20103月21日6月21日9月23日12月22日通過(guò)分析數(shù)據(jù)，可以得到以下結(jié)論：春天：92天 夏天：94天 秋天：84天 冬天：90天 說(shuō)明：四季的時(shí)間是不相等的進(jìn)而說(shuō)明：地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)并不是完美的勻速圓周運(yùn)動(dòng)開(kāi)普勒第一定律所有 繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是 ，太陽(yáng)處在 的一個(gè) 上。2、 探究橢圓軌道特征將一條繩的兩端固定在兩個(gè)定點(diǎn)（圖釘）上，以鉛筆拉緊繩子所畫出的圖形即為橢圓。這兩個(gè)定點(diǎn)稱為此橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)。從橢圓上任一點(diǎn)至兩焦點(diǎn)

3、的距離之和為一定值，既 常數(shù)。O點(diǎn)為對(duì)稱中心點(diǎn), 稱為半長(zhǎng)軸； 稱為半短軸。 三、探究開(kāi)普勒第二定律（面積定律）對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在 內(nèi)掃過(guò)的 。思：1、試比較近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)地球的速度大??？MNR1R22、 試求出近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)地球的速度大小的比值？4、 探究開(kāi)普勒第三定律（周期定律）動(dòng)手計(jì)算后，你得到了什么？經(jīng)計(jì)算可知：所有行星的半長(zhǎng)軸的三次方與周期的平方的比值都相等，月球、衛(wèi)星的比值也相等.說(shuō)明：K值與環(huán)繞天體無(wú)關(guān)，與中心天體有關(guān)。開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道半長(zhǎng)軸的 跟它的公轉(zhuǎn)周期的 的比值都相等。用表示半長(zhǎng)軸，T表示周期，第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為k= 五、行星運(yùn)動(dòng)的近似

4、處理在中學(xué)階段，我們將橢圓軌道按照?qǐng)A形軌道處理，則開(kāi)普勒定律描述為：1.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心1.所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上2.對(duì)于某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2. 對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積3.所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等3.所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 即R³/T²=k引申：開(kāi)普勒定律也同樣適用于其他星系（如地球的衛(wèi)星繞地球運(yùn)行）【課堂互動(dòng)與探究】1、 對(duì)開(kāi)普勒第二定律的理解太陽(yáng)與行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等例1、 某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽(yáng)距離為，近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為b，過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)行星的速率為V，則近日點(diǎn)速率Vb為（ ）A、 B、C、 D、（行星運(yùn)動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)可近似認(rèn)為速率不變）2、對(duì)開(kāi)普勒第三定律的理解（1）對(duì)于太陽(yáng)系中任意兩顆行星，均滿足比例式，k值與行星無(wú)關(guān)，而取決于太陽(yáng)，此定律也適用于圓軌道，滿足（2）此定律不僅使用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，也適用于其他天體系統(tǒng)。如衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)（3）中心天體