从托勒密到开普勒（学）.doc

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1、高一级物理必修二课堂有效教学学案2014年5月26日课题§5.1从托勒密到开普勒课型新授课（1课时）撰写人教学目标知识与能力1.了解地心说和日心说两种不同的观点。2.理解开普勒行星运动三定律，知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理。3.联系相关学科和生活知识，初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题。重点1.知道与天体运动有关的物理学史。2.理解应用开普勒行星运动定律。难点行星运动的近似处理及开普勒三定律的应用。教学环节预习基础知识、归纳核心要点、积累解题技能、检测学业达标教学流程设计：一、两种对立的学说代表人物内容

2、局限性地心说托勒密是宇宙的中心,而且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕运动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、最和谐的运动，但计算所得的数据和丹麦天文学家的观测数据不符日心说哥白尼是宇宙的中心,而且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕运动【想一想】地心说和日心说是两种截然不同的观点，这两种观点哪一种是正确的？提示：两种观点受人们意识的限制，是人类发展到不同历史时期的产物。两种观点都具有历史局限性，现在看来都是不完全正确的。二、开普勒行星运动定律1.开普勒三定律定律内容公式或图示第一定律(轨道定

3、律)所有行星围绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处于所有的一个上．第二定律(面积定律)对于每一颗行星而言，太阳和行星的 在相等的时间内扫过．第三定律(周期定律)所有行星轨道的与公转周期的的比值都相等.2.行星运动的近似处理(1)开普勒关于行星运动的三条定律，同样适用于卫星绕行星的运动，只是比值k的大小_________。(2)作为近似处理，有时候可以把行星的_____轨道简化为_____轨道。【判一判】(1)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。()(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。()(3)行星轨道的半长轴越长，行星

4、的周期越长。()开普勒三定律【探究导引】水星，西方人叫它墨丘利，墨丘利是罗马神话中专为众神传递信息的使者。水星是太阳系中运动最快的行星，公转速度为48千米每秒，公转周期约为88天。根据以上资料，回答以下问题：(1)水星绕太阳的运动是匀速圆周运动吗?(2)水星和地球相比，谁离太阳的距离更远一些？(3)围绕太阳运转的行星，其公转周期由什么决定？【要点整合】定律认识角度理解开普勒第一定律对空间分布的认识各行星的椭圆轨道尽管大小不同，但是太阳是所有轨道的一个共同焦点，所以又称焦点定律不同行星的轨道是不同的,可能相差很大行星的椭圆

5、轨道很接近圆,半长轴与半短轴接近开普勒第二定律对速度大小的认识该定律又叫面积定律，反映了同一行星沿椭圆轨道运动靠近太阳时速度增大,沿椭圆轨道远离太阳时速度减小近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点，所以近日点速度最大，远日点速度最小开普勒第三定律对周期长短的认识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,其公转周期越长;反之,其公转周期越短该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体。例如，绕某一行星运动的不同卫星研究行星时，常数k与行星无关，只与太阳有关。研究其他天体时，常数k与其中心天

6、体有关【特别提醒】(1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动。(2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动快慢的规律。【典例1】关于行星的运动，以下说法正确的是()A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大B.所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上C.水星的半长轴最短，所以公转周期最长D.海王星离太阳“最远”，所以绕太阳运动的公转周期最长【变式训

7、练】(2012·孝感高一检测)关于公式，下列理解正确的是()A.k是一个与行星无关的量B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为；月球绕地球运转轨道的半长轴为，周期为，则C.T表示行星运动的自转周期D.T表示行星运动的公转周期【变式备选】关于行星绕太阳运动,下列说法中正确的是()A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星运动周期越长D.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天体运动的规律及分析方法【探究导引】如图是太阳系各行星轨道图，观察

8、图片，思考以下问题：(1)为了简化研究，中学阶段行星运动按什么运动来处理？(2)若将行星运动看做圆周运动，开普勒第三定律应该怎样表述？(3)天体的运动是否遵循牛顿运动定律？【要点整合】1.天体虽做椭圆运动，但它们的轨道一般接近圆。中学阶段我们在处理天体运动问题时，为简化运算，一般把天体的运动当做圆周运动来研究，并且把