高中物理 教科版必修2 第三章第1节《天体运动》学案

第一节 天体运动
学习目标　
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，并能初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题。
学习重点
1、理解开普勒行星运动三定律。
2、能初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题。
学习难点
理解开普勒行星运动三定律。
课前预习
使用说明与学法指导
1、高一物理必修2第三章第一节。
2、仔细阅读教材，包括小资料部分。
知识准备
查阅有关天体运动的资料。
教材助读
认识地心说和日心说，理解开普勒行星运动定律。
预习自测
1.行星围绕 转，卫星围绕 转，月球围绕 转。
2.地球绕太阳公转周期为 ，月球绕地球转动周期约为 天。
3.日心说
波兰天文学家 在1543年 ( http: / / www.21cnjy.com )出版了不朽著作 ，提出了 ，即地球和别的行星一样绕 运动。此书的出版，标志着科学开始从各种传统错误观念的束缚中解放出来，哥白尼开辟了科学的新时代，使古代科学走向了近代的 。
4.开普勒行星运动定律及其意义
(1)定律内容：
第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在所有 。
第二定律：从太阳到行星的连线在 扫过 。
第三定律：行星轨道 与 的比值是一个 。
的比值是一个常量.
(2)意义：开普勒的重要发现，为人们解决 运动学问题提供了依据，澄清了多年来人们对天体运动神秘、模糊的认识，也为牛顿创立他的 力学理论奠定了观测基础.开普勒是用数学公式表达物理定律并最早获得成功的人之一.从此， 就成为表达物理学定律的基本方式。
课内探究
情景导入
教材42页讨论交流
学始于疑
日心说的观点是什么
开普勒的行星三大定律是什么
质疑探究
一、探究日心说的观点
问题：日心说是谁提出的？主要内容是什么？
二、探究开普勒行星运动定律
问题1：开普勒行星运动定律的提出经过了怎样的研究过程
问题2:如何理解开普勒三定律
小结：
1.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕 的运动。
2.由开普勒第二定律知：当离太阳比较近时，行星运行的速度比较 ，而离太阳比较远时，行星运行的速度比较 。
3.在开普勒第三定律中，所有行星绕太阳转动的k值均相同；但对不同的天体系统k值 .k值的大小由系统的 决定。
三、探究中学阶段对天体运动的处理方法
由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段把天体运动的椭圆轨道可以按 轨道处理。
则开普勒三定律就可以这样表述：
(1)行星绕太阳运动的轨道近似为 ，太阳处在 ；
(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的线速度不变，即行星做
(3)所有行星圆轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即＝k.
知识网络
当堂检测
1.关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确的是(　　)
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C.所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D.所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比
如图1所示，某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时行星的速率为 (　　)
A.vb＝va B.vb＝va
C.vb＝va D.vb＝va
3.已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍.则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的多少倍？
课后反思
课后练习
1.下列说法都是“日心说”的观点，现在看来其中正确的是（ ）
A.宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳运动的普通行星，月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周运动，
同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天体不动，因为地球每天自西向东转一周，造成天体每天东升西落的现象
D.与日地距离相比，恒星离地球十分遥远，比日地间距离大得多
2.关于太阳系行星的运动，以下说法正确的是(　　)
A.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大
B.行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大
C.水星的半长轴最短，公转周期最小
D.太阳系中水星离太阳最近，绕太阳运行的公转周期最大
关于公式＝k，下列说法正确的是(　　)
A.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等
B.不同星球的行星或卫星，k值均相等
C.公式只适用于围绕太阳运行的行星
D.以上说法均错
有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？
D=3060