【答案】6.1行星的运动学案

物理必修二

学校 临清二中 学科 物理 编写人马洪学 审稿人王福清

必修二第六章第一节

《行星的运动》学案

知识与技能：

1．知道地心说和日心说的基本内容．

2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．

3．知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星

的质量无关，但与太阳的质量有关．

4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．

过程与方法：

通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事

物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．

情感、态度与价值观：

1．澄清对天体运动神秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法．

2．感悟科学是人类进步不竭的动力 ．

教学重点：

理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，

掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．

教学难点：

对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．

学法指导：自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学准备：图钉和细绳

教学设想：

预习导学→学生初步了解本节内容→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升 教 学 过 程：

任务一 预习导学：

（认真阅读教材，独立完成下列问题）

一.“地心说”和“日心说”之争

1．古人对天体运动存在哪些看法?

2．什么是“地心说”?什么是“日心说”’?

二、开普勒行星运动定律 (做一做)

可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．把白纸铺在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．

想一想，椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系?

引导1.古人认为天体做什么运动?

引导2．开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?

引导3．开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?

第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在椭圆的一个 上．

第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在 扫过相等的 ．

开普勒第三定律：3．所有行星的椭圆轨道的 跟公转 比值都相等

物理必修二

说明：实际上，多数行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理．开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢? 在这种情况下，若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用公式表示：

任务二 经典例题分析：

例题1、.理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的3R运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式 K，下列说法正确的是（ ） 2T

A、公式只适用于轨道是椭圆的运动

B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等

C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关

D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离

例题2．有人发现了一个小行星，测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍，则这颗小行星绕太阳的公转周期将是地球的公转周期的几倍?

任务三 达标提升：

1．关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ）

A．地球是围绕太阳运转的

B．太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转

C．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的

D．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的

R3

2．关于公式等2 k，下列说法中正确的是 （ ） T

A．公式只适用于围绕太阳运行的行星

B．公式只适用于太阳系中的行星或卫星

C．公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星

D．—般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径

R3

3．关于公式2 k中的常量k，下列说法中正确的是 ( ) T

A．对于所有星球的行星或卫星，k值都相等

B．不同星球的行星或卫星，k值不相等

C：k值是一个与星球无关的常量

D．k值是—个与星球有关的常量

4．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之 比为8：1，则

(1)它们的轨道半径的比为 ( )

A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．1：4

(2)两行星的公转速度之比为 ( )

A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1

5．A、B两颗人造地球卫星质量之比为l：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为 ( )

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A．1：2 B．1：4 C．22：1 D．4：1

6、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )

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、所有行星的轨道的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的半径成正比

7、两颗行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r1和r2，则它们的公转周期之比为（C ）

r13r13r1 A、 B、3 C、 D、无法确定 3r2r2r2

8、古人认为天体的运动是最完美和谐的运动，后来发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在焦点位置上。

9．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 的 跟公转周期的 的比值都相等．

10．两颗人造地球卫星A和B，A一昼夜绕地球转动nA圈，B一昼夜绕地球转动nB圈，那么A和B的运行轨道半径之比RA：RB＝ ．

11．若已知地球对它所有卫星的k值等于1.01×1013 m3／s2，试求出月球运行的轨道半径．(月球绕地球运转的周期大约是27天)

12、地球公转运行的轨道半径R 1.49 10m，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径11

R 1.43 1012m，其周期多长？

补充内容或错题订正

答案：1、A 2CD 3BD 4（1）B （2）A 5C 6A 7 C 8 匀速圆周、椭圆、焦点

9、椭圆、焦点、 三次方、平方。

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