人教版必修二6.1《行星的运动》WORD教案2
教学设计2：6.1 行星的运动
《行星的运动》教学设计【教学目标】知识与技能1. 了解地心说和日心说的基本内容。
2. 明确开普勒行星运动定律，能应用开普勒行星运动定律分析问题。
过程与方法1. 了解观察在发现行星运动规律中的作用，认识物理实验在物理学发展过程的重要作用。
2. 了解科学研究方法对人类认识自然的重要作用。
情感、态度与价值观1. 通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观。
2. 了解人类对行星运动规律认识过程的曲折与艰辛，学习科学家们实事求是，尊重客观事实，敢于支持真理，勇于创新和不怕牺牲的科学态度与科学精神。
【教学重难点】重点：理解和掌握开普勒行星运动定律的内容。
难点：对开普勒运动定律的应用，以及相关近似处理。
【教学过程】一、人类对行星运动的认识历程（以图片展示为主）1.地心说及其代表人物2.日心说及其代表人物对创立万有引力定律产生极大影响力的第谷和开普勒让学生充分体会科学家们在真理探索路途中的坚韧与执着，并深刻领会观察实验在物理理论创立过程中的重要作用。
二、开普勒行星运动定律1.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。
(椭圆轨道定律)结合教材“做一做”,应用flash，引导学生初步认识椭圆，理解行星是如何运行的。
2.对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
（面积定律）提问：行星在运动过程中，速度如何变化？角速度与加速度的情况又如何？3.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。
（周期定律）k Ta 23a ：轨道半长轴长 T ：公转周期 通过行星轨道特点，介绍中学阶段研究中的近似处理方法：（让学生领会物理学在处理问题时的原则——抓住主要矛盾，忽略次要因素）①多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。
②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不度，即行星做匀速圆周运动。
③所有行星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。
高中物理教学设计：6.1行星的运动2人教版必修2
第1节行星的运动新课教学（一）用投影片出示本节课的学习目标1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及进展进程.2.明白开普勒对行星运动的描述.（二）学习目标完成进程1.“地心说”和“日心说”的进展进程在浩瀚的宇宙中，存在着无数大小不一、形态各异的星球，而这些天体是如何运动的呢？在古代，人类最初通过直接的感性熟悉，成立了“地心说”的观点，以为地球是静止不动的，而太阳和月亮绕地球而转动.因为“地心说”比较符合人们的日常经验，太阳老是从东边升起，从西边落下，恍如太阳绕地球转动.正好，“地心说”的观点也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法，所以“地心说”统治了人们很长时刻.可是随着人们对天体运动的不断研究，发觉“地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多.若是把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都能够解决，行星运动的描述也变得简单了.随着世界航海事业的进展，人们希望借助星星的位置为船队导航，因此对行星的运动观测愈来愈精准.再加上第谷等科学家经太长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的“地心说”模型很宝贵出完美的解答.那时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使很多人相信地球并非是一个平台，而是一个球体，哥白尼就开始推测是不是地球天天围绕自己的轴线旋转一周呢？他假设地球并非是宇宙的中心，它与其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.这就是“日心说”的模型.用“日心说”能较好地和观测的数据相符合，但它的思想几乎在一个世纪中被忽略，很晚才被人们同意.原因有：（1）“日心说”只是一个假设.利用那个“假设”，行星运动的计算比“地心说”容易患多.但高作中有很不精准的数据.按照这些数据得出的结果不能专门好地跟行星位置的观测结果相符合.（2）那时的欧洲的统治者仍是教会，把哥白尼的学说称为“异端学说”，因为它不符合教会的利益.致使那个正确的观点被推延一个世纪才被人们所同意.德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全数观测资料及观测数据，也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来试探和计算的，但结果老是与第谷的观测数据有8′的角度误差.那时公认的第谷的观测误差不超过2′.开普勒想，极可能不是匀速圆周运动.在那个斗胆思路下，开普勒又通过四年多的刻苦计算，前后否定了19种假想，最后终于计算出行星是绕太阳运动的，而且运动轨迹为椭圆，证明了哥白尼的“日心说”是正确的.并总结为行星运动三定律.同窗们，前人的这种对问题的一丝不苟、孜孜以求的精神值得大家学习.咱们对待学习更应该是脚踏实地，认认真真，不放过一点疑问，要有酷爱科学、探索真理的热情及顽强的品质，来实现你的人生价值.2.开普勒行星运动规律（1）出示行星运动的挂图边看边介绍，让学生对行星运动有一个简单的感性熟悉.（2）放有关行星运动的录像录像的效果专门好，很直观，让同窗能看到三维的立体画面，让同窗们的感性熟悉又提高一步.（3）开普勒行星运动的规律开普勒关于行星运动的描述可表述为三定律.咱们主要介绍开普勒第必然律和第三定律.（4）所有的行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个核心上.这就是开普勒第必然律.行星运动的轨道不是正圆，行星与太阳的距离一直在变.有时远离太阳，有时靠近太阳.它的速度的大小、方向时刻在改变.示用意如下：板书：开普勒第必然律：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个核心上.（5）所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.这是开普勒第三定律.每一个行星的椭圆轨道只有一个，可是它们运动的轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值是相等的.咱们用R表示椭圆的半长轴，T代表公转周期，表达式可为：显然K是一个与行星本身无关的量，同窗们想一想，K有可能与什么有关呢？同窗们开始讨论、猜想.都围绕太阳运转，只与中心体有关的一个值了.板书：开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的三次方的比值都是相同的.表达式：（R表示椭圆的半长轴，T表示公转周期）（6）同窗们明白此刻咱们已经发觉太阳周围有几颗行星了吗？别离是什么？学生回答：金、木、水、火、土、地球、天王星、海王星、冥王星.评价：（回答的专门好），那同窗们明白哪颗行星离太阳最近？同窗回答：水星.老师提问：水星绕太阳运转的周期多大？一般学生不明白.老师告知学生：水星绕太阳一周需88天.老师提问：咱们生活的地球呢？同窗们踊跃回答：约365天.3.补充说明（1）开普勒第三定律对所有行星都适合.（2）对于同一颗行星的卫星，也符合那个运动规律.比如绕地球运行的月球与人造卫星，就符合这必然律（K′与行星绕太阳的K 值不同，中心体变，K值改变）4、小结通过本节课的学习，咱们了解和明白了：1.“地心说”和“日心说”两种不同的观点及进展进程.2.行星运动的轨迹及物理量之间的定量关系（K是与行星无关的量）.3.行星绕太阳的椭圆的半长轴R3与周期T2的比值为K，还明白对一个行星的不同卫星，它们也符合那个运行规律，即(K与K′是不同的).五、板书设计行星的运动.6.作业：阅读课文深切了解天体的运动规律完成P36练习题。
人教版必修2物理：6.1行星的运动教案设计
行星的运动【教课流程】【教课目的】一、知识与技术认识椭圆；认识人类对天体运转的研究历史；理解开普勒三定律。
二、过程与方法经过对天体运转研究历史的认识，领会科学研究的一般思路与方法──怀疑、批评、猜想、察看与实验。
三、感情态度价值观经过对天体运转研究历史的认识，感悟科学家对科学的执著和献身精神，培育学生热爱科学、献身科学的精神和勇于创新、敢于坚持真谛、脚踏实地的科学态度。
【教课要点】开普勒三定律。
【教课难点】行星的椭圆轨道。
【教课过程】一、复习发问1．曲线运动是变速运动吗？2．曲线运动中，质点经过曲线上某一点时的速度方向如何确立？3．质点作曲线运动的条件是什么？二、引入课题教师叙述──本节课，我们先来认识一下人类对天体运转的研究历史，回首一下科学先贤的工作。
三、新课教课教师叙述：人类对天体运转的认识，发源于托勒密的“地心说”，经哥白尼发展到了“日心说”，开普勒的“行星运动定律”第一次为天体的运动立了法。
而完整解决天体运动问题的则是“站在巨人肩膀上”的牛顿。
研究一：第谷、开普勒的研究1．显现“阅读资料”──学生阅读议论第谷与开普勒第谷（ 1510── 1601）──天体运动的等候者1510 年12 月14 日生于丹麦斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。
其父是律师。
1601年 10 月24 日，第谷去世于布拉格，终年57 岁。
第谷于1559 年入哥本哈根大学念书。
1560 年8 月，他依据预告察看到一第二天食，这使他对天文学产生了极大的兴趣。
1562 年第谷转到德国莱比锡大学学习法律，但却利用所有的业余时间研究天文学。
1563 年他写出了第一份天文观察资料，记录了木星、土星和太阳在向来线上的状况。
1566 年第谷开始到各国遨游，并在德国罗斯托克大学攻读天文学。
此后他开始了一生的天文研究工作，获得了重要的成就。
第谷的一世在天文观察方面所获得的成就，为近代天文学的发展确立了坚固的基础。
第谷的最重要发现是1572 年 11 月 11 日观察了仙后座的新星迸发。
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6.1行星的运动
1.了解地心说（托勒密）和日心说（哥白尼）。
2.了解开普勒对行星运动的描述。
开普勒行星运动定律
讲练结合
课件
一、地心日心说
1、地心说：在古代，人们根据日常的观察和经验，提出了“地心说”：
2、日心说：哥白尼的“日心说”及其重要意义：
二、开普勒行星运动定律
1、开普勒第一定律（又叫椭圆轨道定律）：
所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
2、开普勒第二定律（又叫面积定律）：
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间內扫过相等的面积。
3、开普勒第三定律（叉叫周期定律）：
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。
其中，a为椭圆轨道的半长轴，T为公转周期，K是与行星无关的常量。
%1.行星运动的近似处理
1、轨道近似为圆：圆周运动
2、角速度（或线速度）不变：匀速圆周运动
3、^=K ,其中K=^（M为太阳质量）与行星无关。
T-4沪
W11有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期之比为27：1,则它们的轨道半径之比为：
A. 3： 1
B. 9： 1
C. 27： 1
D. 1： 9
W2】月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天。
应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样。
1、教材：P5——（3）
2、学海导航：P2——4。
高中物理 第六章 第一节 行星的运动教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
第一节行星的运动教学目标：〔一〕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．〔二〕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．〔三〕情感、态度与价值观1．澄清对天体运动裨秘、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.教学方法：讲授法教学过程：〔一〕引入新课宇宙中有无数大小不同，形态各异的天体，由这些天体组成的神秘的宇宙始终是人们渴望了解的领域，人们认识天体运动围绕“天体怎样运动？〞和“天体为什么这样运动？〞两个基本问题进行了长期的探索研究，提出了很多观点。
通过本节的学习，我们应了解这些观点，知道行星如何运动。
〔二〕新课教学一、行星运动的两种学说1、地心说地心说的代表人物是亚里士多德和托勒玫。
他们从人们的日常经验〔太阳从东边升起，西边落下〕提出地心说，认为地球是宇宙的中心，并且静止不动，所有行星围绕地球作圆周运动。
地心说比较符合当时人们的经验和某某神学的思想，成为神学的信条，被人们信奉了一千多年，但它所描述的天体运动，不仅复杂而且以此为依据所得的历法与实际差异很大。
2、日心说日心说的代表人物是哥白尼，他在《天体运行论》一书中，对日心说进行了具体的论述和数学论证。
认为太阳是静止不动的，地球和其他行星围绕太阳运动。
把地球从天体运动的中心位置移到了一个普通的行星的位置。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案：6.1行星的运动
⾼中物理新课标⼈教版必修2优秀教案：6.1⾏星的运动第六章万有引⼒与航天本章设计本章主要在讲述了万有引⼒定律的发现及其在天体运动中的应⽤.万有引⼒定律是在哥⽩尼、伽利略、开普勒等⼈的天⽂学研究成果基础上，由⽜顿运⽤⼒学原理发现的重要定律.万有引⼒定律阐明了宇宙万物之间普遍存在的相互作⽤⼒的规律,为⼈们认识天体的运动奠定了基础.本章教材内容可分为三个单元:第⼀单元(第1节—第3节):介绍万有引⼒定律的建⽴过程.从观察⾏星运动、描述⾏星运动规律开始，⼈类对⾏星运动规律的认识经历了从“地⼼说”到“⽇⼼说”，直到开普勒的⾏星运动规律.⽜顿根据这些已知的运动规律，探究运动规律的原因，先提出猜想，再经⽉—地检验，再将其合理推⼴到⼀切物体之间，得到万有引⼒定律.第⼆单元（第4节—第5节）：列举万有引⼒定律的成就.⼀是理论成就“称量地球的质量”“发现未知天体”等；⼆是其实践成就，航天事业的发展及其巨⼤成果.第三单元(第6节):经典⼒学的局限性.从低速到⾼速、从微观到宏观、从弱引⼒到强引⼒三个⽅⾯提出问题，留给学⽣思考的空间.本章的重点内容是:万有引⼒定律在天体运动中的应⽤、⼈造卫星的发射和运⾏及航天活动，难点是万有引⼒定律的发现过程及天体运动的综合性分析与计算.通过本章的学习,我们要了解⼈们对天体运动认识的发展过程和⽜顿发现万有引⼒定律的认识过程以及思考和研究问题的⽅法,掌握解决天体的运动、⼈造地球卫星、宇宙速度等实际问题的解题⽅法,进⼀步加深对⼒和运动关系的理解,提⾼分析和解决实际问题的能⼒.学习万有引⼒定律在宇宙航⾏中的应⽤时,要引导学⽣进⾏科学跟⽣活、跟社会联系的思考,让学⽣体会到物理学就在我们的⾝边,增进科学与⽣活、社会的联系.万有引⼒、⼈造卫星是近年来⾼考的热点内容,由于航空航天技术、卫星技术属于现代科技发展的重要领域,所以近些年的⾼考对万有引⼒、⼈造卫星的考查每年都有.⾼考强调理论联系实际,其中与现代科技的联系是⼀个重要⽅⾯,同时体现⾼考试卷的现代性.随我国宇宙事业的迅速发展(如我国神⾈飞船发射及准备发射⽉球卫星),今后仍将是⾼考的热点之⼀，教学时要给予⾼度重视.在理解和把握本章内容时,要和前⼀章的匀速圆周运动结合起来,找出物体做圆周运动的半径,以及做圆周运动的向⼼⼒由哪些⼒来提供,从⽽求出题⽬所要求的结果,切不可不加分析死记硬背.⽂本式教学设计整体设计本节内容包括“地⼼说”“⽇⼼说”的内容及争论的焦点、开普勒三⼤定律的内容等知识点.学习这⼀节的主要⽬的是为了下⼀节推导万有引⼒定律作铺垫,因此教材中没有过重地讲述开普勒的三⼤定律,⽽是将三⼤定律的内容综合在⼀起加以说明,节后也没有安排练习.本节内容对学⽣来说是抽象的、陌⽣的，甚⾄⽆法去感知.对天体的运动充满好奇,⼜觉得⾮常神秘⽽不易理解.所以我们必须去引导学⽣了解⼈们对星体运动认识的发展过程,从“⽇⼼说”和“地⼼说” 的内容到其两者这间的争论，从第⾕的精⼼观测到开普勒的数学运算，在学⽣整体感知的过程中引导学⽣体会这些⼤师们的思路、⽅法及他们的⼀丝不苟的科学精神，并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情.“⽇⼼说”“地⼼说”及两者之间的争论有许多内容可向学⽣介绍，教材为了简单明了地简述开普勒关于⾏星运动的规律，没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学⽣的实际情况加以补充.具体授课中教师可以⽤故事的形式讲述,也可以通过放资料⽚和图⽚的形式讲述,也可⼤胆地让学⽣进⾏发⾔.在讲授“⽇⼼说”和“地⼼说”时，先不要否定“地⼼说”，让学⽣了解托勒密巧妙的解释，同时让学⽣明⽩哥⽩尼的理论推翻了统治⼈类长达⼀千余年的地球是宇宙中⼼的“地⼼说”理论，为宣传和捍卫这⼀学说，意⼤利的思想家布鲁诺惨遭酷刑，伽利略也为此受到残酷迫害,借此对学⽣进⾏情感教育.教学重点对开普勒三⼤定律的理解.教学难点1.开普勒三⼤定律的适⽤范围.2.对开普勒第三定律中k的理解.课时安排1课时三维⽬标知识与技能1.了解地⼼说和⽇⼼说的基本内容.2.明确开普勒三⼤定律,能应⽤三定律分析问题.3.知道⼈类对⾏星运动的认识过程.过程与⽅法1.了解观察在发现⾏星运动规律中的作⽤.认识物理实验在物理学发展过程中的重要作⽤.2.了解科学研究⽅法对⼈类认识⾃然的重要作⽤.情感态度与价值观1.通过开普勒⾏星运动定律的建⽴过程,渗透科学发现的⽅法论教育,建⽴科学的宇宙观.2.通过⼈类对⾏星运动规律认识过程的曲折与艰⾟,学习科学家们实事求是、尊重客观事实、敢于坚持真理、勇于创新和不怕牺牲的科学态度与科学精神.教学过程导⼊新课故事导⼊《天问》是战国时期楚国伟⼤诗⼈屈原的佳作,屈原对茫茫宇宙提出了⼀系列问题：“遂古之初，谁传道之？”上下未形，何由考之？……夜光何德，死则⼜育？厥利维何，⽽顾菟在腹？”这些都反映了⼈类对星空的向往，体现了⼈类了解⾃然奥秘的渴望.⾯对浩瀚的星空,哪⾥才是宇宙的中⼼?“地⼼说”“⽇⼼说”孰是孰⾮？情景导⼊太阳每天东升西落；⽉亮由东向西运⾏，有时弯如镰，有时圆如盘，每⽉变化⼀次；天上的星星有的看起来不动，有的如闪电划过夜空，⽇⽉星⾠的这些运动，⼈们从遥远的古代就注意了.但是,⽇⽉交替,⽃转星移,天体的运动遵循什么规律?浩瀚星空,哪⾥才是宇宙的中⼼?从这⼀节开始,我们将学习这些规律.复习导⼊复习旧知：圆周运动的基本公式=======????????????======动也适⽤于⾮匀速圆周运即适⽤于匀速圆周运动只适⽤于匀速圆周运动,22222222v m r m r m v F v r r v a t v v r T T t T r t s v ωωωωωωπππ?ωπ匀速圆周运动的特点:速率、⾓速度不变，速度、加速度、合外⼒⼤⼩不变，⽅向时刻变化.合外⼒就是向⼼⼒,它只改变速度⽅向.⾮匀速圆周运动:合外⼒⼀般不是向⼼⼒,它不仅要改变物体速度⼤⼩(切向分⼒),还要改变速度⽅向(向⼼⼒).⽣活中的圆周运动离⼼现象航天器中的失重现象汽车过拱形桥⽕车转弯很多天体的运动就是圆周运动,在学习中我们将应⽤圆周运动的知识解决天体运动的问题.本节课我们先学习第⼀节:⾏星的运动.推进新课⼀、“地⼼说”和“⽇⼼说”的发展过程课件展⽰：在浩瀚的宇宙中，存在着⽆数⼤⼩不⼀、形态各异的星球，⽽这些天体是如何运动的呢？在古代，⼈类最初通过直接的感性认识，建⽴了“地⼼说”的观点，认为地球是静⽌不动的，⽽太阳和⽉亮绕地球转动.因为“地⼼说”⽐较符合⼈们的⽇常经验，太阳总是从东边升起，从西边落下，好像太阳绕地球转动.正好，“地⼼说”的观点也符合宗教神学关于地球是宇宙中⼼的说法，所以“地⼼说”统治了⼈们很长时间.但是随着⼈们对天体运动的不断研究，发现“地⼼说”所描述的运动不仅复杂⽽且问题很多.如果把地球从天体运动的中⼼位置移到⼀个普通的、绕太阳运动的⾏星的位置，换⼀个⾓度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，⾏星运动的描述也变得简单了.随着世界航海事业的发展,⼈们希望借助星星的位置为船队导航,因⽽对⾏星的运动观测越来越精确.再加上第⾕等科学家经过长期观测及记录的⼤量观测数据,⽤托勒密的“地⼼说”模型很难得出完美的解答.当时,哥伦布和麦哲伦的探险航⾏已经使不少⼈相信地球并不是⼀个平台,⽽是⼀个球体,哥⽩尼就开始推测地球是不是每天围绕⾃⼰的轴线旋转⼀周呢?他假设地球并不是宇宙的中⼼,它与其他⾏星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.这就是“⽇⼼说”的模型.⽤“⽇⼼说”能较好地和观测的数据相符合,但它的思想⼏乎在⼀个世纪中被忽略,很晚才被⼈们接受.原因有:(1)“⽇⼼说”只是⼀个假设.利⽤这个“假设”，⾏星运动的计算⽐“地⼼说”容易得多.但著作中有很不精确的数据.根据这些数据得出的结果不能很好地跟⾏星位置的观测结果相符合.(2)当时的欧洲的统治者还是教会,把哥⽩尼的学说称为“异端学说”，因为它不符合教会的利益,致使这个正确的观点被推迟⼀个世纪才被⼈们所接受.德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第⾕的全部观测资料及观测数据,也是以⾏星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的,但结果总是与第⾕的观测数据有8′的⾓度误差.当时公认的第⾕的观测误差不超过2′.开普勒想,很可能不是匀速圆周运动.在这个⼤胆思路下,开普勒⼜经过四年多的刻苦计算,先后否定了19种设想,最后终于计算出⾏星是绕太阳运动的,并且运动轨迹为椭圆,证明了哥⽩尼的“⽇⼼说”是正确的,并总结为⾏星运动三定律.设计意图：通过观看上述材料,让学⽣了解前⼈对问题的⼀丝不苟、孜孜以求的精神,引导学⽣对待学习更应该是脚踏实地、认认真真,不放过⼀点疑问,要有热爱科学、探索真理的热情及坚强的品质，来实现⾃⼰的⼈⽣价值.问题探究通过观看上述材料及课本内容，要求学⽣解决以下问题：1.在古代，⼈们对天体的运动的认识有哪⼏种学说？2.各个学说的内容是怎样的？代表⼈物是谁？3.哪种学说更先进？⽤现在的观点，如何认识这两种学说？4.是哪位科学家否定了古⼈的观点？他发现了什么规律？学⽣思考、交流后总结出结论：1.地⼼说：地球是静⽌不动的，地球是宇宙的中⼼.代表⼈物:托勒密(古希腊).托勒密(Ptolemy,90—168)地⼼说符合⼈们的直接经验,同时也符合势⼒强⼤的宗教神学关于地球是宇宙中⼼的认识,故地⼼说⼀度占据了统治地位.2.⽇⼼说:太阳是静⽌不动的,地球和其他⾏星都绕太阳运动.代表⼈物:哥⽩尼.哥⽩尼(Nicolaus Copenicus,1473—1543)3.⽇⼼说能更完美地解释天体的运动.古代的两种学说都不完善,因为太阳、地球等天体都是运动的.鉴于当时对⾃然科学的认识能⼒,⽇⼼说⽐地⼼说更先进.4.开普勒否定了古⼈认为天体做匀速圆周运动的观点,他发现了⾏星的运动规律.⼆、开普勒运动定律1.第⾕的观测第⾕（1564—1601）是丹麦的天⽂学家、出⾊的观测家，历时⼆⼗年观测，记录了⾏星、⽉亮、彗星的位置.第⾕本⼈虽然没有描绘出⾏星运动的规律,但他积累的资料为开普勒的研究提供了坚实的基础.2.开普勒对⾏星运动的描述开普勒(1571—1630)是德国的天⽂学家、数学天才.开普勒与第⾕⼀起⼯作了⼗⼋个⽉后,第⾕去世了,开普勒以全部的精⼒整理了第⾕的观测资料,在哥⽩尼学说的基础上⼜迈进了⼀步,于1609年在他的著作《新天⽂学》中提出了著名的三⼤定律中的前两条,⼗年后,⼜提出了第三条定律.教师活动］1.出⽰⾏星运动的挂图.2.放有关⾏星运动的录像.通过放录像,让同学能看到三维的⽴体画⾯,让同学们的感性认识⼜提⾼⼀步.课件展⽰］开普勒⾏星运动的规律开普勒第⼀定律: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.如右图所⽰:说明：该定律⼜叫椭圆轨道定律,⾏星与太阳间的距离⼀直在变.开普勒第⼆定律:对于任意⼀个⾏星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的⾯。
人教版高一物理必修二第六章 6.1《行星的运动》教学教案设计
《行星的运动》1、知识与技能（1）了解人类对行星运动规律的认识历程。
（2）知道开普勒行星运动定律极其科学价值。
（3）了解开普勒定律中的k值的大小只与中心天体有关。
2、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研究过程，了解观察在认识行星运动规律中的作用，了解人类认识事物本质的曲折过程。
3、情感态度与价值观体会科学家实事就是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。
体会人类对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一。
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．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．多媒体演示：天体运动的图片浏览。
在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。
人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。
一、古代对行星运动规律的认识问1：．古人对天体运动存在哪些看法?“地心说”和“日心说”．问2．什么是“地心说”?什么是“日心说”’?”地心说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动，“日心说”则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．“地心说’的代表人物：托勒密(古希腊)．“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位．问3：“日心说”战胜了“地心说”，请阅读第33页《人类对行星运动规律的认识》，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处．地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得筒单了．“日心说”代表人物：哥白尼，“日心说”能更完美地解释天体的运动．【例1】下列说法正确的是( )A、地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B、太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动C、太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动D、“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的解析；“地心说”是错误的，所以A不正确．太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，所以，B、C不正确，从现在的观点看地心说和日心说都是错误的，都是有其时代局限性的。
人教版高中物理必修2第六章 万有引力与航天1. 行星的运动教案(2)
第1节行星的运动学习目标核心提炼1.了解人类对行星运动规律的认识历程。
2个学说——地心说、日心说3个定律——开普勒第一、二、三定律2.知道开普勒三定律的内容。
3.能用开普勒三定律分析一些简单的行星运动问题。
一、地心说与日心说阅读教材第32页第1、2自然段，知道地心说、日心说，认识地心说、日心说的不足之处。
1．地心说：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
2．日心说：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。
3．局限性：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、最和谐的匀速圆周运动，而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符。
思考判断1．太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。
(×)2．太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动。
(×)二、开普勒行星运动定律阅读教材第32～33页内容，知道开普勒行星定律的内容。
定律内容、公式图示开普勒第一定律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开普勒第二定律对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律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公式：a3T2＝k，k是一个与行星无关的常量思维拓展如图1所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。
图1(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？(2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？答案(1)不是不相同(2)秋、冬两季比春、夏两季地球运动的快。
预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3对开普勒定律的认识[要点归纳]1．从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。
因此开普勒第一定律又叫焦点定律。
2．对速度大小的认识(1)如图2所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，面积S A＝S B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大。
高中物理6.1《行星的运动》教案新人教版必修2
高中物理 6.1 《行星的运动》教课设计新人教版必修2知识与技术1．知道地心说和日心说的基本内容。
2．知道全部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．知道全部行星的轨道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没关，但与太阳的质量相关。
4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真谛是来之不易的。
过程与方法1．经过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等几位科学家对行星运动的不一样认识，认识人类认识事物实质的波折性并加深对行星运动的理解。
感情态度与价值观1．澄清对天体运动神奇、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断的动力。
教课要点1．理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。
学好本节有益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，并有益于对人造卫星的学习。
教课难点1．对开普勒行星运动定律的理解和应用，经过本节的学习能够澄清人们对天体运动神奇、模糊的认识。
教课过程新课教课引入：6． 2 太阳与行星间的引力6． 3 万有引力定律知识与技术１．理解太阳与行星间存在引力２．能依据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式MmF Gr 2３．理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律４．理解地面上物体所受的重力与天体间的引力是同一性质的力，即听从平方反比定律的万有引力过程与方法１．经过推导太阳与行星间的引力公式，领会逻辑推理在物理学中的重要性２．领会推导过程中的数目关系感情态度与价值观１．感觉太阳与行星间的引力关系，进而领会大自然的神奇２．经过学习认识和借鉴科学的实验方法，充分自己的脑筋，更好地去认识世界，成立科学的价值观教课要点１．依据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，记着推导出的引力公式２．在研究详细问题时，怎样选用参照系３．质点观点的理解教课难点１．太阳与行星间的引力公式推导过程２．什么状况下能够把物体看作质点教具多媒体视频课时安排１课时教课过程开普勒定律发现以后，人们便开始更深入的思虑：行星为何这样运动？这节课我们“找寻着牛顿的踪迹”，用自己的手和脑，从头“发现”万有引力定律。
高中物理6_1行星的运动教案2新人教版必修2
6.1 行星的运动（2）课题 6.1 行星的运动（2）课型新授课教学目标1、知道地心说和日心说的基本内容，理解开普勒三定律的内容及其简单应用。
2、学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。
3、了解人类对行星的认识过程，从中体会观察在认识自然发展规律中的作用，体会科学探索过程的曲折与艰辛。
重点开普勒行星运动定律难点对开普勒行星运动定律的理解和应用教法及教具自主探究、交流讨论、自主归纳教学过程教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、复习巩固，夯实基础：[教师提问]：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”’?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?二、合作交流，解读探究：（一）、开普勒行星运动三定律阅读教材第二段到最后，并阅读第64页《人类对行星运动规律的认识)中第谷：天才观察家，开普勒：真理超出期望，投影展示以下问题：问1：如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．（如图6．1—l）问2：由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究中按圆处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?1、多数大行星绕太阳运动轨道半径十分接近圆，太阳处在圆心上。
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变。
3、所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等．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思考讨论用下面的公式表示：比值k是一个与行星无关的恒量。
三．当堂检测：1．下列说法正确的是（）A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D．日心说的说法是正确的2．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（）A．火星和地球的质量之比B．火星和太阳的质量之比C．火星和地球到太阳的距离之比D．火星和地球绕太阳运行速度之比3．行星绕太阳的运动轨道如果是圆形，它公转周期T的二次方与轨道半径R的三次方的比为常数，设T2/R3＝k，则（）A．常数k的大小只与太阳的质量有关B．常数k的大小与太阳的质量及行星的质量有关C．常数k的大小只与行星的质量有关D．行星绕太阳的运动是匀速圆周运动四、师生共同总结板书设计（用案人完成）课外作业教学后记。
2020-2021学年物理人教版必修二教学教案：6.1.行星运动 (2)
教学设计：高中物理必修2教学设计第六章第一节行星的运动设计者：新疆石河子143团一中邱慧一：教学目标：1.了解地心悦和日心说的基本内容。
2.明确开普勒三大定律，能应用三大定律分析问题。
3.知道人类对行星运动的认识过程。
教学重点：理解开普勒行星三大定律的内容教学难点：对开普勒三大定律中k的理解教学手段：多媒体动画网络咨询二新课导入：（5分钟）地心说；日心说引入新课。
让同学们了解天文知识。
三：看大屏幕（3分钟）讨论分析地心说的错误观点在哪里；日心说不完善的几点。
四：导入讲解新知识时间（10分钟）开普勒行星运动三定律开普勒第一定律：所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上（轨道定律）。
现在我们星行的运动轨道近视看成圆。
开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积（面积定律）。
注意近日点与远日点的速率大小规律。
开普勒第三定律：所有行星的椭圆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（和谐定律）。
公式a3/T2 =K 一定强调a 是星行运动轨道的半长轴，K星行运动轨道的公转周期。
k值与中心天体有关，而与环绕天体无关，同一个中心天体K值相同，不同的中心天体K值不同。
五：合作练习（5分钟）学生看基础概念题（练习册）讨论分析得出结论。
1题：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运动都适用，对于开普勒第三定律的公式R3/T2= K.下列说法正确的是（）A公式中的K值，对于所有的行星或卫星都相等。
B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。
2题：（5分钟）六：运用定律如何解决计算实际轨道日：（10分钟）理论探究：地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来量度太阳系內天体与太阳的距离。
已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？板书（1分钟）七：同学自己总结学习的知识重点。
高中物理必修二教案-6.1行星的运动2-人教版
第六章万有引力定律（一、行星的运动）教学目的：1．了解地心说和日心说两种不同的观点2．知道开普勒对行星运动的描述教学重点：知道开普勒对行星的描述教学过程：引入：看天体视频一地心说与日心说1．让同学自己阅读，找出地心说和日心说的观点：地心说：认为地球是宇宙的中心。
地球的静止不动的，太阳、月亮以及其它行星都绕地球运动。
日心说：认为太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳动动2．为什么地心说会统治人们很久时间。
3．古人是如何看待天体的运动：古人认为天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动。
4．谁首先对天体的匀速圆周运动的观点提出怀疑：开普勒二开普勒三定律开普勒通过四年多的刻苦计算，先后否定了十九种设想，最后了发现星运行的轨道不是圆，而是椭圆。
并得出了开普勒两条定律：开普勒第一定律：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律：太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积如图：如果时间间隔相等，即t2-t1=t4-t3那么面积A=面积B开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。
R3/T2=k （k是一个与行星或卫星无关的常量，但不同星球的行星或卫星K值不一定相等）其中m为行星质量，R为行星轨道半径，即太阳与行星的距离。
也就是说，太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。
而此时牛顿已经得到他的第三定律，即作用力等于反作用力，用在这里，就是行星对太阳也有引力。
同时，太阳也不是一个特殊物体，它用语言表述，就是：太阳与行星之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
这就是牛顿的万有引力定律。
如果改其中G为一个常数，叫做万有引力恒量。
(视学生情况，可强调与物体重力只是用同一字母表示，并非同一个含义。
)应该说明的是，牛顿得出这个规律，是在与胡克等人的探讨中得到的。
三、课堂小结引导学生总结1、了解“地心说”“日心说”再到开普勒定律的发现过程。
人教版高中物理必修二高一《6.1行星的运动》教学设计(第二课时).docx
高中物理学习材料桑水制作★教学目标1.知道地心说和日心说的基本内容。
2.学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。
3.了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的，真是来之不易的。
五、开普勒三大定律师：德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及观测数据，也是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的，因为不管是“地心说”还是“日心说”，都把天体运动看得很神圣，认为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。
但结果总是与第谷的观测数据有8′的角度误差.当时公认的第谷的观测误差不超过2′（第谷是一个观察天才，它通过对780颗左右的恒星持续观察，将观测结果从前人的10′偏差减小到2′）开普勒想，天体运动很可能不是匀速圆周运动.在这个大胆思路下，开普勒又经过四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星是绕太阳运动的，并且运动轨迹为椭圆，证明了哥白尼的“日心说”是正确的.并总结为行星运动三定律。
①开普勒第一定律：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。
（椭圆定律）课本“做一做”，了解椭圆的特点。
可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图所示，把白纸镐在木板上，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?观看动画：开普勒第一定律近日点远日点【补充】：因为地轴方向恒指向北极星方向，在近日点时，太阳直射南回归线（冬至），在远日点时，太阳直射北回归线（夏至）。
在春分和秋分时候太阳直射赤道。
所以春夏比秋冬时间长，但因为地球轨道接近于圆，所以相差不了几天。
【问题】：行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，则行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？【解析】：根据相等时间的面积相等可知近日点速率大于远日点速率。
高中物理 第6章 1 行星的运动教案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教案
1．行星的运动[学习目标] 1.了解地心说和日心说的内容． 2.理解开普勒行星运动三定律的内容．(重点) 3.掌握行星运动定律的应用．(重点、难点) 4.了解人们对行星运动的认识过程漫长复杂，真理来之不易．一、地心说和日心说开普勒定律1．地心说(1)内容：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动．(2)代表人物：托勒密．2．日心说(1)内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．(2)代表人物：哥白尼．3．开普勒定律定律内容公式或图示开普勒第一定律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开普勒第二定律对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律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公式：a3T2＝k，k是一个与行星无关的常量1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心．2．对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小)不变，即行星做匀速圆周运动．3．所有行星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．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动． (×) (2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动． (×) (3)所有行星绕太阳运转的周期都是相等的． (×) (4)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动． (√) (5)行星的轨道半径和公转周期成正比．(×) (6)公式a 3T2＝k 中的a 可认为是行星的轨道半径．(√)2．日心说的代表人物是( ) A ．托勒密 B ．哥白尼 C ．布鲁诺D ．第谷B [日心说的代表人物是哥白尼，布鲁诺是宣传日心说的代表人物．] 3．下述说法中正确的有( )A ．一天24 h ，太阳以地球为中心转动一周是公认的事实B ．由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动C ．太阳系的八颗行星中，水星离太阳最近，由开普勒第三定律可知其运动周期最小D ．月球也是行星，它绕太阳一周需一个月的时间C [地球以太阳为中心转动一周是公认的事实，一天24 h ，故A 错误；各行星都分别在以太阳为焦点，做椭圆运动，故B 错误；由开普勒第三定律r 3T2＝k ，可知：水星离太阳最近，则运动的周期最小，C 正确；月球是地球的卫星，它绕地球一周需一个月的时间，故D 错误．]对开普勒行星运动定律的理解定律 认识角度 理解开普勒第一定对空间分布的各行星的椭圆轨道尽管大小不同，但太阳是所有轨道的律 认识 一个共同焦点不同行星的轨道是不同的，可能相差很大开普勒 第二定律对速度大小的认识行星沿椭圆轨道运动靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小近日点速度最大，远日点速度最小开普勒 第三定律对周期长短的认识椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体常数k 只与其中心天体有关【例1】 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )A ．太阳位于木星运行轨道的中心B ．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C ．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D ．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积C [太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A 项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B 项错误；“在相等的时间内，行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的，不同的行星，则不具有可比性，D 项错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值，C 项正确．]开普勒行星运动定律的四点注意(1)开普勒三定律是通过对行星运动的观察结果总结而得出的规律，它们都是经验定律． (2)开普勒行星运动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，如月球绕地球的运动，卫星(或人造卫星)绕行星的运动．(3)开普勒第二定律与第三定律的区别：前者揭示的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律，后者揭示的是不同行星运动快慢的规律．(4)绕同一中心天体运动的轨道分别为椭圆、圆的天体，k 值相等，即r 3T 21＝a 3T 22＝k .1．某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是( )A ．太阳一定在椭圆的一个焦点上B ．该行星在a 点的速度比在b 、c 两点的速度都大C ．该行星在c 点的速度比在a 、b 两点的速度都大D ．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的C [行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，则A 正确；每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，即近日点速度快，远日点速度慢，则B 、D 正确，C 错误．]开普勒第三定律的应用1．适用X 围：既适用于做椭圆运动的天体，也适用于做圆周运动的天体；既适用于绕太阳运动的天体，也适用于绕其他中心天体运动的天体．2．用途(1)求周期：两颗绕同一中心天体运动的行星或卫星，知道其中一颗的周期及它们的半长轴(或半径)，可求出另一颗的周期．(2)求半长轴：两颗绕同一中心天体运动的行星或卫星，知道其中一颗的半长轴(或半径)及它们的周期，可求出另一颗的半长轴(或半径)．3．k 值：表达式a 3T2＝k 中的常数k ，只与中心天体的质量有关，如研究行星绕太阳运动时，常数k 只与太阳的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k 只与地球的质量有关．【例2】 飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动，其周期为T .如果飞船要返回地面，可在轨道上某点A 处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B 点相切，如图所示．如果地球半径为R 0，求飞船由A 点运动到B 点所需要的时间．思路点拨：分析该题的关键是：①开普勒第三定律对圆轨道和椭圆轨道都适用． ②椭圆轨道的半长轴大小为R ＋R 02.③飞船由A 点运动到B 点的时间为其椭圆轨道周期的一半．[解析] 飞船沿椭圆轨道返回地面，由题图可知，飞船由A 点到B 点所需要的时间刚好是沿图中整个椭圆运动周期的一半，椭圆轨道的半长轴为R ＋R 02，设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T ′.根据开普勒第三定律有R 3T 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋R 023T ′2.解得T ′＝T⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋R 02R 3＝(R ＋R 0)T 2R R ＋R 02R. 所以飞船由A 点到B 点所需要的时间为t ＝T ′2＝(R ＋R 0)T 4RR ＋R 02R . [答案](R ＋R 0)T 4RR ＋R 02R上例中，飞船在半径为R 的圆周轨道与椭圆轨道上运行时的周期之比为多少？提示：由R 3T2＝k 知，T ∝R 3.则周期之比为R 3⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＋R 023＝8R3(R ＋R 0)3.应用开普勒第三定律的步骤(1)判断两个行星的中心天体是否相同，只有对同一个中心天体开普勒第三定律才成立． (2)明确题中给出的周期关系或半径关系．(3)根据开普勒第三定律r 31T 21＝r 32T 22＝k 列式求解．2．理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对于开普勒第三定律的公式R 3T2＝k ，下列说法正确的是( )A ．公式只适用于轨道是椭圆的运动B ．公式中的T 为天体的自转周期C ．公式中的k 值，只与中心天体有关，与绕中心天体公转的行星(或卫星)无关D ．若已知月球与地球之间的距离，根据开普勒第三定律公式可求出地球与太阳之间的距离C [开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，所以也适用于轨道是圆的运动，故A 错误；式中的T 是行星(或卫星)的公转周期，B 错误；式中的k 是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关，故C 正确；月球绕地球运动，地球绕太阳运动，不是同一个中心天体，式中的k 是与中心星体的质量有关，已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，故D 错误．]课 堂 小 结知 识 脉 络1.开普勒第一定律指明行星绕太阳的轨道为椭圆轨道，而非圆轨道；第二定律可导出近日点速率大于远日点速率；第三定律指明了行星公转周期与半长轴间的定量关系． 2．近似处理时，可将行星绕太阳运动或卫星绕地球运动看作是匀速圆周运动，且对同一中心天体的行星或卫星，a 3T2＝k 中的k 值均相同.1．关于行星绕太阳运动的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D [所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．运动的周期T 与半长轴a 满足a 3T2＝k ，故选项A 、B 、C 均错误，选项D 正确．]2．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B 点的大，则太阳是位于( )A ．B B ．F 1C ．AD ．F 2B [根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．行星在近日点速率大于在远日点速率，即A 为近日点，B 为远日点，太阳位于F 1，故B 正确．]3.如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )A ．19天B ．13天 C ．1天 D ．9天 C [由于r 卫＝19r 月，T 月＝27天，由开普勒第三定律r 3卫T 2卫＝r 3月T 2月，可得T 卫＝1天，故选项C正确．]4．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期之比为27∶1，则它们的轨道半长轴之比是( )A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．1∶9B [根据开普勒第三定律T 2r 3＝k 可得绕同一颗恒星运动的两个行星有T 21r 31＝T 22r 32，解得轨道半长轴之比是r 1r 2＝3T 21T 22＝327212＝91，B 正确．]。
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人教版高中物理必修2第6章第1节行星的运动【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反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Z不易的。
【过程与方法】通过托勒密、哥白尼、第谷•布拉赫、开普勒等儿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）澄清对天体运动裨秘、模糊的认识，常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。
【教学重难点】理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动。
【教学过程】★重难点一、两种对立的学说*内容局限性地心说地球是宇宙的中心,而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕迤逑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、最和谐的匀速圆周运动，但计算所得的数据和丹麦天文学家笫谷的观测数据不符日心说太阳是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动【典型例题】探索宇'山'的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求.下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是（）A.地球是宇宙的中心，A阳、月亮及其他行星都绕地球运动B.太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳运动c.地球是绕A阳运动的一颗行星D.地心说是正确的，日心说是错误的【答案】C★重难点二、开普勒行星运动定律★定律内容公式或图示开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上它阳n开普勒第二定律从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积行显L -------开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的厂次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等3公式：—=k , &是一个与行星无关的常量★对开普勒行星运动定律的理解1.开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。
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探究、讲授、讨论、练习
教具准备 挂图、多媒体课件
教学 活 动
[新课导入] 【多媒体演示】天体运动的图片浏览。 教师：在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，如月亮、地球、太阳、 夜空中的星星„„由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、 不断探索 的领域。关于天体的运动，历史上有过不同的看法. (课件投影)中国古代天文学观 我国古代先民看到北极星常年不动，以及北斗七星等拱极星的回转，便以为星空 是圆的，就像是一只倒扣着的半球大锅，覆整在大地上，而北极则是这盖天的顶，又 认为地是方的，就像一张围棋盘，此即“天圆地方”说．东汉时的天文学家张衡提出 “浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄． 中国古代通常将历法和天文联系在一起． 历法注重天体运行的长时间段的重复周 期，而不注重天体在三维空间中的运行情况．与古希腊人和中世纪的欧洲人不同，中 国历法家很少关心宇宙结构方面的讨论．在汉朝的大部分时期，人们满足于这样的假 设：有人居住的世界是一小块中心区域．靠近平面大地中央，这个平面大地是一个绕 着倾斜的轴旋转的天球的直径面．天体在该天球的内面移动，但它们靠何种机制来进 行这种运动则没有讨论． 中国古代有丰富的天文记录．公元前第二个千年的后期，甲骨文中已记载了新星 现象． 从约公元苗 200 年开始， 在官方文件中已有关于新星的连年记载， 还有流星雨、 彗星、日食、太阳黑子以及异乎寻常的云、板光之类的记载，或对蕾星的跟踪观测的 记录．这些现象的观测者都使用了制作精良的大型浑天仪和其他刻度仪器，所观测的 天体位置，其精确程度毫不逊色于欧洲在第谷之前的观测． 学生阅读后对探索宇宙产生兴趣． 师：在广袤无垠的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体．如太阳、月亮、 夜空中闪烁的星星„„吸引了人们的注意，智麓的头脑开始探索天体运动的奥秘．它 们的运动是靠神的支配，还是物理规律的约束?经过不懈的努力，科学家们对它已有 初步的了解，这一节让我们循着前人的足迹学习行星运动的情况． [新课教学] 一.“地心说”和“日心说”之争 [讨论与交流] 展示问题： 请阅读教材第一段 1．古人对天体运动存在哪些看法? 生： “地心说”和“日心说” ． 师：2．什么是“地心说”?什么是“日心说” ’? 生：”地心说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，大阳、月亮以及其他行星 都绕地球运动， “日心说”则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运 动． “地心说’的代表人物：托勒密(古希腊)． “地心说’符合人们的直接经验，同时 也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识， 故地心说一度占据了统治地 位．生： “日心说”战胜了“地心说” ，最终被接受． [讨论与交流] 展示问题：
学 生 活 动
师： “日心说”战胜了“地心说” ，最终真理战胜了谬误．请同学们阅读第 64 页 《人类对行星运动规律的认识，中托勒密：地心宇宙，哥白尼：拦住了太阳，推动了 地球．交流讨论，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处． 生：地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，如果把地球从天体运动 的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许 多问题都可以解决，行星运动的描述也变得筒单了． “日心说”代表人物：哥白尼， “日心说”能更完美地解释天体的运动． 二、开普勒行量运动定律 [做一做] 用图钉和细绳画椭圆 可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图 7．1—l 所示，把白纸镐在木板上，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寓之 和有什么关系? [课堂训练] (分四小组进行) 师；阅读教材第二段到最后，并阅读第 64 页《人类对行星运动规律的认识)中第 谷：天才观察家，开普勒：真理超出期望，投影展示以下问题： 师：1.古人认为天体做什么运动? 生：古人把天体的运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面物体的运 动，天体做的是最完美、最和谐的匀逮圆周运动． 师：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? 生：开普勒认为行星做椭圆运动．他发现假设行星傲匀逮圆周运动，计算所得的 数据与观测数据不符，只有认为行星做椭圆运动，才能解释这一差别． 师：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? 生：开普勒行星运动定律从行星运动轨道，行墨运动的线速度变化，轨道与周期 的关系三个方面揭示了行星运动的规律．具体表述为： 第一定律：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． 师：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相 同吗? 生：不同． 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积． 教师：如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间 隔相等，即 t2t1=t4t3，那么面积 A=面积 B．由此可见，行星在远日点 a 的速率最小， 在近日点 b 的速率最大． 开普勒第三定律：3．所有行星 的椭圆轨道的半长轴的三次方 跟公转周期的平方的比值都相 等． 由于行星的椭圆轨道都跟圆 近似， 在近似计算中， 可以认为 行星都以太阳为圆心做匀速圆 周运动，在这种情况下，若用 R
高中物理课堂教学教案 课 题 §7.1 行星的运动
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新授课 （1 课时）
教 学 目 标
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．澄清对天体运动裨秘、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 、 难 点 教 学 方 法 教 学 手 段
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．