陕西省榆林育才中学高中物理 5.1从托勒密到开普勒导学案 沪科版必修2
高一物理沪科版必修2课后训练：5.1 从托勒密到开普勒(含解析)
课后训练1．宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）A ．3年B ．9年C ．27年D ．91年2．如图所示是行星m 绕恒星M 运动情况示意图，下列说法正确的是（ ）A ．速度最大点是B 点 B ．速度最小点是C 点 C ．m 从A 到B 做减速运动D ．m 从B 到A 做减速运动3．人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的13，则此卫星运行周期大约是（ ）A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．大于16天4．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v a ，则过近日点时行星的速率v b 为（ ）A ．b a bv v a=B ．b a v =C ．b a av v b=D ．b a v = 5．如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（ ）A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的C．一个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内D．一个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内6．自从科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空以来，人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。
假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。
已知地球半径为6.4×106 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107 m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。
以下数据中最接近其运行周期的是（）A．0.6小时B．1.6小时C．4.0小时D．24小时7．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。
天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现。
哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星。
5.1从托勒密到开普勒课件2(沪科版必修2)
【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
3 R R的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值为常数，即 2 k。 T
据此可知，绕同一天体运动的多个天体，轨道半径R越大的天
体，其周期越长。
3.天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律，与一般 物体的运动在应用这两个规律上没有区别。
R3 【特别提醒】(1) 2 k 可用于求解行星的周期、行星的轨道 T
(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，并且把它们视为做匀速圆周运动，椭圆的 半长轴即为圆半径。 2.在处理天体运动时，开普勒第三定律表述为：天体轨道半径
半径，行星的绕行速度等问题。
(2)无论天体做匀速圆周运动，还是做椭圆运动，它总是遵循 牛顿运动定律的。
【典例2】海王星离太阳的距离约是地球离太阳的距离的 30倍， 那么海王星绕太阳的公转周期是多少？(海王星和地球绕太阳 公转的轨道可视为圆形轨道) 【思路点拨】解答此类问题应把握以下两点： 关键点
(1)海王星和地球都绕太阳运动，中心天体相同，它们的周期
阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上， B正确；
海王星的半长轴大于水星的半长轴 ,由开普勒第三定律可知， 半长轴越大，周期越长，故Ｃ错误，Ｄ正确。 答案:B、D
沪科版高中物理必修二高一：5.1从托勒密到开普勒
设飞船沿椭圆轨道运动的周期为 T',则根据开普勒第三定律得:
������3 ������2
=
(
������+������0
2
������'2
)3
求得
T'=T·
(
������+������0 2������
)3
=
(������+������0)T 2������
·
������+������0 2������
二次方的比值都相等,而各个行星的公转周期不同,故它们的轨道半长轴不
同,A、C 错,D 对;由开普勒第一定律知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,B 错。 答案:D
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J 基础知识 ICHU ZHISHI
Z S 重点难点 HONGDIAN NANDIAN
随堂练习
UITANG LIANXI
阐述
所有行星的轨道都是椭圆,所有椭 圆有一个共同的焦点,太阳就在此 焦点上
理解
①各行星的椭圆轨道尽管 大小不同,但是太阳总处在 所有轨道的一个共同焦点 上 ②不同行星轨道的半长轴 是不同的,可能相差很大 ③行星的椭圆轨道都很接 近圆,中学阶段在分析处理 天体运动问题时,可以将行 星轨道作为圆来处理
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S 随堂练习 UITANG LIANXI
二、哥白尼迎来了科学的春天
1.波兰天文学家哥白尼认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕 太阳做匀速圆周运动。
2.哥白尼运用他的模型,不仅算出了每颗行星绕太阳运行的周期,而且 第一次算出了每颗行星到太阳的距离。
5.1《从托勒密到开普勒》教学设计(泸科必修2)
《从托勒密到开普勒》教学设计江西金太阳新课标资源网行云流水教学目标知识与技能：了解人类对天体运行探究的历史，知道托勒密、哥白尼、第谷、开普勒的研究过程、研究结果及其历史意义；掌握开普勒行星运动三定律，会运用它分析求解行星运行周期及轨道半径等问题。
过程与方法：通过对人类对天体运行研究历史的回顾，体会观察与探究方法、模型与数学方法的意义，养成观察与探究及数理结合的习惯与意识。
情感态度与价值观：体会科学研究的艰辛及真理的来之不易，感悟科学家百折不挠献身真理的态度和精神，体会物理发展对社会进步及文化与思想发展的推动作用。
教学重点开普勒行星运动三定律教学难点开普勒行星运动三定律的应用主要教学方法讲授、讨论、交流教学过程情境创设1.学生阅读：课本78页第五章引言2.播放视频：《太阳系》（取自《宇宙与人》）3.教师讲述：从本节课开始，我们将开始了解人类对天体运行规律认识的历史，探究掌握与天体运行有关的物理规律与方法，领略第谷、开普勒、牛顿等科学巨匠的科学风采。
新课教学一、托勒密即古代天文学研究之大成1.认识托勒密：托勒密是古希腊天文学的集大成者。
托勒密的著作《至大论》汇集了伊巴谷等前辈的成果，并加上了他自己的观测记录，留给后人了一种关于宇宙的权威注释，创立了以他的名字命名的地心宇宙体系——托勒密体系。
托勒密设想宇宙有九重天（这和中国的成语“九霄云外”有点不谋而合），即九个旋转的同心晶莹球壳。
地球位于宇宙的中心，远离各个天球，静止不动，一切重物都被吸引到地上。
最低的一重天是月球天，其次是水星天和金星天；太阳居于第四重天上，以它的光辉照亮了宇宙；火星天、木星天、和土星天是第五到第七重天；第八重天是恒星天，全部恒星向宝石一般镶嵌在这层天上；在恒星天外还有一重原动天，那里是神居住的地方。
每个行星都沿着一个叫做“本轮”的较小的圆作匀速运动；而本轮的中心又沿着一个大的圆绕地球作匀速运动，这个大圆叫“均轮”。
再加上“偏心理论”来帮忙解释四季长短的变化。
沪科版必修2《5、1从托勒密到开普勒导学案
班级：姓名：组号使用时间：课题：5.1《从托勒密到开普勒》学习目标1.知道地心说和日心说的基本内容和发展过程2.知道开普勒行星运动定律的建立过程3.能够运用开普勒行星运动定律公式解决有关行星运动问题学习重点理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动学习难点能够应用开普勒三大定律解决简单的物理问题自主学习一、地心说和日心说1、地心说认为地球是，太阳、月球及其他星体均绕静止不动的运动。
代表人物：2、日心说认为太阳是，地球和其他星体都绕运动，代表人物：实际上，太阳并非宇宙中心。
3、两种学说的局限性都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美，最和谐的运动，而和丹麦天文学家的观测数据不符。
二、开普勒三定律1、开普勒第一定律：所有行星围绕太阳运动的的轨道都是，太阳处于所有椭圆的一个上。
2、开普勒第二定律：对任意一个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的，如图所示为相等时间内所扫面积相等，说明：行星近日点的速率远日点的速率。
3、开普勒第三定律：行星轨道的的次方跟公转的二次方比值恒定，表达式为。
其中：a —椭圆轨道的半长轴，T—公转周期重点难点突破：一、对开普勒三定律的理解1、行星运动三定律不仅适用于______________，也适用于______________。
2、对于绕同一中心天体运转的行星（或卫星），其K值是_______；对于绕不同中心天体运转的行星（或卫星），其K值是_______。
初步认识K值与______________有关。
3、作为近似处理，有时可把行星（或卫星）的_________轨道简化为__________轨道处理。
二、开普勒定律的应用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行的周期之比可求得（）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大小之比当堂训练：1、关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是（）A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B、所有的行星绕太阳运动时的轨道是圆C、不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D、不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同2、开普勒关于行星运动规律的表达式为R³/T²=k，以下理解正确的是（）A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星的球体半径C.T代表行星运动的自转周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期3、太阳系的几个行星中，与太阳之间的平均距离越大的行星，它绕太阳公转一周所用的时间（）A.越长B.越短C.相等D.无法判断*4、如图7—1—7所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是（）A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动学后反思：组长签字：。
《从托勒密到开普勒》教学设计
《从托勒密到开普勒》教学设计一、课标分析《课程标准》中对“地心说”、“日心说”和“开普勒行星运动定律”并无明确要求，教材是从天文学的发展历程来编写的，只要学生能知道“地心说”、“日心说”的内容和理解开普勒行星运动定律，会直接应用和解决问题即可，体会科学定律对人类探索未知世界的作用，在教学中不宜作过多深入的分析。
二、教材分析《从托勒密到开普勒》是高中新课程沪科版物理必修2第五章第一节内容。
本节是人类对天体运动认识的简史，时间跨度两千多年。
主要分为两大部分，第一部分主要介绍“地心说”和“日心说”，教材在这一部分设计中，展示了人类研究天体运动规律的艰辛历程，展现了人类追求真理坚忍不拔的精神，培养了学生为科学献身的精神。
第二部分主要是开普勒行星运动定律，教材先是介绍了第谷和开普勒探索行星运动规律的过程，接着叙述了开普勒行星运动三定律，主要突出了科学发现过程，渗透物理学研究的思想和方法，突出了科学理论对人类认识世界的价值。
总之，教材通过叙述人类认识行星运动的历史，把科学与历史、科学与艺术、科学与社会，以及科学发展与思想解放等几方面很好地结合了起来，很好地体现了新课程的三维目标，并为下一节《万有引力定律是怎样发现的》做好了铺垫工作。
三、三维目标（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、知道开普勒行星运动定律及其价值，了解开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关。
（二）过程与方法：1、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。
2、培养学生在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设，再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法。
（三）情感、态度与价值观：1、通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对天体运动的探索，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观；2、感受科学探究的艰辛和成功的喜悦，赞赏各位科学家的贡献。
陕西省延长县中学高中物理《51 从托勒密到开普勒》导学案 沪科版必修2
C、 D、
针对训练
1、我国发射的第一颗人造卫星，其近地点高度是h1=439Km，远地点高度h2=2384Km，
求近地点与远地点卫星运行速率之比V1：V2（已知R地=6400Km，用h1、h2、R地表示出计算式，结果课下计算）
探究点二、对开普勒第三定律的理解
（1）对于太阳系中任意两颗行星，均满足比例式 ，k值与行星无关，而取决于太阳，此定律也适用于圆轨道，满足
课后反思
收获：
疑问：
我的疑惑：
请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
探究案
一、质疑探究——质疑解疑、合作探究
探究点一、对开普勒第二定律的理解
太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等
问题一、某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳距离为α，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为Va，则近日点速率Vb为（）
3、所有行星的的次方跟它的公转周期的比值都相等。
思：对于所有行星，k值都是相同的，而我们知道，所有行星的α与T都不一样，那么同学们思考一下，k的值取决于（提示：思考所有行星运动的共同点）
引申：开普勒定律也同样适用于其他星系（如地球的卫星绕地球运行）
预习自测：
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（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式 ，下列说法正确的是（）
3.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，感悟科学是人类进步不竭的动力
学法
指导
1.依据预习案通读教材，进行知识梳理；勾画课本并写上提示语、标注序号；熟记基础知识，完成预习自测题目上。
2.将预习中不能解决的问题标记出来，并填写到后面“我的疑惑”处。
物理沪科版必修2学案：课堂互动 5.1从托勒密到开普勒
课堂互动三点剖析一、关于开普勒行星运动定律的理解1．开普勒开始相信“行星绕太阳做匀速圆周运动”的观点，但对火星的轨道“七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据发生很大角度的偏差”．最后他相信第谷的观测数据，大胆假设行星的运动是椭圆，才解释了出现的偏差．体现了实验归纳和数学演绎相结合的方法．2．所有行星运动的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，所以在相等的时间内离太阳近的时候，转过的弧长长，运行的速度比较快．3．开普勒第三定律的研究对象是所有太阳的行星，行星绕太阳做椭圆运动的轨道的半长轴的三次方与周期的平方的比值是一常数，此常数与行星无关，只与太阳的质量有关．4．开普勒定律是为总结行星运动的观察结果而总结归纳出的规律，每一条都是经验定律，都是从第谷观察行星运动所得的资料中总结出的．【例1】关于开普勒第三定律的公式23TR =k ，下列说法中正确的是（ ） A ．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B ．公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星）C ．式中的k 值，对所有行星（或卫星）都相等D ．式中的k 值，对围绕不同星球运行的行星（或卫星）都相同解析：开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动，也适用于圆周运动，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．但式中的k 是与围绕着的天体的质量有关的． 答案：B温馨提示应用基本规律、基本概念解决问题时，一定要注意基本规律的适用条件，基本概念的内涵、外延．二、应用开普勒第三定律进行有关计算开普勒第三定律的数学表达式为23T a 或22322131T a T a ，其中a 表示行星椭圆轨道的半长轴，T 表示行星的公转周期，k 是一个只与中心星体有关的恒量，与行星无关．所有绕同一中心星体的行星，在应用开普勒第三定律计算时，其k 值都相同，绕不同中心星体运动时，其k 值一般不同．【例2】 图5-1-1表示发射地球同步卫星时的三个阶段，首先将卫星送上近地圆轨道，其半径为r ，然后在某处B 加速使其轨道成为以地心为焦点的椭圆轨道，最后在轨道最高点A 再次加速，使卫星进入地球同步圆轨道，其半径为R ，周期为T ．A 、B 分别为椭圆轨道的远地点和近地点．试求卫星从B 运动到A 经历的时间．图5-1-1解析：卫星从B 到A 的时间恰为椭圆运动的半周期，其周期设为T′，同步圆轨道半径为R ，运动周期设为T ，近地圆轨道半径为r ，则椭圆轨道半长轴为21（R+r ），由开普勒第三定律得2323)(TR T r R ='+，所以t=T R r T ∙+='23)1(822. 答案：T Rr ∙+23)1(82 三、应用开普勒行星运动定律处理实际行星的运动问题开普勒行星运动定律不仅适用于椭圆运动，也适用于圆周运动，只是行星做圆周运动时，在相等的时间行星与太阳的连线扫过相等的面积，则行星在相等的时间转过的弧长就一样长，行星的运行速度大小不变，即做匀速圆周运动．当行星做匀速圆周运动时，中心星体处在圆心上，这时，半长轴和轨道半径是相等的（圆是椭圆的一个特例）．根据开普勒第三定律知，圆周轨道半径的三次方和运转周期平方的比值，是一个与行星无关的恒量，即k T R =23． 【例3】 两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动，周期之比为T A ∶T B ＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）A ．R A ∶RB ＝4∶1，v A ∶v B ＝1∶2B ．R A ∶R B ＝4∶1，v A ∶v B ＝2∶1C ．R A ∶R B ＝1∶4，v A ∶v B ＝1∶2D ．R A ∶R B ＝1∶4，v A ∶v B ＝2∶1解析：由开普勒第三定律得2323BB B AT R T R =，可得41=B A R R ，又由圆周运动知识v=T R π2，可知,12=B A v v ． 答案：D各个击破类题演练 116世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测的潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是（ ）A ．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B ．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C ．天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D ．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多解析：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焦点上，行星在椭圆轨道上运动的周期T 和轨道半长轴a 满足a 3[]T 2=k （恒量），故所有行星实际并不是做匀速圆周运动，整个宇宙是在不停运动的．答案：ABC变式提升地球绕太阳公转,地球本身绕地轴自转,形成了一年四季:春、夏、秋、冬,则下列说法中正确的是（ ）A.春分地球公转速率最小B.夏至地球公转速率最小C.秋分地球公转速率最小D.冬至地球公转速率最小解析：由开普勒第二定律知,地球与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,在夏至时节,地球运动至近日点,离太阳最近,故其速率最小.答案：B类题演练 2木星绕太阳运动的周期为地球绕太阳运动周期的12倍，那么，木星绕太阳运动轨道的半长轴是地球绕太阳运动轨道的半长轴的多少倍?解析：设木星、地球绕太阳运动的周期分别为T 1、T 2,它们轨道的半长轴分别为a 1、a 2,根据开普勒第三定律得：22322131T a T a =，则32322312112==T T a a =5.24，所以a 1=5.24a 2. 即木星绕太阳运动轨道的半长轴约为地球绕太阳运动轨道的半长轴的5.24倍.答案：5.24倍类题演练 3设月球绕地球运动的周期为27天，则地球的同步卫星到地球中心的距离R 1与月球中心到地球中心的距离R 2之比为……（ ）A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．1∶9 解析：设两行星运动的周期分别为T 1、T 2，它们的椭圆轨道的半长轴分别为R 1、R 2，由开普勒第三定律得：91)271(,32322312122322131====T T R R T R T R . 答案：D。
高中物理第5章万有引力与航天5.1从托勒密到开普勒学案沪科版必修2
5.1 从托勒密到开普勒思维激活图5-1-1“卧看牵牛织女星”，盛夏季节，银河高悬，明亮的牛郎、织女星隔河遥相呼应，如图5-1-1所示，你知道牛郎、织女星是静止的还是运动的吗？它们围绕地球旋转吗？提示 从以前学过的运动学知识可知，运动是绝对的，一切物体都在不停地运动，牛郎、织女星也在按照一定的规律运动，但并不绕地球转动.所有天体都沿着固定的轨道、遵循一定的规律运动.开普勒为我们揭示了其中的奥秘.自主整理一、托勒密集古代天文学研究之大成宇宙以地球为中心，外边围绕着月球、水星、金星、太阳、火星、木星、土星，然后是恒星天和最高天这样“九重天”，所有行星和太阳、月球都有本轮和均轮，而且均轮都是偏心圆.二、哥白尼迎来了科学的春天波兰天文学家哥白尼认为太阳是宇宙中心，地球和其他行星都绕太阳转动的学说，又称“日心地动说”或“日心体系”.限于当时的科学发展水平，哥白尼学说也有缺点和错误，这就是：把太阳视为宇宙的中心.实际上，太阳只是太阳系的中心天体，不是宇宙中心；沿用了行星在圆轨道上的匀速运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动也不是匀速的.三、第谷的眼睛和开普勒的头脑（1）第谷的观测第谷是丹麦的天文学家，而且还是一位出色的观测家，他用了三十年的时间观测、记录了行星、月球、彗星的位置.第谷本人虽然没有准确描绘出行星运动的规律，但他所记录的数据为后人的研究提供了坚实的基础.（2）开普勒认真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，抛弃了圆轨道的说法，提出了著名的开普勒三大定律.四、开普勒三定律（1）轨道定律：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个公共焦点上.（2）面积定律：对于每一颗行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.（3）周期定律：所有行星轨道半长轴的立方跟公转周期的平方的比值都相等.用公式表示为23T R =k 或者为32322131T R T R . 其中R 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.开普勒三定律同样适用于卫星绕行星的运动，只是比值k 的大小有所不同.高手笔记1.开普勒三定律是针对行星绕恒星转动的规律，但卫星绕行星的运动也符合开普勒三定律.2.在23TR =k 中，R 为椭圆的半长轴，但在有些计算问题中，由于椭圆很接近于圆，故半长轴可认为是圆的半径.3.行星的运动符合能量守恒定律，它们离太阳近时半径小，速度大，向心力也大；离太阳远时半径大，速度小，向心力也小.名师解惑如何认识开普勒定律？剖析：（1）从空间分布认识：所有行星的轨道都是椭圆，所有椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上.因此第一定律又叫椭圆定律.（2）从速度大小认识：行星靠近太阳时速度大，远离太阳时速度小.第二定律又叫面积定律.（3）对23TR =k 的认识：半长轴是椭圆长轴的一半，不等于太阳到远日点的距离.T 是公转周期，不要误认为是自转周期.。
高中物理沪科版必修二学案导学 5.1 从托勒密到开普勒
第5章 万有引力与航天训练1 从托勒密到开普勒[概念规律题组]1．关于日心说被人们所接受的原因是( )A ．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B ．以太阳为中心，许多问题都可以解决，对行星运动的描述也变得简单了C ．地球是围绕太阳运动的D ．太阳总是从东方升起，从西方落下2．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是( )A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B ．有的行星绕太阳运动的轨道是圆C ．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D ．不同行星绕太阳运动的轨道各不相同 3．关于开普勒第二定律，正确的理解是( )A ．行星绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动B ．行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动C ．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D ．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度4．对开普勒第三定律a 3T 2＝k 的理解，正确的是( )A ．T 表示行星的自转周期B ．k 是一个与行星无关的常量C ．该定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动D ．若地球环绕太阳运转的半长轴为a 1，周期为T 1，月球绕地球运转的半长轴为a 2，周期为T 2，由开普勒第三定律可得a 31T 21＝a 32T 225．已知两个行星的质量m 1＝2m 2，公转周期T 1＝2T 2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比a 1a 2为( )A.12B ．2C.34D.134[方法技巧题组]6．如图1所示是行星m 绕恒星M 运动情况的示意图，下列说法正确的是()图1A．速度最大点是B点B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动7．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T A∶T B＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为() A．R A∶R B＝4∶1，v A∶v B＝1∶2B．R A∶R B＝4∶1，v A∶v B＝2∶1C．R A∶R B＝1∶4，v A∶v B＝1∶2D．R A∶R B＝1∶4，v A∶v B＝2∶18．2005年北京时间7月4日下午1时52分，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”．如图2所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是()图2A．近日点处角速度大于远日点处角速度B．绕太阳运行的角速度不变C．近日点处线速度小于远日点处线速度D．其椭圆轨道半长轴的立方与其公转周期的平方之比是一个常量9．据国外媒体报道，美国宇航局最新天文望远镜——广域红外探测器“WISE”在2010年1月12日成功发现第一颗行星，这颗行星沿椭圆轨道绕太阳运行，该行星被命名为“2010AB78”．如图3所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星()图3A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间C．a到b的时间t ab<T/4D．c到d的时间t cd>T/410．某人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星运行周期大约是() A．3～5天B．5～7天C．7～9天D．大于9天[创新应用]11．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：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(R地＝6 400 km)答案1．B 2．ACD3．BD4．BC5．C6．C 7．D8．AD9．CD10．B 11．3.63×104 km。
(完整版)2019-2020年高中物理《从托勒密到开普勒》教案沪科版必修2
2019-2020年高中物理《从托勒密到开普勒》教案沪科版必修2一、知识目标1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.2.知道开普勒对行星运动的描述.二、教学重点1.“日心说”的建立过程.2.行星运动的规律.三、教学难点1.学生对天体运动缺乏感性认识.2.开普勒如何确定行星运动规律的.四、教学方法1.“日心说”的建立的教学——采用对比、反证及讲授法.2.行星运动规律的建立——采用挂图、放录像资料或用CAI课件模拟行星的运动情况.五、教学步骤导入新课我们与无数生灵生活在地球上，白天我们沐浴着太阳的光辉.夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁，美丽的月亮把我们带入了无限的遐想之中，这浩瀚无垠的宇宙中有着无数的大小不一、形态各异的天体，它们的神秘始终让我们渴望了解，并不断地去探索.而伟大的天文学家、物理学家已为我们的探索开了头，让我们对宇宙来一个初步的了解.首先，我们来了解行星的运动情况.板书：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”两种不同的观点及发展过程.2.知道开普勒对行星运动的描述.（二）学习目标完成过程1.“地心说”和“日心说”的发展过程在浩瀚的宇宙中，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而转动.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的观测数据，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，哥白尼就开始推测是不是地球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.同学们，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.我们对待学习更应该是脚踏实地，认认真真，不放过一点疑问，要有热爱科学、探索真理的热情及坚强的品质，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认识.（2）放有关行星运动的录像录像的效果很好，很直观，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.（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.我们主要介绍开普勒第一定律和第三定律.（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焦点上.这就是开普勒第一定律.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.示意图如下：板书：开普勒第一定律：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焦点上.（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.每个行星的椭圆轨道只有一个，但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.我们用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，同学们想一想，K有可能与什么有关呢？同学们开始讨论、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）同学们知道现在我们已经发现太阳周围有几颗行星了吗？分别是什么？学生回答：金、木、水、火、土、地球、天王星、海王星、冥王星.评价：（回答的很好），那同学们知道哪颗行星离太阳最近？同学回答：水星.老师提问：水星绕太阳运转的周期多大？一般学生不知道.老师告诉学生：水星绕太阳一周需88天.老师提问：我们生活的地球呢？同学们踊跃回答：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，也符合这个运动规律.比如绕地球运行的月球与人造卫星，就符合这一定律（K′与行星绕太阳的K值不同，中心体变，K值改变）六、小结通过本节课的学习，我们了解和知道了：1.“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.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，还知道对一个行星的不同卫星，它们也符合这个运行规律，即(K与K′是不同的).七、板书设计行星的运动1.“地心说”与“日心说”的发展过程.2.2019-2020年高中物理《传感器及其应用》教案教科版选修1-1课时安排：2课时教学目标：1．知道什么是传感器，知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成的2．常见的传感器工作原理及简单应用3．应用传感器知识解决一些实际问题本讲重点：常见的传感器工作原理及简单应用本讲难点：应用传感器知识解决一些实际问题考点点拨：1．热敏电阻的特性2．光敏电阻的特性3．力传感器的应用4．温度传感器的应用5．霍尔元件的应用第一课时一、考点扫描知识整合1．什么是传感器？它是怎样的一类元件？2．热敏电阻和金属热电阻是一回事吗？它们的阻值随温度分别怎样变化？3．霍尔电压U H=__________，式中各量分别表示什么？4．光敏电阻有何特性？5．传感器应用的一般模式是怎样的？请画图表示。
高中物理 5.1从托勒密到开普勒导学案 沪科版必修
高中物理 5.1从托勒密到开普勒导学案沪科版必修5、2万有引力定律是怎样发现的（第1课时）导学案沪科版必修2【学习目标】1、知道地心说和日心说的基本内容。
2、掌握理解开普勒三定律的内容及。
3。
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。
【学习重难点】开普勒三定律的内容理解及其简单应用。
【学法指导】读教材，通进行知识梳；勾画课本并写上提示语、标注序号；熟记基础知识，完成预习自测题目。
【自主学习】任务一、基础知识（一）、古代对行星运动规律的认识问、简述什么是“地心说”? 什么是“日心说”’?（二）、两种学说的局限性:______________________________________________________ _______________________________（2）开普勒定律是观察行星运动而总结归纳出的规律。
【合作探究】任务二：理解开普勒行星运动三定律开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在上、问：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?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问：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三次方跟的平方的比值都相等、（如图7、1—2）【训练提高】3、关于太阳系中行星运动的轨道，以下说法正确的是（）A、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆C、不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D、不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的4、一年四季, 季节更替、地球的公转带来了二四节气的变化、一年里从立秋到立冬的时间里, 地球绕太阳运转的速度___________, 在立春到立夏的时间里, 地球公转的速度___________、 (填“变大”、“变小”或“不变”)5、有一颗叫谷神的小行星，它离太阳的距离是地球离太阳的2、77倍,那么它绕太阳一周的时间是_________年。
5.1《从托勒密到开普勒》学案1(沪科版必修2)
【课题】§5.1从托勒密到开普勒【学习目标】1.了解“地心说”、“日心说”的建立、发展过程以及科学家们的杰出工作。
2.理解行星运动的规律：“开普勒行星运行三大定律”【学习重点】1.“日心说”的建立过程2.行星运动的规律：“开普勒行星运行三大定律”【学习难点】1.对天体运动学生缺乏感性认识，理解难度较大；2.理解开普勒确定行星运动规律的过程。
【预习指导与自主学习】一、托勒密集古代天文学研究之大成注意以下要点的理解：1、从古代到托勒密（公元150年），描述行星运动时总是把地球作为参照系（所谓“坐地观天”）。
2、了解托勒密是采用什么方法描述天体运动的，了解描述的结果。
构筑了宇宙“地心体系”九重天模型。
当时被奉为“金科玉律”一直传到15世纪。
3、托勒密在天文学研究方上，有一定的积极意义。
如在“天球”球壳对恒星进行定位的坐标系，至今仍在天文观测中应用。
4、托勒密的宇宙模型是以地球为参考系对天体运动的直接观测结果的客观描述，在现在看来，它尚未能揭示出天体运动的内在规律和内在关系。
因此为了描述天体的运动，其模型中竟用了80多个轮子，重重叠叠，令人头晕目眩。
二、哥白尼迎来了科学的春天1、了解哥白尼的研究方法：长期的观测，大胆的猜测，反复的计算。
2、理解哥白尼的新宇宙观：太阳是不动的，且位于宇宙的中心，包括地球在内的所用行星都围绕太阳做匀速圆周运动。
3、哥白尼的研究成就：在其巨著《天体运行论》中，完整的提出了宇宙的日心体系学说，即太阳系模型。
他根据观测资料运用日心体系模型算出了每颗行星绕太阳运行的周期，且在历史上第一次算出了每颗行星到太阳的距离从而也第一次给出了宇宙大小的尺度。
***思考与探索：比较托勒密宇宙“地心体系”模型与哥白尼的宇宙“日心体系”模型请你思考课本P.80的问题。
导思：的确，从参考系的选择来说，无论以地球为参考系还是以太阳为参考系都是可行的。
在现代从动力学的角度看，所有行星都是在太阳的引力作用下绕太阳运行，它们的运动遵从相同的规律。
高中物理 5.1从托勒密到开普勒自我小测 沪科版必修2(2021年最新整理)
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从托勒密到开普勒1关于天体的运动,以下说法正确的是（）A．天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B．天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D．太阳系中所有行星都绕太阳运动2根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（)A．人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B．卫星离地球越远,速率越小C．卫星离地球越远，周期越大D．同一卫星绕不同的行星运动，错误!的值都相同3人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的错误!，则此卫星运行周期大约是（）A．1～4天 B．4～8天C．8～16天 D．大于16天4如图所示，是行星m绕恒星M运动情况示意图，下列说法正确的是（)A．速度最大点是B点 B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动 D．m从B到A做减速运动5开普勒第三定律对卫星绕行星的匀速圆周运动同样成立，即卫星的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常量，设错误!＝k,则常量k的大小（)A．只与行星的质量有关B．与恒星的质量和行星的质量有关C．只与恒星的质量有关D．与恒星的质量和行星的速度有关61990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。
2017沪科版高中物理必修二5.1《从托勒密到开普勒》word学案
学案1从托勒密到开普勒[学习目标定位] 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．一、两种对立的学说1．地心说：公元150年，天文学家托勒密提出了“地心说”，地心说认为，地球位于宇宙中心，是静止不动的，月亮、太阳及各个行星都围绕着地球在大小不同的球面上运动．2．日心说：哥白尼在16世纪提出了“日心说”．日心说认为太阳是不动的，且位于宇宙中心，包括地球在内的所有行星都绕着太阳做匀速圆周运动．二、开普勒行星运动三定律1．第一定律(轨道定律)：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个公共焦点上．2．第二定律(面积定律)：对于每一颗行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积．3．第三定律(周期定律)：所有行星轨道的半长轴的立方与公转周期的平方的比值都相等．即a3T2＝k.一、地心说和日心说[问题设计]我们经常看到太阳自地球东方升起，又落到地球西方，也就是说，我们看到的现象似乎是太阳绕地球转，这正是古代人们对天体运动存在的一种看法——地心说，你知道古代人们对天体运动还存在什么观点吗？答案日心说，即认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．[要点提炼]1．托勒密的地心说(1)内容：地球位于宇宙的中心，岿然不动，月亮、太阳及各个行星都围绕着地球在大小不同的球面上运动．(2)对学说的两点评价①成功之处：能预报相当长时间内行星的位置、日食、月食的发生，解释了许多天文现象．②由于符合人们坐地观天的习惯，又符合当时普遍接受的地球不动且处于宇宙中心的观念，故一度占据了统治地位，直到15世纪．2．哥白尼的日心说(1)内容：太阳是宇宙的中心，是不动的，包括地球在内的所有行星都围绕太阳做匀速圆周运动．(2)成功之处①哥白尼计算的每颗行星绕太阳运行的周期和每颗行星到太阳的距离的结果与现代公认值非常接近．②更完美地解释了天体的运行．③哥白尼和托勒密都采用建立物理模型的方法研究天体的运动．(模型法是研究物理问题的重要方法之一)(3)局限性①把太阳当成宇宙的中心，实际上太阳仅是太阳系的中心天体，而不是宇宙的中心．②沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念．实际上行星轨道是椭圆的，行星的运动也不是匀速的．二、开普勒提出行星运动三定律[问题设计]1．开普勒为什么怀疑行星的运动不是匀速圆周运动？他怎样发现行星的运行轨道是椭圆的？答案开普勒利用第谷对火星的丰富观测资料，根据哥白尼的行星沿圆轨道匀速运动的观点分析计算，前后经过70多次尝试，发现计算结果与观测资料之间存在着微小误差，他认为第谷的观测是精确的，而怀疑哥白尼的行星做匀速圆周运动的观点．2．开普勒行星运动定律在哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律？答案从行星运动轨道、行星运动的线速度变化以及轨道与周期的关系三方面揭示了行星运动的规律．[要点提炼]对开普勒三定律的理解1．开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动．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快，而离太阳比较远时，行星运行的速度比较慢．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值不相同．k值的大小由系统的中心天体决定．三、中学阶段对天体运动的处理方法[要点提炼]由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理，开普勒三定律就可以这样表述：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)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，即r3T2＝k.一、对两种学说的认识例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解析A是“日心说”的观点，但现在看来是不正确的，太阳不是宇宙中心，只是太阳系的中心天体，行星做的也不是匀速圆周运动，A错误；月亮绕地球运动的轨道不是圆，B错误；恒星是宇宙中的主要天体，宇宙中可观察到的恒星有1012颗，太阳是离我们最近的一颗恒星，所有的恒星都在宇宙中高速运动着，所以天体也是运动的，C错误．答案 D二、对开普勒定律的理解例2关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是()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．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的D．行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动，是由于太阳对行星的引力作用解析由开普勒第一定律知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，B正确；由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大，距离大时速度小，A错误；由开普勒第三定律知所有行星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，C错误；行星间的引力、行星与其他天体间的引力远小于行星与太阳间的引力，太阳的引力提供行星绕太阳运动的向心力，D 正确．答案 BD 三、开普勒三定律的应用例3 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v a ，则过近日点时行星的速率为( )图1A ．v b ＝b av a B ．v b ＝ a b v a C ．v b ＝a b v a D ．v b ＝ b a v a解析 若行星从轨道的A 点经足够短的时间t 运动到A ′点，则与太阳的连线扫过的面积可看作扇形，其面积S A ＝a ·v a t 2；若行星从轨道的B 点也经时间t 运动到B ′点，则与太阳的连线扫过的面积S B ＝b ·v b t 2；根据开普勒第二定律，得a ·v a t 2＝b ·v b t 2，即v b ＝a bv a ，故C 正确． 答案 C1．(对两种学说的认识)关于日心说被人们所接受的原因是( )A ．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B ．以太阳为中心，许多问题都可以解决，对行星运动的描述也变得简单了C ．地球是围绕太阳运动的D ．太阳总是从东方升起，从西方落下答案 B解析 托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性正是物理学所追求的，哥白尼的日心说当时之所以能被人们所接受，正是因为这一点．2．(对开普勒定律的理解)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 ．火星与木星公转周期相等B ．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变C ．太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上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答案 C解析 根据开普勒第三定律，a 3T2＝k ，k 为常数，火星与木星公转的半径不相等，所以火星与木星公转周期不相等，故A 错误；开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B 错误；相同时间内，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等是对同一个行星而言，故D 错误；开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故C 正确．3．(开普勒定律的应用)某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图2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( )图2A ．F 2B ．AC ．F 1D ．B答案 A解析 根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，因为行星在A 点的速率比在B 点的速率大，所以太阳在离A 点近的焦点上，故太阳位于F 2.。
物理必修二沪科版 第五章第1节从托勒密到开普勒教案
从托勒密到开普勒知识与技能1.知道地心说和日心说的观点及基本内容；2.了解人类对行星运动规律的认识历程，体会科学探索过程的曲折与艰辛。
3.知道开普勒行星运动三大定律及其科学价值，理解开普勒第三定律中k值大小只与中心天体有关。
过程与方法通过展示、练习和讲解进一步加强开普勒定律的学习[来源:学.情感态度价值观1.激发学生参与课堂活动的热情.2.培养学生温故知新和将所学知识应用于生产实践的意识学习重点：人类对行星运动规律的认识历程以及开普勒行星三大运动定律。
学习难点：对开普勒行星三大运动定律的理解和应用。
导入新课：学生齐读温家宝的诗——仰望星空，引出古人对天体运行规律的探索历程。
一、托勒密与古代天文学研究学生自学P79课文第一部分，思考：（1）古代对天体运行的总体思路是什么？（2）托勒密的“地心体系”九重天模型的积极意义与缺陷是什么？基本观点：1.地球是球体。
2.地球是静止不动的，而且处于宇宙的中心,从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,再外面是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天。
最外面，是推动天体运动的原动天。
3.所有日月星辰都围绕地球匀速转动。
成功之处：能长时间内预报行星位置、日食和月食的发生，顺利解释了许多天文现象缺陷：科学尚未脱离神学的束缚。
二、哥白尼迎来科学的春天思考：（1）哥白尼的学说是什么？（2）哥白尼学说的巨大意义是什么？基本观点：（1）太阳是不动的，而且在宇宙中心，水星、金星、火星、木星、土星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕着太阳公转。
（2）月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上每月绕地球转一周，并随地球绕太阳公转。
（3）地球每天自转一周，天穹实际上不转动，只是由于地球的自转才是我们看到了日月星辰每天东升西落的现象。
成功之处：1、算出每颗行星绕太阳运行的周期；2、历史上第一次算出了每颗行星到太阳的距离，第一次给出了宇宙尺度的大小。
局限性:错误的认为行星运行轨道是圆以及太阳静止不动三、行星的运动1、第谷及其贡献——观察天体运行。
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陕西省榆林育才中学高中物理 5.2万有引力定律是怎样发现的（第1课时）
导学案沪科版必修2
【学习目标】
1．知道地心说和日心说的基本内容。
2．掌握理解开普勒三定律的内容及。
3。
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。
【学习重难点】
开普勒三定律的内容理解及其简单应用。
【学法指导】读教材，通进行知识梳；勾画课本并写上提示语、标注序号；熟记基础知识，完成预习自测题目。
【自主学习】
任务一、基础知识
（一）、古代对行星运动规律的认识
问．简述什么是“地心说”?
什么是“日心说”’?
（二）、两种学说的局限性:
_____________________________________________________________________________________
（2）开普勒定律是观察行星运动而总结归纳出的规律。
【合作探究】
任务二：理解开普勒行星运动三定律
开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在
上．
问：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?
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
问：如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳Array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三次方跟的平方的比值都相等．（如图7．1—2）
【训练提高】
3．关于太阳系中行星运动的轨道，以下说法正确的是（）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的
4．一年四季, 季节更替. 地球的公转带来了二十四节气的变化. 一年里从立秋到立冬的时间里, 地球绕太阳运转的速度___________, 在立春到立夏的时间里, 地球公转的速度___________. (填“变大”、“变小”或“不变”)
5．有一颗叫谷神的小行星，它离太阳的距离是地球离太阳的2.77倍,那么它绕太阳一周的时间是
_________年。
6．一颗近地人造地球卫星绕地球运行的周期为84分钟，假如月球绕地球运行的周期为30天，则月球运行的轨道半径是地球半径的_________倍。
7．天文学者观测到哈雷慧星的周期是75年，离太阳最近的距离是8.9×1010m，但它离太阳最远的距离不能测得。
试根据开普勒定律计算这个最远距离。
（太阳系的开普勒常量k=3.354×1018m3/s2）
【总结与反思】
附件1：律师事务所反盗版维权声明
附件2：独家资源交换签约学校名录（放大查看）
学校名录参见：h ttp://w /wxt/list.aspx?ClassID=3060。