高中物理教科版必修2 3.1 教学设计 《天体运动》(教科版)
2024-2025学年高中物理第三章万有引力定律1天体运动教案1教科版必修2
1.设计实例分析环节，让学生通过分析实际天体运动问题，深入理解万有引力定律的原理和应用。
2.在课堂上增加解题示范，教授学生如何运用万有引力定律解决具体问题，并提供一些解题技巧和方法。
3.设计自主学习任务，要求学生独立完成并提交预习成果。同时，加强对学生的指导和反馈，帮助他们提高自主学习能力。
②关键词与句：
- "万有引力定律：宇宙间的普遍规律"
- "天体运动：圆周、椭圆，遵循万有引力定律"
- "行星运动：速度、周期，与距离的关系"
③艺术性与趣味性：
-使用图示：在天体运动部分使用行星轨道的图示，标注速度、周期等关键点。
-彩色标注：将公式中的关键变量用不同颜色标注，突出重点。
-互动设计：在黑板上预留空间，让学生上台填写计算结果，增加互动性。
-利用万有引力定律解决简单天体运动问题，如计算行星的轨道速度、周期等。
2.教学难点
-万有引力定律的数学表达式推导，特别是对万有引力常量G的理解和运用。
-天体运动中涉及的非线性问题，如行星轨道的椭圆形状对运动规律的影响。
-实际天体运动问题中的复杂因素，如地球自转、月球影响等，如何简化模型进行有效计算。
-学生活动：
自主阅读预习资料：学生阅读预习资料，了解万有引力定律的基础知识。
思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录疑问。
提交预习成果：学生将预习笔记或疑问通过平台提交。
-教学方法/手段/资源：
自主学习法：鼓励学生独立思考和自主学习。
信息技术手段：利用在线平台进行资源共享和进度监控。
-作用与目的：
核心素养目标
1.科学思维：培养学生运用物理知识分析天体运动的能力，通过实例解析，使学生掌握运用万有引力定律解决实际问题的方法。
物理高一教科版必修2学案第3章1天体运动
1 天体运动（1）地心说：地球是宇宙的中心，是不动的，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，而与丹麦天文观测家第谷的观测数据不符．2．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．（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．当它离太阳比较近时，运行的速度比较快，而离太阳较远时速度较慢．（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． 3．中学阶段研究行星运动的方法行星的轨道与圆十分接近，在研究中我们按圆轨道处理． （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不变，即行星做匀速圆周运动． 一、对开普勒行星运动定律的理解1．根据开普勒第一定律，太阳系的所有行星轨道的共同之处是什么？答案：根据开普勒第一定律，太阳处于所有椭圆轨道的一个焦点上，因此，太阳系的所有行星轨道的共同之处是它们有一个共同的焦点．2．行星在近日点和远日点附近运动时速度有何特点？答案：根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，就可判断行星在近日点附近运动时速度较大而在远日点附近运动时速度较小．3．讨论在开普勒第三定律中，各个行星绕太阳转动的k 值（半长轴的立方与周期的平方之比）是否相同？k 值的大小由什么决定？答案：在开普勒第三定律中，各个行星绕太阳转动的k 值均相同；k 值的大小仅由系统的中心天体的质量决定．4．对于轨道不是椭圆而是正圆的天体，其运动速度大小是否一定不变？答案：对于轨道不是椭圆而是正圆的天体，由于该天体运动的半长轴等于轨道半径，由开普勒第二定律知该天体做匀速圆周运动，运动速度大小是不变的．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 答案：D解析：开普勒第一定律指出，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；行星在椭圆轨道上运动的周期T 和半长轴r 满足r 3T2＝恒量，所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个宇宙是在不停地运动的，所以目前只有D 中的观点不存在缺陷，故选D ．1．从空间分布认识：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轨道定律，如图所示．意义：第一定律告诉我们，尽管各行星的轨道大小不同，但它们的共同规律是：所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上．否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，给出了太阳准确的位置．2．从速度大小认识：行星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．第二定律又叫面积定律，如图所示．3．对r 3T2＝k 的认识：第三定律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，其公转周期越大；反之，其公转周期越小．在图中，半长轴是AB 间距的一半，T 是公转周期．其中常数k 与行星无关，只与太阳有关．二、天体运动的规律及分析方法 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1684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在观察范围内．哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下一次飞近地球是哪一年？答案：2062年有一个名叫谷神的小行星，质量为m ＝1.00×1021kg ，它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍，求谷神星绕太阳一周所需要的时间．答案：1 682天解析：设地球的轨道半径为R 0，则谷神星绕太阳运行的轨道半径为R n R 0.又知地球绕太阳运行周期为T 0＝365天，据R 30T 20＝R 3nT 2n得，谷神绕太阳的运行周期T n ＝T 0R 3nR 30＝错误!×365天＝1 682天．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作圆周运动来研究，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R 的三次方跟它的公转周期T 的二次方的比值为常数，即R 3T2＝k .据此可知，绕同一天体运动的多个天体，运动半径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，它的运动与一般物体的运动在应用两规律上没有区别．1．关于天体的运动，以下说法中正确的是（ ）． A ．天体的运动无法研究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围绕太阳运动 答案：D2．哪位科学家第一次对天体做圆周运动产生了怀疑（ ）． A ．伽利略 B ．开普勒 C ．第谷 D ．哥白尼 答案：B3．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 ．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同的面积，因为行星在A 点的速率比在B 点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与F 2的连线，故太阳位于F 2.4．关于公式r 3T2＝k ，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r 地，周期为T 地；月球绕地球运转轨道的半长轴为r 月，周期为T 月，则r 3地T 2地＝r 3月T 2月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答案：AD解析：公式r 3T2＝k 中的k 为一常量，与中心天体有关，与行星无关，所以选项A 正确；地球是太阳的行星，月球是地球的卫星，比例常数不同，所以选项B 错误；公式中的T 应表示绕中心天体公转的周期，而不是自转周期，所以选项C 错误，D 正确．5．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球到地球距离的13.已知月球绕地球运动的周期是27.3天，则此卫星的运行周期约为多少天？答案：解析：由开普勒第三定律得R 星3T 星2＝R 月3T 月2，所以卫星的运动周期为T 星＝(R 星R 月)3·T 月＝(13)3×27.3天＝5.25天．。
3.1 天体运动 教学设计-高一下学期物理教科版(2019)必修第二册
1．天体运动【教材分析】1．体系结构。
《天体运动》为高中物理必修第二册《第三章万有引力定律》的第1节。
这一节介绍了中国古代对宇宙的认识、托勒密的地心说、哥白尼的日心说、第谷的观测和开普勒的行星运动定律，形象、生动地体现了科学家们坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度、科学精神和科学思维方法。
2．地位作用。
本节内容对全章的教学起着引领性的作用。
同时，本节又为本章的重点教学内容——万有引力定律的教学起铺垫性的作用。
3．知识背景。
本节课的内容在教材中的呈现较为简单。
首先，介绍了有关行星运动的物理学史知识；然后，提出开普勒对第谷的观察资料进行数年研究分析，最终总结出了开普勒三定律；最后，介绍了开普勒行星运动定律的内容及其物理意义。
教材编排的逻辑清晰严谨，能很好地培养学生的探究意识，开拓了学生的眼界，有利于提升学生的物理核心素养。
【学情分析】现阶段，学生已经具备处理圆周运动的基本知识和思路，但由于学生对天体运动的研究缺乏观察的条件，故对天体运动规律的认识还相对匮乏。
从学生已有知识来讲，学生对有关科学家的事例略知一二，但是对从地心说到日心说和建立开普勒三定律发展历程等方面的关注较少。
所以，在教学中要让学生了解人类认识自然的精彩历史片断与科学的分析方法，体会科学家们追求真理的不屈不挠的精神。
【课标解读】1．课标要求。
通过史实，发展学生的科学态度与责任素养。
2．课标解读。
通过对中国人在古代对宇宙的认识，激发学生的爱国热情。
通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质过程的曲折性，激发学生学习科学、探究真理的热情。
通过了解科学家们的探索过程，摒弃对天体运动的模糊认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。
【教学目标】作用观念对自然图景进行描述论，了解人类对行星运动规律的认识历程，知道天体运动的规律，理解开普勒行星运动三定律能量观念形成经典的能量观，并用它解释自然现象问题解决根据物理观念，解释自然现象和解决实际问题科学思维模型建构根据问题和情境，对客观事物进行抽象和概括，构建物理模型会画太阳系行星的运动图像，能画出开普勒三定律的示意图科学推理正确理解和应用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论能正确使用作图法进行定性的科学推理，得到开普勒第三定律。
高中物理第三章1天体运动教案2教科版必修2
3.1 天体运动教学过程：引入新课教学一、两种学说问题：你了解太阳系吗？太阳系的基本结构是怎样的？学生回答：以太阳为中心天体，依次有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星（现已不认为是行星）几大行星在各自特定的轨道上运行．展示图片和录像 2．这是我们现在对太阳系的科学认识，但是这个认识的得来相当不易，是人类经历了两千年的时间才认识到的．在古老的宇宙观中，人们认为天是一个盖子，地是一块平板，平板由柱子支撑着，即认为“天圆地方”．后来随着人类的观测和思考，人类又有了新的认识．问题：对于天体的运动，有两种具有代表性的学说，是什么？学生回答：地心说和日心说．1．地心说内容：地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕地球做简单而完美的圆周运动．地心说简介：地心说是亚里士多德提出的，该学说从几何的角度解释天体的运动，把天体复杂的周期现象，分解为若干个简单的周期运动，为每一种简单的周期运动指定一个圆周轨道，或者是一个球形的壳层，天体都在以地球为中心的圆周上做匀速圆周运动．地心说的代表人物是古希腊的天文学家托勒密，他在公元 127－151 年进行观测，进一步发展了地心说．托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动．他的假设较为完满解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉．2．日心说内容：太阳是宇宙的中心并且静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动．日心说简介：日心说的代表人物是哥白尼． 1543 年，波兰科学家哥白尼经过 36 年的天文观测和潜心研究，完成了长达 6 卷的科学巨著《天体运行论》，对日心说有更具体的论述和数学论证．此书的出版是科学史上的一次革命，被誉为是“自然科学的独立宣言”．问题：为什么“地心说”能统治这么长的时间呢？学生思考，尝试回答．一是圆周轨道的提出，符合亚里士多德的物理学规律；二是符合对一些行星实际观测的结果，偏差很小；三是适应教会的统治．由于观测技术的进步，随着对行星研究的深入，人们感到地心说对天体运动的解释过于复杂和人为化，而日心说对行星运动的解释更为合理．但是限于当时的科学发展水平，哥白尼的日心说也有缺点和错误：①认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心；②沿用了行星在圆形轨道做匀速圆周运动的旧观念，认为行星运动的速度不变．哥白尼的宇宙体系虽然动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大提高．近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷进行的．第谷连续 20 多年对天体进行观测并有准确记录．二、开普勒定律问题：观察地心说和日心说数学图景，它们在描绘星体运动轨道时的共同点是什么？学生回答：轨道都是圆周．日心说与地心说一样，都认为星体的运动是简单而完美的圆周运动．1．开普勒的研究德国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偏差．开普勒开始对匀速圆周运动产生了怀疑．他先后否定了多种设想，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，总结出行星运动的三条定律．2．开普勒三定律（ 1 ）第一定律：所有的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．——椭圆轨道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．它的速度大小、方向时刻在改变．幻灯片展示（在这个环节里，可以使用细绳，演示画椭圆的方法）（ 2 ）第二定律：对于每一个行星，太阳和行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过的面积相等．——面积定律问题：如果相等的时间内矢径扫过的面积不同，说明什么？学生回答：行星在其椭圆轨道上何时运动的快慢不同．如近日点附近比远日点附近运动速度的要大些．（ 3 ）第三定律：所有行星的轨道半长轴的三次方公转周期的二次方的比值是一个常数．——周期定律用 R 表示椭圆的半长轴， T 表示公转周期，表达式为：问题：这里的ｋ有可能与什么有关呢？学生活动：教材第 45 页表格．将全班学生分为九组，让学生用计算器计算出每组 k 的数值，然后全班交流，统一填在表格中，最后全班同学一起计算 k 的平均值．结论：可见 k 是一个与行星无关的常数．问题：第三定律告诉我们什么？学生回答：由开普勒第三定律， R 越大，则 T 越大．可见，行星离太阳越远，周期越长．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，也符合这个规律．比如，绕地球运行的月球与人造卫星，都符合这一定律．③在近似计算时可认为行星绕太阳做匀速圆周运动，这时用 R 表示圆周半径， T 表示公转周期．3．开普勒研究天文学方法的特点．问题：与前人相比开普勒关于天文学的研究方法有哪些特点？①以科学观察为依据，从事实本身去寻求运动原因．②用几何和代数的语言即以数学公式来表达物理定律并获得成功．（开普勒定律的表述是在科学史上物理定律应用于物体运动的第一个例子，也是运动物体动力学和数学紧密联系的第一个例子．自开普勒时代起，方程就作为物理定律的数学表示式自然地发展起来．）学生活动：阅读教材第 44 页最后一段，总结并体会开普勒定律的重要意义．开普勒定律以极简明的结论代替了庞大复杂的系统，使得对行星轨道半径和位置的计算工作大大简化．行星运动三定律的发现为天文学的发展奠定了基础．本课小结地心说、日心说存在的问题，是与当时的科学观测水平及人类的思想认识有限有着必然的关系，不能简单地评价们对或错，这是人类认识自然世界必然经历的一个过程，即由感性认识到理性认知的提升．可以说正是这些理论的提出，激发了人类对于宇宙和科学的探索欲望，从而推动了科学的发展．今天我们以太阳系中的行星为例研究了天体的运动规律，实际上太阳系只是浩瀚宇宙中很小的一部分．人类对宇宙天体的观测和探索从没停止过，而且已经取得了很大成果，希望同学们认真学习，继续探索、研究宇宙．课后思考题行星围绕太阳在各自特定的椭圆轨道上运行，由我们前面学过的曲线运动的知识，一定有力在维持行星的运动，这会是什么力呢？请你通过预习下节的内容，找到这个答案．板书设计第一章万有引力定律第一节天体运动教学流程图：学习效果评价：（略）根据教学实际来设计教学反思：1．突出教师的主导地位和学生的主体地位在这节课中教师是课堂的主导者，学生并不只是被动地接受知识，而是在教师所设定的问题环节中一步步通过思考获得知识，这一点充分体现了以学生为主体的课堂教学模式．同时这样的学习模式，更能激发学生的求知欲望，培养他们独立思考问题的能力．2．以问题为主线，借助多媒体手段创设物理情景，帮助学生在生动的环境中理解知识．3．充分锻炼学生自我学习能力．教师在课前安排学生阅读课文，通过网络和其他书籍查找天体方面的知识，让学生充分与教材接触，学会自己学习，查找资料．为了学生有明确的自学方向，教师可在课前布置一些与本节课有关的问题，同时与课堂中设置的问题相呼应，这样既可保证课程的顺利推进，又能使学生感受到自学的乐趣和成就感．同时，本课的课后思考问题，可作为下节万有引力定律的引出，给学生留下思考和预习的空间．4．结合本课特点，挖掘教材内容，对学生进行物理学史及物理学研究方法的教育．另一方面，从情感、态度和价值观的角度，充分让学生体会科学家探究科学孜孜不倦、一丝不苟的精神．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
天体运动 教学设计 高中物理教科版必修第二册
《天体运动》教学设计问题3：什么是“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各行星在不同的椭圆轨道上，但所有椭圆轨道的焦点重合，太阳位于重合的焦点上，如图。
（展示动画：八大行星）问题3：开普勒第二定律的内容是什么？如何理解该定律？开普勒第二定律：从太阳到行星的连线在相等时间内扫过相等的面积。
如图：如果时间间隔相等，即t 2-t 1=t 4-t 3，那么面积A=面积B 。
问题：如图，行星绕太阳的运行轨道为椭圆，近地点A 到太阳的距离为a ，远日点B 到太阳的距离为b ，求行星在A 、B 两点的速率之比。
【解析】：以近地点和远地点为中心，取一个同样的极短的时间间隔Δt ，由开普勒第二定律可知，在这个时间Δt 内，卫星和地心的连线扫过的面积相等，如图所示。
设卫星在近地点和远地点的速率分别为v 1和v 2，并把卫星在这极短时间Δt 内的运动看成匀速率运动。
因这两个扇形面积相等：121122a v tb v t ⋅∆=⋅∆，所以：v 1：v 2=b :a由此也可以发现，行星做的是变速运动，越接近太阳，运动越快。
问题4：开普勒第三定律的内容是什么？开普勒第三定律：行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值是一个常量。
即：32r k T= 问题5：这里的k 有可能与什么有关呢？组织学生活动：教材第44页练习与评价3的表格。
将全班学生分为八组，让学生用计算器计算出每组 k 的数值，然后全班交流，统一填在表格中，最后全班同学一起计算 k 的平均值。
结论：可见 k 是一个与行星无关的常数。
（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。
） 问题：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 倍。
解析：木星和地球均为绕太阳运行的行星，可利用开普勒第三定律直接求解。
本题考查开普勒第三定律的应用。
高中物理必修二教案-3.1 天体运动2-教科版
天体的运动教学案教学目标:知识与技能：1、知道地心说和日心说的基本内容。
2、知道开普勒三大定律的内容3、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：开普勒行星运动定律教学难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用教学过程：引入新课多媒体演示：天体运动的图片浏览。
讲解新课一、两种学说1.地心说⑴代表人物：古希腊学者托勒密⑵代表作：《天文学大成》⑶基本论点：①地球是宇宙的中心，是静止不动的。
②太阳、月亮及其他行星都绕地球运动，并且作匀速圆周运动2.日心说⑴代表人物：波兰天文学家哥白尼⑵代表作：《天球运行论》⑶基本论点：①太阳是宇宙的中心，所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
②地球是绕太阳旋转的普通行星，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。
③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。
④与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。
二、开普勒三定律1.开普勒第一定律(轨道定律)：____________________________________________________ 说明：（1）________________________________________________（2）__________________________________________________2.开普勒第二定律(面积定律)：____________________________________________________ 说明：行星离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢。
1.天体运动-教科版必修2教案
天体运动-教科版必修2教案一、教学目标1.知道天体运动规律，了解行星、卫星、小行星、彗星的特点与差异；2.了解日、月、地的特殊运动，知道地球自转和公转的基本情况；3.掌握行星、卫星、小行星、彗星的观测方法、观测仪器以及天象的解释方法；4.了解人类对天文学的认识与研究历程，懂得在生活中利用星象辅助解决自己的问题。
二、教学重点1.行星、卫星、小行星、彗星的特点与差异；2.日、月、地的特殊运动；3.行星、卫星、小行星、彗星的观测方法、观测仪器以及天象的解释方法。
三、教学难点1.地球自转和公转的基本情况；2.观测仪器的使用技巧；3.天象的解释方法。
四、教学内容第一节：天体运动规律一、概述天体运动是人们观察和研究天空的基础，它是研究宇宙的关键。
本节将以研究太阳系中各个行星、卫星、小行星、彗星的运动规律为主。
二、天体的分类1.太阳系行星：太阳系中八大行星，从太阳开始分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星；2.太阳系小行星：太阳系中大小不等的岩石类和冰体小天体。
其中，直径大于100公里的小行星约有数百万颗，大约有8000颗被发现；3.太阳系彗星：太阳系中的冰体小行星，成分复杂，大多数源自于柯伊伯带或奥尔特云。
三、天体的特点与差异1.行星：体积大，密度小，大多数有卫星绕其运动，有明亮的自身发光；2.卫星：类似于行星，广泛分布于太阳系各行星之间，行星绕其旋转；3.小行星：表面较为贫瘠，多数在小行星带中分布，只有极少数会穿越内部系统；4.彗星：由冰、尘土、小石头以及甲烷、氨等气体组成的天体，其尾巴朝向太阳反射光线而产生。
四、天体运动规律1.公转：天体向着固定的轨道运动；2.自转：天体绕自身中心旋转；3.滴摆现象：行星运动速度与距离有关，离太阳越近运动速度越快，和离太阳越远运动速度越慢。
第二节：日、月、地的特殊运动一、日的影响1.不同时刻太阳所在位置；2.日食、日全食、日偏食。
二、月的影响1.月球的周期与地球的周期；2.潮汐现象。
3.1 天体运动《卫星变轨》教学设计 高一下学期物理教科版(2019)必修第二册
对原理的理解。
教学资源
（1）给同学们准备一些相关资料；
（2）教师自制的多媒体课件；
《卫星变轨》教学过程描述
教学活动
1
（一）引入课题：万有引力定律的天文学上的应用—卫星变轨小专题
教学活动
2
（二）问题启发，合作探究
1．创设情景：
发射同步卫星时，通常先将卫星发送到近地轨道Ⅰ，使其绕地球做匀速圆周运动，速率为v1，第一次在P点点火加速，在短时间内将速率由v1增加到v2，使卫星进入椭圆形的转移轨道Ⅱ；卫星运行到远地点Q时的速率为v3，此时进行第二次点火加速，在短时间内将速率由v3增加到v4，使卫星进入同步轨道Ⅲ，绕地球做匀速圆周运动。
3.整个变轨过程是利用了速度变化的时候，从而卫星做离心运动
学情分析
本节课的学习者特征分析主要是根据学生的实际情况做出的：
1．学生是高一年级学生；
2．学生已经基本掌握万有引力定律和圆周运动的知识；
3．学生的基础和学习习惯不太好。
4．设计重趣味性与知识性的结合。
教学目标
1．卫星变轨的原理；
2．了解万有引力定律在变轨中的重要应用；
3．会用万有引力定律解决变轨问题。
4.通过万有引力定律在实际中的应用，培养学生理论联系实际的能力
5.利用设置丰富的问题情境，鼓励学生从多角度思考、探索、交流，激发学生的好奇心和主动学习的欲望；
6.利用万有引力定律变轨，学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。
教学重点
1．卫星变轨原理。
3.1 天体运动《卫星变轨》教学设计高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
课题名称
卫星变轨
科目
物理
年级
高一级
教科版高中物理必修2《天体运动》参考教案
3.1《天体运动》教案【知识目标】一、知识与技能1了解“地心说”和“日心说”2知道并能理解应用开普勒三个定律二、过程与方法1通过课件模拟天体的运动说明开普勒三个定律2运用圆周运动的知识理解天体运动三、情感态度与价值观1认识发现开普勒三大定律的重要意义2体会科学定律对人类探索未知世界的作用【知识重点】开普勒三个定律【教学方法】问题教学法【教学过程】：【历史回顾】中国对天体认识：距今2100多年的马王堆西汉墓中，出土了嫦娥奔月的画帛，画中嫦娥赞乘坐飞龙飘然奔月。
嫦娥奔月是个传说，也可以说是个梦想，它说明中国对天的研究早就有了。
如果世界第八大奇迹秦始皇陵中的天穹据说是由夜明珠按星星的分布镶嵌上的，中国对天体的追求早在秦朝之前就有一定的尝试。
从战国时期的楚国伟大诗人屈原的佳作《天问》就是对茫茫宇宙提出了一系列问题，体现了人类了解自然奥秘的渴望。
但中国对天体的认识由于种种原因没能进入实质性，同样的文明古国对这个问题有不同的探索。
1古希腊人的探索：首先从星体的轨迹入手，最早认为天体围绕地球转动的说法（地心说），主要观察到月球、太阳、水星、金星、火星、土星等，还能做好火星绕地球黑心的轨迹图，基于托密勒地心本轮理论的宇宙横向发展，从古至今人类孜孜不倦地探索天体的运动规律，天文学家托勒密设计一套非常复杂的体系，完善了地心本轮理论。
这个学说持续了近2000年。
2文艺复兴的撞击：1943年天文学家哥白尼提出日心说，太阳是宇宙中心，行星都绕太阳做匀速圆周运动。
日心说还太阳系的真实感面貌，但还有不足：第谷观察到a 星体与计算结果不符b 开普勒研究第谷测量数据得的绪论。
第谷是个天文观测家，他对星体进行认真系统的观测，其测量的结果是托勒密和哥白尼的理论计算结果与观测数据不相符。
开普勒研究第谷的观测数据希望进一步解释哥白尼的行星圆形轨道，但是他的努力失败，他相信不是第谷的粗心而是哥白尼的理论需要进一步完善，开普勒开始研究行星非匀速非圆周的运动，终于提出三大定律。
高中物理《3.1 天体运动》学案 教科版必修2
高中物理《3.1 天体运动》学案教科版必修21、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。
(教科版)高中物理必修第二册第3章 1 天体运动
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轨道半径的 18 倍，并预言这颗彗星 每隔一定时间就会出现，后来哈雷的预言得到证实，该彗星被命名 为“哈雷彗星”。哈雷彗星最近出现的时间是 1986 年，请你根据开 普勒行星运动第三定律(即Ta32＝k，其中 T 为行星绕太阳公转的周期， a 为轨道的半长轴)估算，它下次飞近地球是哪一年？
01
自主化知识预习
预习任务一：中国古代对宇宙的认识 [教材链接]阅读教材第 54 页中“中国古代对宇宙的认识”的相 关内容，完成下列填空。 1．中国古代宇宙理论产生于周代至晋代，形成的所谓“论天六 家”是指盖__天__、浑__天__、宣__夜__、昕__天__、穹__天__、安__天__。 2．在长期的发展中，_浑__天__说_成为我国古代宇宙理论的主流学说。 3．浑__天__仪__是西汉时期落下闳制造的用于测量天体位置的仪器， 是我国古代天文学领域的一项杰出成就。
[判一判]
(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)日心说比地心说更科学。
( ×)
预习任务三：开普勒行星运动定律
[教材链接]阅读教材第 55～56 页中“开普勒行星运动定律”的
相关内容，完成下列填空：
定律
内容
公式或图示
开普勒 第一定律
所有的行星绕太阳运动的轨道 都是①椭__圆__，太阳处在椭圆的 一个②_焦__点_上
【能力达成】 对开普勒定律的理解 (1)开普勒三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，更一般地讲，适用于任何天体绕某一中心天体的运 动。当然，对于不同的中心天体，开普勒第三定律中的比例常数 k 是不同的。 (2)开普勒行星运动定律是总结行星运动的观察结果而归纳出来 的规律。它们每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的 资料中总结出来的。
高中物理第三章1天体运动教案1教科版必修2
第1节天体运动本节教材分析（1）三维目标一、知识与技能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描述的三定律．二、过程与方法1．学会在对客观事物观察和认识的基础上进行分析，并经过推理提出科学假设，再经过数学和实验验证，正确认识事物的本质．2．通过学习，培养善于观察、善于思考、善于动手的能力．三、情感态度与价值观1．了解科学家探索宇宙奥秘的过程，学习他们一丝不苟的科学精神．2．体会科学家在宣传和追求科学真理时所表现的坚定信念和献身精神，从而激发热爱科学、探索真理的求知热情．（2）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．学好本节有利于认识宇宙中行星的运动规律，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．（3）教学难点对开普勒行星运动定律的理解和应用，澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．（4）教学建议物理学不仅具有科学精神、科学素质教育价值，也具有人文教育、人文精神培养的功能．根据高中生的特点，在物理教学中探索适合高中生发展的科学素质培养的人文模式是非常重要的，本课虽然不是教材及考试的重点内容，但是，从对学生进行科学精神与人文精神教育及科学方法教育的角度看是难得的值得进一步开发的，特别是可以充分利用人文资源进行科学教育．根据本课的特点——行星运动规律，采取以启发式讲授为主的教学方式，借助于多媒体手段展示行星运动模式．课前可让学生参观天文馆并进行天文观测，让学生对天文知识有初步的了解，在此基础上，产生星体做怎样的运动，为什么做这样或那样的运动的疑问，然后采取以启发式讲授为主的教学方式，借助于多媒体手段展示行星运动模式．学生对天体运动只有一些粗浅的认识，对天体运动规律的发现过程也是所知甚少，在教学中要让学生了解人类认识自然的精彩历史片断与科学的分析方法，体会科学家们追求真理的不屈不挠的精神．新课导入设计导入一[多媒体展示]“神舟六号”载人航天飞船成功发射时的场景．[讲解]“神舟六号”载人航天飞船的成功发射标志着我国航天事业的发展进入了一个新的阶段，无论是我国的“嫦娥登月计划”还是美国的“惠更斯”登陆“土卫六”，都是人类在宇宙探索中迈出的一小步，但正是这一小步凝聚着几千年的人类文明．[多媒体展示] 人类对宇宙的认识．1．神话时期当时的人们认为宇宙是神秘的、不可知的，对于许多自然现象都用一些神话故事来解释．如盘古开天辟地．2．哲学时期后来随着生产力水平的提高，人们懂得了凭借一些简单的直觉与观察，对自然进行猜想与思辨．如彗星的出现被认为是来年天灾人祸的预兆．3．仪器观测自从伽利略发明了天文望远镜之后，人类对宇宙的观测范围从地球之内扩展到了地球之外．4．科学探究今天，我们甚至可以使用先进的科学设备对地球之外的行星进行科学考察，探索宇宙中的奥秘．导入二本章引入幻灯片图片展示（也可用录像）——神奇浩瀚的宇宙、美丽的星空、星座．火箭升空、人造卫星、人类登月．自古以来，人类对浩瀚的宇宙就充满了各种疑问，同时也充满了无限向往，希望可以探寻广袤宇宙的奥秘，渴望有朝一日能够登上太空遨游其中．随着科学技术的发展，人类不断的探索着宇宙的奥秘，并且也实现了登天和探月的梦想．在这一章中，我们就来探索和研究有关天体运动的规律．本课引入录像 1 ：牛郎星和织女星．生活经验告诉我们，日、月是东升西落的．问题：那么牛郎星和织女星在天空的位置会变化吗？学生回答：它们在天空的位置从东向西运动，发生了变化．问题：天上其他星体的位置是否也是在不断地变化的？学生回答：是．可见，星体的运动是绝对的，他们在天空的位置不断地发生着变化．为什么要研究星体的运动呢？早在远古时代，为了耕种与收获，人们需要提前知道季节的更替，旱季或雨季的来临．当时没有现在这样先进的仪器，人们是凭什么来判断的呢？在人们学会利用指南针来指引方向以前，航行时又是凭什么来判断方向 ?学生思考．人类通过对天上星星的观察，找到了解决问题的办法，就这样人类开始了对天体的位置和运动的研究．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理必修第二册3.1天体运动-教案 教科版(2019)
天体运动
【教学目标】
1．认识中国古代对宇宙的认识。
2．了解地心说和日心说。
3．理解描述行星运动的规律——开普勒三定律，能运用开普勒定律解释有关现象。
【教学重难点】
理解描述行星运动的规律——开普勒三定律，能运用开普勒定律解释有关现象。
【教学过程】
一、情境导入
盛夏季节，银河高悬，明亮的牛郎星、织女星隔“河”遥望。
夜空中，斗转星移，星体的运动都遵循一定的规律，人类对这种规律的正确认识经过了漫长而曲折的历程。
下面我们一起来回顾下这个漫长而曲折的历程。
二、新知学习
（一）中国古代对宇宙的认识
1．中国古代宇宙理论产生于周代至晋代，形成的所谓“论天六家”是指盖天、浑天、宣夜、听天、穹天、安天。
2．在长期的发展中，浑天说成为我国古代宇宙理论的主流学说。
3．浑天仪是西汉时期落下闳制造的用于测量天体位置的仪器，是我国古代天文学领域的一项杰出成就。
（二）地心说与日心说
1．地心说
托勒密认为，地球位于宇宙的中心，是静止不动的，其他天体围绕地球转动。
2．日心说
哥白尼认为，地球和别的行星一样，围绕太阳运动，只有太阳固定在这个体系的中心。
（三）开普勒行星运动定律
公式：r 3
T 2＝k ，k 是一
个与行星无关的常量
行星距太阳较近处与距太阳较远处相比较，运
甲 乙
R＋R
（3）根据开普勒第三定律列式求解。
高中物理必修二教案-3.1 天体运动1-教科版
平抛运动教案一、教学目标1．知识与技能目标（1）知道什么是平抛运动；（2）知道平抛运动的特点；（3）理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动；（4）知道利用运动的分解、合成来分析平抛运动规律；（5）会用平抛运动规律解决简单问题。
2．过程与方法目标（1）通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验，培养学生的实验设计能力；（2）通过对平抛频闪照片的分析，培养学生数据分析与处理能力；（3）通过对平抛运动实际问题的处理，培养学生解决实际问题的能力。
3．情感态度与价值观目标（1）通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子，使学生认识到平抛运动的普遍性，同时认识到物理知识的社会价值；（2）通过了解阅兵式上导弹对保家卫国的作用，培养爱国主义精神，同时培养学生对学习物理的兴趣。
二、教学重点和教学难点1．教学重点：平抛运动的特点和规律2．教学难点：平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程，平抛运动的规律和推论的应用。
（解决办法：实验探索过程给学生提示，并让学生参与探索实验；平抛运动的规律以及推论从运动的合成分解着手，让学生自主运用已学知识分析得出规律和推论）三、教学方法和教学手段1．教学方法：2．教学手段：实验、多媒体辅助。
四、课时安排：总计3课时，本节为第一课时五、课前准备1．学生复习运动的合成与分解知识，并预习平抛运动相关内容（不包括学生实验）2．教师准备好实验器材和多媒体课件。
3．教学环境：多媒体实验室，准备好的实验器材4．教学用具：平抛运动和自由落体运动对比演示仪一套，数学三角板一套，多媒体课件。
六、主要教学过程（一）、结合生活实际，引入新课1、书上的观察思考：为什么礼包没有落在朋友的住宅处？2、视频：9月3日纪念抗日战争胜利70周年大阅兵的导弹方队、飞机投弹排球比赛中的扣球3、在黑板平面前，水平抛出一粉笔头，画出其运动轨迹这些运动都有什么特点？运动时遵循什么样的规律呢？通过今天的学习，我们要掌握这种运动。
【精选】教科版高中物理必修二3.1《天体运动》word学案-物理知识点总结
【精选】教科版高中物理必修二3.1《天体运动》word学案-物理知识点总结第三章万有引力定律第1节天体运动[导学目标] 1.了解地心说和日心说的基本内容.2.知道描述行星运动的规律——开普勒三定律.3.知道人们对行星运动的认识过程是漫长的，了解观察对天体正确认识的重要性.4.了解处理行星运动问题的基本思路．1．太阳系有八大行星．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为____天．3．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________.一、地心说与日心说[问题情境]1．人类最初通过直接的感性认识建立了“地心说”，“地心说”的最先倡导者是古希腊的哲学家亚里士多德．假设你是两千三百多年前的亚里士多德，根据直接的感性认识，会对地球、太阳、行星的运动持有什么观点？2．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？他假想地球并不是宇宙的中心，它与其他行星都围绕着太阳做匀速圆周运动，这个模型叫“日心说”．“日心说”的内容是什么呢？[问题延伸]哥白尼的“日心说”提出后，他的思想及其著作几乎在一个世纪中完全被人们所忽视，主要原因是什么呢？[即学即用]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二、开普勒行星运动定律[要点提炼]1．开普勒三定律(1)第一定律(又称轨道定律)：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是______，太阳处在所有椭圆的一个______上．如图1所示．图1(2)第二定律(又称面积定律)：从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过______的面积．如图2所示．图2(3)第三定律(又称周期定律)：行星轨道半长轴的______与公转周期的________的比值是__________，即r 3T 2＝k.其中r 代表椭圆轨道的半长轴，T 代表公转周期，k 是一个与行星无关的常量．2．对定律的理解(1)开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的转动，也适用于____________的转动．(2)由第二定律知：当离太阳比较近时，行星运行的速度________，而离太阳较远时，速度________．(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．图3例1 如图3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 ，则过近日点时的速率为( )A ．v b ＝b a v aB ．v b ＝ a b v aC ．v b ＝a b v aD ．v b ＝ b a v a例2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？[即学即用]2．对于开普勒第三定律的表达式r3T2＝k的理解正确的是()A．k与r3成正比B．k与T2成反比C．k值是与r和T无关的值D．k值只与中心天体有关3．关于行星的运动，以下说法正确的是()A．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大B．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大C．水星的半长轴最短，公转周期最长D．海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长4．宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其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．81年第三章万有引力定律第1节天体运动课前准备区1．太阳行星地球2．一年273．相等课堂活动区核心知识探究一、[问题情境]1．太阳围绕地球转；地球位于宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都在一些以地球为中心的同心球壳中运行．2．宇宙的中心是太阳．地球和其他行星绕太阳做匀速圆周运动，只有月亮环绕地球运行．由于地球的自转，我们看到了太阳、月亮和众星每天自东向西的运动．[问题延伸](1)在他的著作中，“日心说”仅是一个“假设”．(2)当时的欧洲正处于基督教改革和反改革的骚乱中，一个人的科学见解可能会成为判断其是否真诚的试金石．(3)在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据，根据这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的观测结果相符合；(4)最后，甚至连哥白尼本人也认为必须把托勒密的“本轮”思想引进他的模型中．[即学即用]1．D [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．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，C 错．月亮绕地球运动的轨道也不是圆，B 错．]二、[要点提炼]1．(1)椭圆焦点 (2)相等 (3)三次方二次方一个常量2．(1)卫星绕地球 (2)比较快比较慢 (3)不相同中心天体例1 C [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．] 例2 22.6解析根据开普勒第三定律，行星的运行半径r 与其周期T 的关系为r 3T 2＝k ① 同理，地球的运行半径r 8与其周期T ′(1年)的关系为r 83T ′2＝k ② 联立①②式解得T ＝83·T ′2＝162T ′≈22.6(年)[即学即用]2．CD [开普勒第三定律r 3T 2＝k 中的常数k 只与中心天体有关，与其他天体或是r 和T 无关．故A 、B 错误，C 、D 正确．]3．BD [根据开普勒第三定律：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量，即r 3/T 2＝k.所以行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大；行星轨道的半长轴越短，公转周期就越小，特别注意公转与自转的区别，例如，地球的公转周期为一年，而地球的自转周期为一天．] 4．C [由开普勒第三定律R 31T 21＝R 32T 22得T 2＝(R 2R 1)32·T 1＝932·1(年)＝27(年)，故C 项正确．]。
教科版高一物理必修二《天体运动》说课稿
教科版高一物理必修二《天体运动》说课稿一、课程背景介绍《天体运动》是高中物理必修二的一章内容。
本章主要介绍了天体运动的基本概念和运动规律，包括行星运动、人造卫星运动等。
通过本章的学习，学生可以了解到宇宙中天体的运动规律，培养学生的科学思维和观察问题的能力。
二、教学目标设定知识目标•了解地球的自转和公转运动特点；•掌握地球的自转周期和公转周期的概念；•理解行星的运动规律；•熟悉人造卫星的运动轨道。
能力目标•培养学生观察、实验和分析问题的能力；•培养学生进行科学探究的能力；•培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感目标•培养学生对宇宙和天体运动的兴趣；•培养学生对科学研究的态度。
三、教学内容组织1. 地球的自转和公转运动（30分钟）•地球的自转运动特点的介绍；•地球的自转周期的概念及计算；•地球的公转运动特点的介绍；•地球的公转周期的概念及计算。
2. 行星运动规律（40分钟）•行星的运动规律及证明；•行星的近日点、远日点和平日点的概念；•行星的轨道特点和周期的计算。
3. 人造卫星的运动轨道（30分钟）•人造卫星的分类及应用领域；•人造卫星的轨道特点及稳定条件；•人造卫星的运行周期的计算。
四、教学重点与难点重点•地球的自转和公转运动特点；•行星的运动规律及轨道特点。
难点•地球自转周期和公转周期的计算；•行星的轨道周期的计算。
五、教学方法和学情分析本节课使用了讲授法、实验观察法和问题解决法等多种教学方法。
针对学生的实际情况，进行了以下分析：•学生具有一定的科学基础，能够理解一些基本物理概念；•学生对于宇宙和天体运动可能存在一定的兴趣，但缺乏实际观察和实验方面的经验；•学生的动手实践能力有待提高；•学生在解决实际问题方面可能存在一定的困难。
基于以上分析，在教学中采用了灵活多样的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和问题解决能力。
六、教学过程安排1. 导入（5分钟）•导入《天体运动》这个话题，与学生进行交流，了解他们对天体运动的认知。
天体运动 教案2教科版必修2.docx
教学设计（基础性方案）科教版（高一物理必修模块II）第三章万有引力定律第一节天体的运动人教版【高一物理必修模块II （旧教材第五章）】第七章万有引力定律第一节行星的运动北京市第九十四中学刘敏2007 、7教学设计思想本课内容是在曲线运动学习的基础上，在万有引力定律建立之前学习开普勒有关行星运动规律。
学生在初中地理课的学习中已经有了关于行星运动的基本认识，在初中历史课的学习中已经初步了解了地心说与日心说。
教材运用非常少的篇幅简单回顾了关于行星运动的两种学说之争，介绍了开普勒在对第谷观测数据的分析研究基础上发现了行星运动规律。
（本课在以往教学中存在的问题：因为不是高考的重点和热点，一般不被老师们重视。
）作为高中物理教学一线上的物理教师，深深体会到物理学家的思想、精神被“内化”在物理学科知识内容中，物理学被深深地打上了人类文明的烙印，这往往使物理学不仅具有科学精神、科学素质教育价值，也具有人文教育、人文精神培养的功能。
根据高中生的特点，在物理教学中探索适合高中生发展的科学素质培养的人文模式是我多年主持的研究课题，在这方面做了较系统的研究，本课虽然不是教材及考试的重点内容，但是，从对学生进行科学精神与人文精神教育及科学方法教育的角度看是难得的值得进一步开发的好教材，特别是可以充分利用人文资源进行科学教育。
根据本课的特点——行星运动规律，采取以启发式讲授为主的教学方式，借助于多媒体手段展示行星运动模式。
一、教学目标（一）知识与技能：1. 能简要说出“地心说”和“日心说”两种不同观点，了解其发展过程。
2. 知道开普勒对行星运动的描述——开普勒三定律。
（―）过程与方法：1. 通过利用细绳和笔作椭圆图，使学生认识椭圆的基本特征，为理解开普勒第一定律作准备。
2. 通过有关地心说和日心说天体运动动画模拟，使天体运动模型在学生头脑中直观化，体会建立物理模型研究天体运动规律的科学方法（例如，在有限观测的基础上，建立完整的天体运动模型），以及科学发现的一种分析方法。
高中物理第三章1天体运动教案3教科版必修2
3.1 天体运动教学过程：一、新课引入二、新课教学[提问] 在宇宙中像地球这样的行星大约有上亿颗，要想探索宇宙奥秘，寻找智慧生命，首先要对行星的运动有所了解．你对宇宙中行星的运动特点有哪些认识呢？1．“地心说”“地心说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都围绕地球运动，托勒密更是根据前人的观点结合自己的观测记录提出一套以自己名字命名的宇宙体系．“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．但后来随着观测技术的发展，“地心说”对行星运动过程中出现的忽快忽慢及行星逆转等现象都不能做出合理的解释，人们开始怀疑“地心说”的正确性．2．“日心说”“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．哥白尼根据自己的观测记录，提出太阳才是宇宙的中心，地球和其他行星都在绕着太阳运动．哥白尼在病床上将自己的《天体运行论》发表．3．第谷第谷在“观天堡”工作 20 余年，在天文学方面取得一系列成就，尤其是在天文观测方面，第谷去世后他的观测数据留给了他的助手开普勒．4．开普勒三定律（1）开普勒第一定律[讲解] 开普勒在运用第谷的观测数据对哥白尼的“日心说”进行验证时发现火星的轨道存在偏差．[提问] 是什么原因造成了偏差呢？[学生讨论]1．计算错误；2．第谷的观测数据出现了问题；3．哥白尼的日心说存在不完善之处．[分析] 开普勒进行了 70 余次反复计算，排除了第一种可能，他相信第谷观测数据的科学性，大胆提出是日心说存在不完善的地方，经过对行星运动轨道的修正，得出开普勒第一定律．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上．[学生活动] 体验行星绕着太阳运动的轨迹．利用笔、纸、图钉和绳子画出椭圆，并对椭圆的焦点与半长轴进行讲解．（2）开普勒第二定律[讲解] 开普勒在对行星绕太阳运动的数据进行分析时，发现离太阳越近运动得越快，反之则越慢．通过对行星运动数据的推导，开普勒发现行星与太阳之间的连线扫过的面积具有一定的特点．开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等．（3）开普勒第三定律[讲解] 开普勒在发现了第一、第二定律后，并没有停止对第谷留给他的观测数据的研究．当他对行星运动的周期与半径进行研究时，发现了其中存在的微妙的关系．周期（年）距太阳的平均距离（106km）水星0.24 57.9金星0.62 108.2地球 1.00 149.6火星 1.88 227.9木星11.90 778.3土星29.50 1427.0[学生回答] 随着周期增大，行星与太阳的距离也越大．[提问] 在数值上，距离与周期可能存在什么关系呢？[学生回答] 成正比．[学生活动] 对数据进行分析处理，判断它们之间是否成正比．[结论] 不同的行星的周期与距离之比不是一个定值，因此他们之间不成正比．[提问] 周期与距离之间既然不成正比，那么他们还可能存在什么样的关系呢？[学生活动] 提出猜想：[分组活动] 将学生分成几组，分别对几种猜想进行验证．[结论] 距离的三次方与周期的平方之比在一定误差内可认为是一个定值．因此得到距离的三次方与周期的平方成正比．开普勒第三定律：行星绕太阳运行轨道半长轴 r 的立方与其公转周期 T 的平方成正比．[讲解] 开普勒第三定律是开普勒对第谷的观测数据进行长达 10 年的分析后得出的结论．可见任何一个物理定律的得出都要经历一个漫长且艰苦的过程．九、课堂小结教师请学生谈谈通过本节课的学习知道了什么，有什么感想．本节中心内容是理解日心说，理解并且记住开普勒关于行星运动的三条定律：椭圆轨道定律；面积定律；椭圆轨道半长轴与运行周期关系定律．师生共同谈感想：日心说很长时间里一直不被接受，任何一个学说，如果没有观测事实或实验证据的支持，就不可能被接受．由于地心说比较符合人们的日常经验，所以统治了很长时间．但是随着人们对天体运动的不断研究，日心说逐渐被越来越多的人接受，真理最终战胜了谬误．十、板书设计一、行星的运动1．地心说2．日心说二、开普勒三大定律1. 开普勒第一定律（轨道定律）2. 开普勒第二定律（面积定律）3. 开普勒第三定律（周期定律）教学流程图：教学反思：本节课力图对学生进行科学精神与人文精神教育及科学方法教育，从而达到提高学生的科学素养、培养学生的科学探索精神和坚韧不拔的意志品质的目的．课上通过教师的引导，学生展开想象，大胆猜想，并进行充分讨论．课前教师充分准备，课上教师引导得当，就能够取得比较好的教学效果．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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《天体运动》
【知识与能力目标】
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。
【过程与方法目标】
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。
【情感态度价值观目标】
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】
开普勒行星运动定律
【教学难点】
对开普勒行星运动定律的理解和应用
一、引入新课
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。
二、古代对行星运动规律的认识
指导学生阅读课本，并提出问题：
问1：．古人对天体运动存在哪些看法?
阅读课本
回答：“地心说”与“日心说”。