行星的运动导学案

B．行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？
引导：既然行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，即为曲线运动，那么肯定有一个力要来维持这个运动，那么这个力是由什么来提供的呢？我们跟随着科学家们一起去研究讨论这个问题。
任务三合作探究
一、太阳对行星的引力
引导：这是行星需要的向心力，我们要求的是太阳对行星的引力，这两个力有关系吗？
4、写出太阳对行星的引力F与距离r的比例式，说明比例式的意义。
太阳对不同行星的引力，与行星的成正比，与行星和太阳间的
成反比。
二、行星对太阳的引力
行星对太阳的引力与太阳的质量M以及行星到太阳的距离r之间又有何关系？根据什么得出的？
1行星的运动
学习目标
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．
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、开普勒行量运动定律(做一做)
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．
三、太阳与行星间的引力概括起来有什么关系式？
则太阳与行星间的引力大小表达式为？方向呢?
引导学生就课本“说一说”栏目中的问题进行讨论，
例题1、两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=p，轨道半ຫໍສະໝຸດ Baidu之比r1：r2=q，则它们的公转周期之比T1：T2=，它们受到太阳的引力之比F1：F2=
例题2、火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力。已知火星运行的轨道半径为r，运行的周期为T，引力常量为G，试写出太阳质量M的表达式。
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（）
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
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．
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?
2太阳与行星间的引力
学习目标
1．理解太阳与行星间引力的存在
2．能根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
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．第三定律：3．所有行星的椭圆轨道的跟公转比值都相等．
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：
任务一知识回顾
开普勒行星运动定律
第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是，
太阳处在椭圆的。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的
连线
第三定律：所有行星的椭圆轨道的都相等。
即
任务二预习导学
（认真阅读教材，思考下列问题）
A．行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？这个力是多大？太阳对行星的引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？
1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动，写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。
2、行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T，写出用T表示向心力的表达式。
3、如何应用开普勒第三定律消去周期T？写出消去周期T后向心力的表达式。