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1、河北省邯郸市临漳县第一中学高一物理：第一节 行星的运动学案学习目标：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、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。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
2、秘、模糊的认识。使用说明与学法指导： 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。3、，独立完成，限时15分钟。预习案一.地心说和日心说之争1.地心说: 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 运动。2.日心说： 是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动。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。思：“日心说”打败了“地心说”，是否说明日心说比地心说完善？
3、二.开普勒行星运动规律1、 开普勒第一定律（轨道定律）所有 绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处于 的一个 上2、 开普勒第二定律（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在 内扫过的 思：（1）、图中、b两点，处于椭圆的长轴的两端，其中 为近日点， 为远日点，行星在 点速度大（2）、行星在公转的过程中，速度从近日点到远日点 ；从远日点到近日点 。3、开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道半长轴的 跟它的公转周期的 的比值都相等用表示半长轴，T表示周期，第三定律的数学表达式为k= 三.行星运动的近似处理由于行星运动的椭圆轨道十分接近圆，在中学阶段的研究中我们往往按照圆轨道处理，那么开普勒行星运
4、动三大定律就可以依次说为：1、行星绕太阳运动的轨道十分接近 ，太阳处在 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的 （或 ）不变，即行星做 运动。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（ ）A、公式只适用于轨道是椭圆的运动
5、 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?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，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行
6、星的速率为Va，则近日点速率Vb为（ ）A、 B、C、 D、（行星运动在短时间内可近似认为速率不变）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（2）此定律不仅使用于行星绕太阳的运转，也适用于其他天体系统。如卫星绕地球运转（3）中心天体不同，k值不同，因而对于月亮绕地球运行和地球绕太阳运行不
7、成立问题一、已知海王星绕太阳运转的平均轨道半径为4.501012m，地球绕太阳公转的平均轨道半径为1.491011m，估算海王星的公转周期最接近（ ）A、80年 B、120年 C、165年 D、200年针对训练2、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1/9，绕地球运动的周期是27天，则此卫星的运转周期大约是（ ）A、1/9天 B、1/3天 C、1天 D、9天二、我的知识网络图归纳总结、串连整合1、开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳的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（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内扫
8、过相等的面积。3、开普勒第三定律（周期定律）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 三 当堂检测有效训练、反馈矫正1、下列说法中真确的是：（ ）A、关于天体运动的日心说、地心说都是错误的B、地球是一颗绕太阳运动的行星C、地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球转动D、太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳转动2、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度D、行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等时间内扫过
9、的面积相等，故它在近日点的速度大于它在远日点的速度3.如图，椭圆为一颗绕太阳运行的星星的运动轨迹，当该行星由a向b运行的过程中，下列说法中正确的是( )A、线速度增大，角速度增大B、线速度增大，角速度减小C、线速度减小，角速度增大D、线速度减小，角速度减小4.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，公自转周期越大C、水星的半长轴最短，公转周期最大D、海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的周期最大5.地球绕太阳运行的轨道半长轴为1.501011m，周期为365天，月球绕地球运行的轨道半长轴为3.8108m，周期为27.3天，求：（1）对于绕太阳运行的行星的值（2）对于绕地球运行的卫星的值6.天文学家观察哈雷彗星的周期是75年，离太阳最近的距离是8.91010m，但它离太阳最远的距离不能被测出，试根据开普勒定律计算这个最远距离。（太阳系的开普勒恒量ks=3.3541018m3/s24