新版本人教教材《行星的運動》教學(xué)課件

1、第七章萬有引力與宇宙航行1.行星的運動第七章萬有引力與宇宙航行自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué)合作探究釋疑解惑課 堂 小 結(jié)隨 堂 練 習(xí)自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué)合作探究釋疑解惑課 堂 小 結(jié)隨 1.知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。2.知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上。3.知道所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。課標(biāo)定位1.知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。課標(biāo)定位1.了解人類認(rèn)識行星運動的曲折性,形成物理觀念。2.掌握人類認(rèn)識自然規(guī)律的科學(xué)思維方法。3.理解人們對行星運動的認(rèn)識過程是漫長、復(fù)雜的,感悟真理是來之不易的。素養(yǎng)闡釋1.了解人類認(rèn)識行星運動的曲折性,形成

2、物理觀念。素養(yǎng)闡釋 自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué) 自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué)一、兩種對立的學(xué)說 一、兩種對立的學(xué)說 二、開普勒定律 二、開普勒定律 新版本人教教材行星的運動教學(xué)課件三、行星運動的處理方法行星的軌道與圓十分接近,中學(xué)階段按圓軌道來處理,運動規(guī)律可描述為:1.行星繞太陽運動的軌道十分接近圓,太陽處在圓心。2.對某一行星來說,它繞太陽做圓周運動的角速度(或線速度)大小不變,即行星做勻速圓周運動。3.所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,表達(dá)式為 =k。三、行星運動的處理方法【思考討論】 1.判斷下列說法的正誤。(1)所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓。()(2)圍繞太陽運動的行星的速率

3、是一成不變的。()(3)開普勒定律僅適用于行星繞太陽的運動。()(4)行星軌道的半長軸越長,行星的周期越長。()答案:(1)(2)(3)(4)【思考討論】 2.地心說和日心說是兩種截然不同的觀點,現(xiàn)在看來這兩種觀點哪種是正確的?提示:兩種觀點受人們意識的限制,是人類發(fā)展到不同歷史時期的產(chǎn)物。兩種觀點都具有歷史局限性,現(xiàn)在看來都是不正確的。2.地心說和日心說是兩種截然不同的觀點,現(xiàn)在看來這兩種觀點哪3、在同一深度，各個方向的壓強都相等；1碰撞(2)應(yīng)用：照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如圖所示(1)存在著飽和電流答案：（1）A、B、C （2）E、F

4、（3）A、D、E(或B、D、E或C、D、E)研究過程既可以是全過程，也可以是全過程中的某一階段生速度等于路程除以時間教學(xué)過程：1基本物理量3兩種碰撞特例2光電效應(yīng)方程：EkhW0.生根據(jù)前面的方法，可以比較他們一段相同路程內(nèi)的時間或比較他們一段相同時間內(nèi)的路程3.如圖所示,當(dāng)航天器圍繞地球沿橢圓軌道運行時,在近地點A的速率大于(選填“大于”“小于”或“等于”)在遠(yuǎn)地點B的速率。提示:根據(jù)開普勒第二定律,對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等,航天器(相當(dāng)于衛(wèi)星)繞地球運行也遵循開普勒第二定律,由此可知在近地點A的速率大于在遠(yuǎn)地點B的速率。3、在同一深度，各個方向的壓強都

5、相等；3.如圖所示,當(dāng)航天器4.在同一軌道上沿同一方向做勻速圓周運動的兩顆人造地球衛(wèi)星,它們的運行周期是否相同?提示:相同。由開普勒第三定律 =k可知,r相同,則T一定相同。4.在同一軌道上沿同一方向做勻速圓周運動的兩顆人造地球衛(wèi)星, 合作探究釋疑解惑知識點一知識點二 合作探究釋疑解惑知識點一知識點二知識點一 對開普勒定律的理解問題引領(lǐng)下圖是“金星凌日”的示意圖,觀察圖中地球、金星的位置,回答地球和金星哪一個的公轉(zhuǎn)周期更長。提示:地球。由題圖可知,地球到太陽的距離大于金星到太陽的距離,根據(jù)開普勒第三定律可得,地球的公轉(zhuǎn)周期更長。知識點一 對開普勒定律的理解問題引領(lǐng)歸納提升1.從空間分布認(rèn)識開普

6、勒第一定律告訴我們,各行星的軌道大小不同,它們的共同規(guī)律是:所有行星都沿橢圓軌道繞太陽運動,太陽則位于所有橢圓的一個公共焦點上。否定了行星圓形軌道的說法,建立了正確的軌道理論,給出了太陽的準(zhǔn)確位置。歸納提升2.從速度大小認(rèn)識從開普勒第二定律可以看出,行星靠近太陽時速度增大,遠(yuǎn)離太陽時速度減小。近日點速度最大,遠(yuǎn)日點速度最小。如圖所示。2.從速度大小認(rèn)識開普勒第三定律反映了行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長軸之間的關(guān)系。橢圓軌道半長軸越長的行星,其公轉(zhuǎn)周期越大。半長軸a是圖中AB間距的一半,T是公轉(zhuǎn)周期,常數(shù)k與行星無關(guān),只與中心天體有關(guān)。開普勒第三定律反映了行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長軸之間的關(guān)系。橢圓畫龍點睛

7、開普勒三定律是經(jīng)驗定律,都是通過總結(jié)行星運動的觀察結(jié)果而得出的規(guī)律。畫龍點睛典型例題【例題1】 火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行,根據(jù)開普勒行星運動定律可知()A.太陽位于木星運行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方D.相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積典型例題解析:太陽位于木星運行軌道的一個焦點上,A項錯誤;火星與木星軌道不同,在運行時速度不可能始終相等,B項錯誤;“在相等的時間內(nèi),行星與太陽連線掃過的面積相等”是對于同一顆行星而言的,不同的行星,則不具有可比性,D項錯誤;根據(jù)開

8、普勒第三定律,對同一中心天體來說,行星公轉(zhuǎn)半長軸的三次方與其周期的二次方的比值為定值,C項正確。答案:C解析:太陽位于木星運行軌道的一個焦點上,A項錯誤;火星與木星誤區(qū)警示1.開普勒行星運動定律是對行星繞太陽運動的總結(jié),實踐表明該定律也適用于其他天體的運動,如月球繞地球的運動,衛(wèi)星(或人造衛(wèi)星)繞行星的運動。2.開普勒第二定律揭示的是同一行星在距太陽不同距離時的運動快慢的規(guī)律。誤區(qū)警示【變式訓(xùn)練1】 (多選)下列對開普勒第三定律 =k的理解,正確的是()A.T表示行星的自轉(zhuǎn)周期B.k是一個僅與中心天體有關(guān)的常量C.該定律既適用于行星繞太陽的運動,也適用于衛(wèi)星繞行星的運動D.若地球繞太陽運轉(zhuǎn)的半

9、長軸為a1,周期為T1,月球繞地球運轉(zhuǎn)的半長軸為a2,周期為T2,由開普勒第三定律可得【變式訓(xùn)練1】 (多選)下列對開普勒第三定律 =k的解析:由開普勒第三定律知,T表示行星的公轉(zhuǎn)周期,A錯誤;k由中心天體決定,中心天體不同,k不同,B正確,D錯誤; =k,適用于宇宙中所有天體,C正確。答案:BC解析:由開普勒第三定律知,T表示行星的公轉(zhuǎn)周期,A錯誤;k由(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對應(yīng)小球的速度第十三章 動量守恒定律 近代物理(1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的 了解眼睛的構(gòu)造，知道眼

10、睛是怎樣看見物體的；學(xué)校百米賽冠軍的成績是12 s，24屆奧運會萬米賽冠軍的成績是28min，怎樣比較他們運動的快慢?頻率不同、光強相同時，光電流與電壓的關(guān)系 遏止電壓：Uc1、Uc2難點： 眼睛調(diào)節(jié)作用、近視眼和遠(yuǎn)視眼的矯正。改變雙縫間的距離d，雙縫到屏的距離l，重復(fù)測量(5)代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時討論說明隨著科技的進(jìn)步，家用電器的增多，人們飲食結(jié)構(gòu)的不均衡，學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)加重，導(dǎo)致學(xué)生近視率逐年上升，所以引導(dǎo)學(xué)生注意用眼衛(wèi)生，提高眼保健意識就顯得尤為重要。我是這樣設(shè)計的：1、演示實驗(3)實例：噴氣式飛機、火箭、人船模型等核力是短程力，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)；知識點二 開普勒第

11、三定律的應(yīng)用問題引領(lǐng)下圖是火星沖日年份示意圖,觀察圖中地球、火星的位置,請思考:地球和火星哪一個的公轉(zhuǎn)周期更長?提示:將地球和火星繞太陽的運動看作勻速圓周運動,由題圖可知,地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離,根據(jù)開普勒第三定律可得火星的公轉(zhuǎn)周期更長。(4)測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對應(yīng)小歸納提升1.天體的運動可近似看成勻速圓周運動:天體雖做橢圓運動,但它們的軌道一般接近圓。中學(xué)階段我們在處理天體運動問題時,為簡化運算,一般把天體的運動當(dāng)作圓周運動來研究,并且把它們的運動視為勻速圓周運動,橢圓的半長軸即為圓的半徑。歸納提升2.在處理天體運動時,開普勒第三定律表述為:天體軌

12、道半徑r的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方的比值為常數(shù),即 =k。據(jù)此可知,繞同一天體運動的天體,軌道半徑r越大,其周期越長。3.天體的運動遵循牛頓運動定律及勻速圓周運動規(guī)律,在應(yīng)用這兩個規(guī)律上與一般物體的運動沒有區(qū)別。2.在處理天體運動時,開普勒第三定律表述為:天體軌道半徑r的典型例題【例題2】 (多選)太陽系中的第二大行星土星的衛(wèi)星眾多,目前已發(fā)現(xiàn)數(shù)十顆。下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù)。則兩衛(wèi)星相比較,下列判斷正確的是()典型例題A.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較小B.土衛(wèi)六的轉(zhuǎn)動角速度較大C.土衛(wèi)六的向心加速度較小D.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)速度較大A.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較小解析:比較同一個行星的兩衛(wèi)星

13、的運動情況,其方法和比較太陽的任意兩顆行星的運動情況的方法一樣。衛(wèi)星本身的大小、形狀與其運動快慢無關(guān)。設(shè)衛(wèi)星運動軌道是圓形的,做勻速圓周運動,根據(jù)開普勒第三定律,軌道半徑的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等,土衛(wèi)五的軌道半徑較小,則土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較小,故A正確。解析:比較同一個行星的兩衛(wèi)星的運動情況,其方法和比較太陽的任答案:ACD 答案:ACD 科學(xué)思維應(yīng)用開普勒第三定律的步驟1.判斷兩個行星的中心天體是否相同,只有對同一個中心天體,開普勒第三定律才成立。2.明確題中給出的周期關(guān)系或半徑關(guān)系。科學(xué)思維【變式訓(xùn)練2】 (2018全國卷3)為了探測引力波,“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P,其軌道

14、半徑約為地球半徑的16倍;另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為()A.21B.41C.81D.161【變式訓(xùn)練2】 (2018全國卷3)為了探測引力波,“天琴解析:兩個衛(wèi)星都是繞同一中心天體(地球)做圓周運動,根據(jù)化簡可得TPTQ=81,選項C正確。答案:C解析:兩個衛(wèi)星都是繞同一中心天體(地球)做圓周運動,根據(jù)化簡方案四：利用斜槽上滾下的小球驗證動量守恒定律(2)近似守恒：系統(tǒng)受到的合力不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時，系統(tǒng)的動量可近似看成守恒(1)解決“同時”的相對性問題，可從三個方面入手：h2是指管子頂部到箱底的豎直距離。2偏振光的理論意義及應(yīng)用(2)“動尺縮短”

15、是沿運動方向上的長度比其相對靜止時測量的長度要短一些，在垂直于運動方向上的長度沒有變化EkhW0（3）分析與論證(4)意義：動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是矢量，其方向與速度的方向相同兩球發(fā)生彈性碰撞時應(yīng)滿足動量守恒和機械能守恒教具：多媒體猜想C：同一種液體的壓強隨深度的增加而增大。課 堂 小 結(jié)方案四：利用斜槽上滾下的小球驗證動量守恒定律課 堂 小 新版本人教教材行星的運動教學(xué)課件隨 堂 練 習(xí)隨 堂 練 習(xí)1.(兩種學(xué)說的認(rèn)識)(多選)探索宇宙的奧秘,一直是人類孜孜不倦的追求。下列說法正確的是()A.地球是宇宙的中心,太陽、月球及其他行星都繞地球運動B.太陽是靜止不動的,地球和其他行星都

16、繞太陽運動C.地球是繞太陽運動的一顆行星D.日心說和地心說都是錯誤的解析:地心說和日心說都不完善,太陽、地球等天體都是運動的,不可能靜止,B錯誤,D正確;地球是繞太陽運動的一顆普通行星,并非宇宙的中心天體,A錯誤,C正確。答案:CD1.(兩種學(xué)說的認(rèn)識)(多選)探索宇宙的奧秘,一直是人類孜孜2.(開普勒定律的認(rèn)識)關(guān)于行星繞太陽運動的下列說法正確的是()A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動B.行星繞太陽運動時,太陽位于行星軌道的中心處C.離太陽越近的行星運動周期越長D.所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等2.(開普勒定律的認(rèn)識)關(guān)于行星繞太陽運動的下列說法正確的是解析:所有行星都在各自的橢圓軌道上圍繞太陽運動,太陽處在所有橢圓的一個焦點上,故A、B錯誤。運動的周期T與半長軸a滿足 =k,則離太陽越近的行星運動周期越短,故C錯誤,D正確。答案:D解析:所有行星都在各自的橢圓軌道上圍繞太陽運動,太陽處在所有3.(開普勒定律的理解)某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示,F1和F2是橢圓軌道的兩