2024-2025學(xué)年高中物理第六章萬(wàn)有引力與航天1行星運(yùn)動(dòng)教案新人教版必修2

PAGE1-課題6．1行星的運(yùn)動(dòng)授課老師郝國(guó)孝授課班級(jí)高一（2）總課時(shí)數(shù)1課時(shí)課程目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能知道地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容；駕馭開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律；初步駕馭應(yīng)用比值法解決問(wèn)題；理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的相識(shí)過(guò)程是漫長(zhǎng)困難的，真理是來(lái)之不易的。過(guò)程與方法通過(guò)托勒密、哥白尼、第谷、開(kāi)普勒等幾位科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同相識(shí)，了解人類相識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。情感看法與價(jià)值觀1、體會(huì)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)看法及探究真理的艱辛和志氣。教學(xué)重點(diǎn)駕馭開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律教學(xué)難點(diǎn)對(duì)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用學(xué)法指導(dǎo)自主練習(xí)、合作探究、精講精練教學(xué)過(guò)程一、引入新課視頻導(dǎo)入：神舟九號(hào)的放射場(chǎng)面非常壯麗，在飛入太空后，神舟十號(hào)根據(jù)萬(wàn)有引力定律為它“設(shè)定”的軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)著。時(shí)至今日，數(shù)千顆人造衛(wèi)星也根據(jù)萬(wàn)有引力定律在繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，可見(jiàn)萬(wàn)有引力定律在人類探究宇宙中，有重要的作用，那么本章我們將一起學(xué)習(xí)《萬(wàn)有引力與航天》，通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，將使我們真正能理解萬(wàn)有引力定律，以及它的應(yīng)用。二、了解人類探究宇宙的歷史過(guò)程（學(xué)生通過(guò)地理的學(xué)習(xí)已有初步的了解）1、你知道歷史上關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)對(duì)立觀點(diǎn)嗎？2、什么是“地心說(shuō)”，什么是“日心說(shuō)”；他們的代表人物是誰(shuí)？3、“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”正確嗎？試說(shuō)明。老師點(diǎn)撥：“地心說(shuō)”的代表人物：托勒密(古希臘)．“地心說(shuō)’符合人們的干脆閱歷，同時(shí)也符合勢(shì)力強(qiáng)大的宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的相識(shí)，故地心說(shuō)一度占據(jù)了統(tǒng)治地位．基本觀點(diǎn)：1.地球是宇宙的中心，而且是靜止不動(dòng)的，從地球向外，依次有月球、水星、金星、太陽(yáng)、火星、木星和土星,最高最遠(yuǎn)處是恒星天。最外面是推動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)的最高天，也叫原動(dòng)天，是諸神居住的地方。2.全部日月星辰都圍繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。3.用數(shù)學(xué)方法系統(tǒng)地計(jì)算“本輪”“均輪”，說(shuō)明了當(dāng)時(shí)的天文現(xiàn)象?！叭招恼f(shuō)”代表人物:哥白尼。更完備地說(shuō)明天體的運(yùn)動(dòng).基本觀點(diǎn)：（1）太陽(yáng)是宇宙的中心，而且是靜止不動(dòng)的，水星、金星、火星、木星、土星和地球一樣，都在圓形軌道上圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）月球是地球的衛(wèi)星，每月繞地球轉(zhuǎn)一周。（3）由于地球每天自西向東自轉(zhuǎn)一周，才造成我們看到了日月星辰每天東升西落的現(xiàn)象。三、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三大定律老師導(dǎo)入開(kāi)普勒，介紹開(kāi)普勒發(fā)覺(jué)三定律的艱辛過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)看法及探究真理的艱辛和志氣。帶領(lǐng)學(xué)生了解三定律的詳細(xì)含義。（1）、開(kāi)普勒第肯定律：全部行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．說(shuō)明：該定律又叫橢圓軌道定律,行星與太陽(yáng)間的距離始終在變。（2）、開(kāi)普勒其次定律：對(duì)隨意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積．說(shuō)明：該定律又叫面積定律.提問(wèn)：如圖7.1-2所示，行星沿著橢圓軌道運(yùn)行，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率與在近日點(diǎn)的速率誰(shuí)大？答：因?yàn)橄嗟葧r(shí)間內(nèi)面積相等，所以近日點(diǎn)速率大。（3）、開(kāi)普勒第三定律：全部行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等．說(shuō)明：該定律又叫周期定律.數(shù)學(xué)表達(dá)式：=k,,其中a為橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T為公轉(zhuǎn)周期，比值k是一個(gè)對(duì)全部行星都相同的常量。舉例說(shuō)明。難點(diǎn)釋疑：開(kāi)普勒第三定律中的k如何理解?它由什么因素確定?下表所給出的是太陽(yáng)系中八大行星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)的平均軌道半徑的數(shù)值和周期的數(shù)值.從表中隨意選擇三個(gè)行星驗(yàn)證開(kāi)普勒定律,并計(jì)算常量k=的值.行星平均軌道半徑(m)周期(s)比值水星5.79×10107.60×106金星1.08×10111.94×107地球1.49×10113.16×107火星2.28×10115.94×107木星7.78×10113.74×108土星1.43×10129.30×108天王星2.87×10122.66×109海王星4.50×10125.20×109對(duì)開(kāi)普勒三定律的進(jìn)一步挖掘1、多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道非常接近圓,太陽(yáng)處在圓心.2、開(kāi)普勒三定律是通過(guò)探討行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出的,那么衛(wèi)星繞行星運(yùn)動(dòng)是否也遵守這些規(guī)律呢?假如遵守該如何表述?(只不過(guò)此時(shí)的=k′中的恒量k′與行星中的比值不同)3、我們通常將行星的軌道近似為圓,這樣合理嗎?五、經(jīng)典例題分析例題、已知木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的12倍。則木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為地球公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)軸的幾倍？思維入門指導(dǎo)：木星和地球均為繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星，可利用開(kāi)普勒第三定律干脆求解。本題考查開(kāi)普勒第三定律的應(yīng)用。解：由開(kāi)普勒第三定律可知：對(duì)地球：對(duì)木星所以點(diǎn)撥：在利用開(kāi)普勒第三定律解題時(shí)，應(yīng)留意它們的比值中的k是一個(gè)與行星運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的常量。六、課堂小結(jié)讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。1.“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過(guò)程.2.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律板書(shū)