湖北省监利县第一中学高中物理 6.1 行星的运动导学案 新人教版必修2(1).doc

湖北省监利县第一中学2014年高中物理 6.1 行星的运动导学案 新人教版必修2【课标要求】通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。【学习目标】1.知道开普勒行星运动定律，能够应用开普勒三定律分析行星的运动。2.自主学习，合作探究，通过人类认识行星运动的过程，体会观察与推理的探究方法。3.激情投入，感悟科学家对科学的执著和献身精神。【重点难点】1. 体会观察与推理的探究方法2. 开普勒行星运动定律3. 圆形轨道中开普勒行星运动定律的应用【使用说明与方法指导】1.依据学习目标认真研读课本3235页，了解人类认识行星运动规律的历程，知道开普勒行星运动定律，完成“课前预习”，疑点用红笔做好标记。2.必须掌握的方法: 观察与推理的能力15分钟完成课前预习，带的c层选做。带的bc层选做【课前预习】一、在古代，人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法。通过阅读教材谈谈你对地心说和日心说的认识。1.地心说的主要观点及代表人物？2.日心说的主要观点是什么？其主要代表人物是谁？3.你对两种观点的看法是什么？2、 知识储备自己动手画出一个标准的椭圆，并找出椭圆的半长轴、焦点。我的疑问：【合作探究】探究点一：行星运动定律情景1：太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的重力约束天体的集合体：8颗行星、至少165颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。问题1：以太阳系为例，太阳有八大行星，它们的轨道都是什么？太阳处在什么位置？粗略画出地球与火星的运行轨道。 问题2：如图所示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的面积有什么关系？思考：试推断地球在近日点和远日点的公转速度在哪一点更大？问题3：行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期二次方的比值有什么特点？探究点二：开普勒三定律在高中阶段的应用情景2：神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一，它是中国第五艘搭载太空人的飞船。飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。升空后再和目标飞行器天宫一号对接，并对其进行短暂的有人照管试验。神舟十号飞行速度约为每秒7.9公里，每小时飞行2.8万公里，每90分钟绕地球一圈。对接轨道为距地约343公里的近圆轨道。问题4：行星的运动轨道并不是圆，为了处理问题的方便在高中阶段我们按圆轨道处理。在简化处理的基础上，开普勒三定律如何描述？ 问题5：一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一？（t月=27天）【学以致用】1.下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是 （ ）a.所有的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，太阳在椭圆的一个焦点上c.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大d.轨道半长轴越长的行星，其绕太阳运行的公转周期越长2.如图所示是行星绕恒星运动情况的示意图，下列说法正确的是（）.速度最大点是点.速度最小点是点.m从到做减速运动.m从到做减速运动3.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公转半径的18倍，并预言将每隔一定时间就会出现。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，它下次飞近地球大约将在哪一年？4.如图所示，2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在行星行列之外，太阳系行星数量将由九颗减为八颗若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()a80年 b120年 c165年 d200年行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半径(106 m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4轨道半径(1011 m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.0【知识链接】乔尔丹诺布鲁诺(giordano bruno)是举世闻名的文艺复兴时期的思想家,作为思想自由的象征,他鼓励了19世纪欧洲的自由运动,成为西方思想史上重要人物之一。他一生始终与异端联系在一起,并为此颠沛流离,最终还被宗教裁判所烧死在鲜花广场上。 他支持哥白尼日心说,发展了宇宙无限说,这些在他所处的时代中,都使其成为了风口浪尖上的人物,因而,他常常被人们看作是近代科学兴起的先驱者、是捍卫科学真理并为此献身的殉道士。人们也常常将处死他的宗教裁判所代表的宗教势力与他所支持的哥白尼学说所代表的科学,看作是一对存在着尖锐冲突的对立物。布鲁诺的一生是与旧观念决裂，同反动宗教势力搏斗，百折不挠地追求真理的一生。他赞扬哥白尼学说如同一道霞光，它的出现应当使数百年埋藏在盲目、无耻和嫉妒愚昧的黑山洞里的古代真正科学的太阳也放射光