陕西省延长县中学高中物理《51 从托勒密到开普勒》导学案 沪科版必修2

用心 爱心 专心 1 延长县中学学生自主学习导学案延长县中学学生自主学习导学案 科 目物理课 题课型新授课 设计人卫尚昆审查人卫尚昆审批人序号 5 01 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 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 学 习 过 程笔 记 预习案 一 托勒密集古代天文学研究之大成 1 从古代到托勒密 公元 150 年 描述行星运动时总是把 作为参照系 2 托勒密用描述行星运动的方法是 他研究行星运动方法是 描述的结果是 3 托勒密的宇宙模型的成功和局限是 二 哥白尼迎来了科学的春天 1 哥白尼的研究方法是 2 哥白尼研究的成就 3 哥白尼的学说对科学发展的意义 思 日心说 打败了 地心说 是否说明日心说比地心说完善 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 三 开普勒提出行星运动三定律 1 第谷的天文观测有何特点 对研究行星运行有何贡献 用心 爱心 专心 2 2 开普勒做了哪些研究 有何成就 3 开普勒行星运动规律 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 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 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 4 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 K T R 2 3 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 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 用心 爱心 专心 3 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 过远日点时行星的速率为 Va 则近日点速率 Vb为 A B ab V b a V ab V b a V C D ab V a b V ab V a b V 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 k TT 2 2 3 2 2 1 3 1 而取决于太阳 此定律也适用于圆轨道 满足k T r 2 3 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 不成立k TT 2 2 3 2 2 1 3 1 问题一 已知海王星绕太阳运转的平均轨道半径为4 50 1012m 地球绕太阳公转的平 均轨道半径为 1 49 1011m 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 用心 爱心 专心 4 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 小结 这节课你学到了什么 试着总结一下 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 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 3 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 4 地球绕太阳运行的轨道半长轴为 1 50 1011m 周期为 365 天 月球绕地球运行的轨 道半长轴为 3 8 108m 周期为 27 3 天 求 1 对于绕太阳运行的行星的值 2 3 T a 2 对于绕地球运行的