2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2课件：第3章 第1节 天体的运动

1、课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究第第1节天体的运动节天体的运动课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.了解人类对行星运动规律的认识历程了解人类对行星运动规律的认识历程。2个学说个学说地心地心说、日心说说、日心说3个定律个定律开普开普勒第一、二、三勒第一、二、三定律定律2.知道开普勒三定律的内容。知道开普勒三定律的内容。3.能用开普勒三定律分析一些简单的行能用开普勒三定律分析一些简单的行星运动问题。星运动问题。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究阅读教材第阅读教材第4243页页

2、“日心说日心说”部分，知道地心说、日心部分，知道地心说、日心说，认识地心说、日心说的不足之处。说，认识地心说、日心说的不足之处。1地心说：公元地心说：公元150年前后，古希腊学者托勒密构建了地心宇年前后，古希腊学者托勒密构建了地心宇宙体系。他认为宙体系。他认为_位于宇宙的中心，是位于宇宙的中心，是_的，太阳、月亮以及其他行星都绕的，太阳、月亮以及其他行星都绕_。一、日心说一、日心说地球地球静止不动静止不动地球运动地球运动课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究2日心说：波兰天文学家哥白尼提出日心说，认为日心说：波兰天文学家哥白尼提出日心说，认为_是是静止不动的，地球和其他行星都绕静止不

3、动的，地球和其他行星都绕_运动。运动。3局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的然是最完美、最和谐的_，而与丹麦天文，而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符。学家第谷的观测数据不符。太阳太阳太阳太阳匀速圆周运动匀速圆周运动课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究思考判断思考判断1太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。()2太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动。太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动。 ()课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂

4、互动探究阅读教材第阅读教材第43页内容，知道开普勒行星定律的内容。页内容，知道开普勒行星定律的内容。二、开普勒行星运动定律二、开普勒行星运动定律定律定律内容、公式内容、公式图示图示开普勒开普勒第一定律第一定律所有行星围绕太阳运动的轨所有行星围绕太阳运动的轨道都是道都是_，太阳处在椭，太阳处在椭圆的一个圆的一个_上上开普勒开普勒第二定律第二定律从太阳到行星的连线在相等从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过的时间内扫过_的面积的面积开普勒开普勒第三定律第三定律行星轨道半长轴的三次方与行星轨道半长轴的三次方与_的二次方的比值的二次方的比值是一个常量是一个常量公式：公式：_k，k是一个是一个与行星与行星

5、_的常量的常量椭圆椭圆焦点焦点相等相等公转周期公转周期无关无关课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究思维拓展思维拓展如图如图1所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。分、冬至时地球所在的位置。图图1 课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？的距离是否相同？(2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？答案答案(1)不是不相同不是不相同(

6、2)秋、冬两季比春、夏两季地球运动的快。秋、冬两季比春、夏两季地球运动的快。 课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题问题1 1问题问题2 2问题问题3 3课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究1从空间分布上认识：从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。因此开普勒第道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。因

7、此开普勒第一定律又叫焦点定律。一定律又叫焦点定律。对开普勒定律的认识对开普勒定律的认识 要点归纳要点归纳 课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究2对速度大小的认识对速度大小的认识(1)如图如图2所示，如果时间间隔相等，即所示，如果时间间隔相等，即t2t1t4t3，由开普，由开普勒第二定律，面积勒第二定律，面积SASB，可见离太阳越近，行星在相等时，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大。因此开普勒第二间内经过的弧长越长，即行星的速率越大。因此开普勒第二定律又叫面积定律。定律又叫面积定律。图图2(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远近日点、远日点

8、分别是行星距离太阳的最近点、最远点，所以同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。点，所以同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究3对周期长短的认识对周期长短的认识(1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长；反之，其公转周期半长轴越长的行星，其公转周期越长；反之，其公转周期越短。越短。(2)该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体。例如，绕该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体。例如，绕某一行星运动的不同卫星。某一行星运动的不同卫星。课前自主梳理课前自

9、主梳理课堂互动探究课堂互动探究例例11 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()A所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动所有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，太阳位于行星轨道的中心处行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大度大D离太阳越近的行星运动周期越短离太阳越近的行星运动周期越短 精典示例精典示例 课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂

10、互动探究答案答案D课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究针对训练针对训练11 (2017济南高一检测济南高一检测)(多选多选)16世纪，哥白尼根据世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研多年的天文观测和潜心研究，提出究，提出“日心体系日心体系”宇宙图景，即宇宙图景，即“日心说日心说”的如下基的如下基本论点，这四个基本论点目前看存在缺陷的是本论点，这四个基本论点目前看存在缺陷的是()A宇宙的中心是太阳，所有的行星都在绕太阳做匀速圆宇宙的中心是太阳，所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动周运动B地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球地

11、球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟地球一做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动起绕太阳运动C天穹不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成天天穹不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成天体每天东升西落的现象体每天东升西落的现象D与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多的距离大得多课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究答案答案ABC课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究1适用范围适用范围：天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒：天体的运

12、动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第三定律既适用于做匀速圆周运动的天体，也适用于做椭第三定律既适用于做匀速圆周运动的天体，也适用于做椭圆运动的天体。圆运动的天体。2用途用途(1)知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。反之，知道了行星的周算或比较行星绕太阳运行的周期。反之，知道了行星的周期，也可以计算或比较其到太阳的距离。期，也可以计算或比较其到太阳的距离。(2)知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星轨道的半长轴长度，反之，知道了彗星的半长轴也可以求轨道的半长轴长度，反之，知道了彗星的半长轴也可以求出彗星的周期。出彗星的周期。开普勒第三定律的应用开普勒第三定律的应用 要点归纳要点归纳 课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究课前自主梳理课前自主梳理课堂互动探究课堂互动探究例例22 某宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道，如某宇宙飞船进入一个围绕太阳运行