人教版 (新课标)必修21.行星的运动导学案

§6.1《行星的运动》导学案

寄语：相信自己一定会成为一颗璀璨的行星

【学习目标】

1.了解人类对行星运动规律的认识历程。

2.知道开普勒行星运动定律极其科学价值。

3.了解开普勒定律中的k值的大小只与中心天体有关。

4.了解人类认识事物本质的曲折过程，体会科学家实事就是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。

【学习重点】

人类对行星运动规律的认识历程以及开普勒行星运动定律

【学习难点】

    对开普勒行星运动定律的理解和应用

【知识链接】

在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。

【学习过程】

一、古代对行星运动规律的认识

    问1：．古人对天体运动存在哪些看法?

    问2：“地心说”和“日心说”的基本观点分别是什么?争论的焦点在哪?代表人物是谁?

问3：“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位．但最终“日心说”战胜了“地心说”，请阅读第30页《人类对行星运动规律的认识》，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处．

二、开普勒行星运动定律

    问1：古人认为天体做什么运动?

问2：开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?

问3：开普勒行星运动定律具体表述是什么?

开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是       ，太阳处在 

              上．

可以用一条细绳和两图钉来画椭圆．如图所示，把白纸镐在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．

开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过                        

如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上。行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？

开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的         的三次方跟          的平方的比值都相等．

问4： 开普勒行星运动定律从哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?

问5：这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，你能猜想出它可能跟谁有关吗?  

问6：由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究中按圆处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?

说明：开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动，也适用于卫星绕着地球转，K是一个与行星质量无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，K值不相同。K与中心天体有关。 

课堂小结

本节学习的是开普勒行星运动定律，其中第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆，第二定律描述了行星的速率，第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系．在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。

【反思小结】

检测卡

（A 级）1、古人认为天体的运动是最完美和谐的           运动，后来         仔细研究了      的观测资料发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是        ，太阳处在        位置上。

（A 级）2、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是(    )

A、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆

B、行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大

C、所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比

D、冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长

（A 级）3、.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，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

（B 级）4、两颗行星的质量分别为，绕太阳运行的轨道半长轴分别为，则它们的公转周期之比为（   ）

 A、    B、    C、    D、无法确定

（B 级）5、地球公转运行的轨道半径，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径，其周期多长？

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