3.1 天体运动（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（教科版）

1　天体运动 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 新课程标准 学业质量目标 1.了解人类对行星运动规律的认识历程。 2.了解观察在认识行星运动规律中的作用。 3.知道开普勒定律，知道开普勒定律的科学价值，了解开普勒第三定律中k值的大小与中心天体有关。 合格性考试 了解开普勒定律，并用开普勒定律解释一些简单的天体现象。(物理观念) 能对简单的行星运动现象进行分析和推理，获得行星运动规律的结论。(科学思维) 等级性考试 能将行星的运动近似看作匀速圆周运动的模型。(科学思维) 有学习和研究天体运动规律的内在动机，研究中坚持实事求是，在实验探究合作中既能坚持观点又能修正错误。(科学态度与责任) 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、地心说和日心说 1．地心说： 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他星体都绕 运动。 2．日心说： 是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动。 地球 地球 太阳 太阳 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 二、开普勒行星运动定律 1．开普勒第一定律 (1)内容：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个 上。 (2)图示 焦点 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 2．开普勒第二定律 (1)内容：从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的 。 (2)图示 面积 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 周期 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [自主测评] 1．判断正误 (1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。( ) (2)造成天体每天东升西落的原因是天体不转动，只是地球每天自西向东自转一周。( ) (3)日心说比地心说更科学。( ) (4)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。( ) (5)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。( ) (6)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长。( ) × × √ × × √ 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 (1)16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的基本论点。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 探究：下列关于哥白尼提出“日心说”的基本论点，目前看是否存在缺陷，请指出。 ①宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动； ②地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，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动； ③太阳不转动，地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象； ④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。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 提示：①太阳并不是宇宙的中心，所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故①存在缺陷； ②所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，而是做椭圆运动，故②存在缺陷； ③整个宇宙都在不停地运动，故③存在缺陷； ④目前认为恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多，故④不存在缺陷。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 行星 平均轨道半径/m 周期/s 水星 5.79/1010 7.60×106 金星 1.08×1011 1.94×107 地球 1.50×1011 3.16×107 火星 2.28×1011 5.94×107 木星 7.78×1011 3.74×108 土星 1.43×1012 9.30×108 天王星 2.87×1012 2.66×109 海王星 4.50×1012 5.20×109 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 通过计算得出的k值是否相同？ 提示：通过计算得出k值近似相等。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 (1)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？ (2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？ 提示：(1)不是；不相同。 (2)地球在秋、冬两季比春、夏两季运动得快。 物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页  1．从空间分布认识：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，所有椭圆都有一个共同的焦点，太阳