7.1 行星的运动 -2021-2022学年高一物理备课帮导学案（人教版2019必修第二册）

§7.1行星的运动 .目标展示 〖教学目标〗 1.知道地心说和日心说的内容及争论的焦点。 2.明确开普勒三大定律,能应用三定律分析问题。 3.知道第三定律中的比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关。 4.理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的。 〖核心素养〗 物理观念:形成开普勒对行星运动描述的物理观念。 科学思维:培养学生在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设,再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法。 科学探究: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。 科学态度与责任: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。体会人类对自然界和谐的追求是科学研究的动力之一。 〖教学重点与难点〗 重点:理解和掌握开普勒行星运动定律,认识行星的运动.学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法,并有利于对人造卫星的学习。 难点:对开普勒行星运动定律的理解和应用,通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识。 预习案 使用说明及学法指导(正确的方法会取得事半功倍的效果!) 1.首先明确“知识必备”中的两个知识点;然后再通读教材,查找资料,完成“教材助读”中的问题; 2.完成时间:20分钟。 知识必备(你准备好了吗?) 1.椭圆的画法和基本规律 2.具备一定的估算能力 教材助读(问题引领方向!) 1.了解人类对天体运动的探索历史 2.理解和掌握开普勒行星运动定律 预习检测(检测有助于查找存在的问题和不足!) 1.对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法正确的是( ) A.开普勒通过自己长期观测,记录了大量数据,通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律 B.根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆心位置 C.根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小 D.根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运动的轨道半径跟它公转周期成正比 2.如图所示,椭圆为地球绕太阳运动的轨道,A、B分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点,地球经过这两点时的速率分别为vA和vB;阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积,分别用SA和SB表示,则vA_vB、SA_SB.(均选填“>”“=”或“<”) 3.判一判 (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)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动( ) (3)所有行星绕太阳运转的周期都是相等的( ) (4)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动( ) (5)行星的轨道半径和公转周期成正比( ) (6)公式=k中的a可认为是行星的轨道半径( ) 我的疑问(发现问题比解决问题更重要!) 请将预习中未能解决的问题和疑问写下来,待课堂上与老师和同学探究解决。 探究案 质疑探究(质疑解疑,合作探究) 探究点一:对开普勒行星运动定律的理解 例1.下列对开普勒定律的理解正确的是( ) A.地球与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等 B.所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点 C.火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D.哈雷彗星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道(可视为圆形)半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比 针对训练1.无论地心说还是日心说,古人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、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(,1546-1601)的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是( ) A.太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴 B.对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 C.太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 D.太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 例2.某行星沿椭圆轨道绕太阳运行,如图所示,在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点。若行星运动周期为T,则该行星( ) A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间 B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间 C.a到b的时间tab> D.c到d的时间tcd> 针对训练2.如图所示,围绕地球的两个轨