7.1 行星的运动 教学设计 -2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

2021-2022学年第一学期 高一 年级 物理 学科教案 主备人： 阿布拉江·卡热 授课教师： 课题 7.1 行星的运动 授课 时间 2022年 月 日 课时 共一课时 课型 新授课 核 心 素 养 目 标 物理观念 1.形成开普勒对行星运动描述的物理观念。 2.明确开普勒三大定律,能应用三定律分析问题。 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。 社会责任与态度 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。 思政育人目标 要始终坚持以人民为中心，坚持法治为了人民、依靠人民、造福人民、保护人民，把体现人民利益、反映人民愿望、维护人民权益、增进人民福祉落实到法治体系建设全过程。 习近平2021年12月6日在十九届中央政治局第三十五次集体学习时的重要讲话 教学重点 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。 教学难点 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。 教学方法 引导，组织讨论，组织自主学习 学习方法 分组讨论，自主学习，类比，总结 教学用具 班班通，课件 教学过程 共案 二次备课(手写） 一、引入新课 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。 出示图片:浩瀚的宇宙 思考：不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎样的特点？行星绕太阳运行的周期与距离太阳的远近是否存在某种关系？ 出示图片:行星绕太阳运行 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。 二、讲授新课 （一）、地心说和日心说 1．地心说 （1）代表人物：托勒密 （2）观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。 2、日心说 （1）代表人物：哥白尼 （2）观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。 思考讨论：我们知道“日心说” 比“地心说”要准确一些，那么日心说是不是完全正确？ （二）、开普勒定律 1.开普勒第一定律 （1）内容：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 （2）对开普勒第一定律的理解 ①行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆而是椭圆 ； ②太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上 ； ③行星与太阳间的距离是不断变化的。 2.开普勒第二定律（面积定律） （1）内容：对于每一个行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。 （2）对开普勒第二定律的理解 当行星离太阳较近的时候，运行的速度较大，而离太阳较远的时候速度较小。 3.开普勒第三定律（周期定律） （1）内容：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 若用 a 代表椭圆轨道的半长轴，T 代表公转周期，开普勒第三定律 （3）比值k是与行星无关而只与围绕的中心天体的质量有关的常量所以比值 k 是一个对所有行星都相同的常量。 4、关于开普勒定律的几点说明 ①开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值 k 是由行星质量所决定的另一恒量。 ②行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动。 5、开普勒三定律近似处理 （1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 （2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动。 （3）所有行星轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的比值都相等，即 r3/T2 ＝k。 三、巩固练习 1关于开普勒第一定律，下列说法不正确的是( ) A．它的发现是建立在天文学家第谷的观测数据之上 B．该定律中的“所有行星”是指除太阳外太阳系的所有天体 C．开普勒假设天体不是做匀速圆周运动是发现该定律的原因之一 D．开普勒执着于计算和观测数据之间的差别是发现该定律的原因之一 2．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率