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1、2022年高中物理《51 從托勒密到開普勒》導學案 滬科版必修2 科 目 物理 課 題 課型 新授課 設計人 衛(wèi)尚昆 審查人 衛(wèi)尚昆 審批人 序號 5-01 學習 目標 1.知道地心說和日心說的基本內(nèi)容，理解開普勒三定律的內(nèi)容及其簡單應用。 2.通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識，了解人類認識事物本質的曲折性并加深對行星運動的理解。 3.澄清對天體運動神秘、模糊的認識，掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法，感悟科學是人類進步不竭的動力 學法 指導 1.依據(jù)預習案通讀教材，進行知識梳理；勾畫課本并寫上提示語、標

2、注序號；熟記基礎知識，完成預習自測題目上。 2.將預習中不能解決的問題標記出來，并填寫到后面“我的疑惑”處。 3.獨立完成。 學 習 過 程 筆 記 預習案 一、托勒密集古代天文學研究之大成 1、從古代到托勒密（公元150年），描述行星運動時總是把 作為參照系。 2、托勒密用描述行星運動的方法是：

3、 他研究行星運動方法是 描述的結果是： 。 3、托勒密的宇宙模型的成功和局限是：

4、 二、哥白尼迎來了科學的春天 1、哥白尼的研究方法是： 2、哥白尼研究的成就：

5、 3、哥白尼的學說對科學發(fā)展的意義： 思：“日心說”打敗了“地心說”，是否說明日心說比地心說完善？ 兩種學說的局限性： 都把天體的運動看的很神圣，認為天體的運動必然是最完美，最和諧的 運動，而和丹麥天文學家 的觀測數(shù)據(jù)不符。

6、 三、開普勒提出行星運動三定律 1、第谷的天文觀測有何特點？對研究行星運行有何貢獻？ 2、開普勒做了哪些研究？有何成就？ 3、開普勒行星運動規(guī)律 開普勒第一定律（軌道定律） 所有 繞太陽運動的軌道都是 ，太陽處于 的一個 上 開普勒第二定律（面積定律） 對任意一個行星來說，它與太陽的連線在 內(nèi)掃過的 思：（1）、圖中α、b兩點，處于橢圓的長軸的兩端，其中 為近日點， 為遠日點，行星在 點速度大 （2）、行星在公轉的過程中，速度從近日點到遠日點 ；從遠日點到近日

7、 開普勒第三定律（周期定律） 所有行星的軌道半長軸的 跟它的公轉周期的 的比值都相等 用α表示半長軸，T表示周期，第三定律的數(shù)學表達式為k= 4、行星運動的近似處理 由于行星運動的橢圓軌道十分接近圓，在中學階段的研究中我們往往按照圓軌道處理，那么開普勒行星運動三大定律就可以依次說為： 1、行星繞太陽運動的軌道十分接近 ，太陽處在 2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的 （或 ）不變，即行星做 運動。 3、所有行星的 的 次方跟它的公轉周期的 比值都相等。 思：對于

8、所有行星，k值都是相同的，而我們知道，所有行星的α與T都不一樣，那么同學們思考一下，k的值取決于 （提示：思考所有行星運動的共同點） 引申：開普勒定律也同樣適用于其他星系（如地球的衛(wèi)星繞地球運行） 預習自測： 1、.理論和實踐證明，開普勒定律不僅適用于太陽系中的天體運動，而且對一切天體（包括衛(wèi)星繞行星的運動）都適用。下面對于開普勒第三定律的公式，下列說法正確的是（ ） A、公式只適用于軌道是橢圓的運動 B、式中的K值，對于所有行星（或衛(wèi)星）都相等 C、式中的K值，只與中心天體有關，與繞中心天體旋轉的行星（或衛(wèi)星）無關

9、 D、若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離 2．有人發(fā)現(xiàn)了一個小行星，測得它到太陽的平均距離是地球到太陽的平均距離的8倍，則這顆小行星繞太陽的公轉周期將是地球的公轉周期的幾倍? 我的疑惑： 請你將預習中未能解決的問題和有疑惑的問題寫下來，待課堂上與老師和同學探究解決。 探究案 一、 質疑探究——質疑解疑、合作探究 探究點一、對開普勒第二定律的理解 太陽與行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等 問題一、某行星沿橢圓軌道運行，遠日點離太陽距離為α，近日點離太陽的距離為b，過遠日點時行星的速率為Va，則近日點速率Vb為（ ） A、

10、 B、 C、 D、 針對訓練 1、 我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星，其近地點高度是h1=439Km，遠地點高度h2=2384Km， 求近地點與遠地點衛(wèi)星運行速率之比V1：V2（已知R地=6400Km，用h1 、h2 、R地表示出計算式，結果課下計算） 探究點二、對開普勒第三定律的理解 （1）對于太陽系中任意兩顆行星，均滿足比例式，k值與行星無關，而取決于太陽，此定律也適用于圓軌道，滿足 （2）此定律不僅使用于行星繞太陽的運轉，也適用于其他天體系統(tǒng)。如衛(wèi)星繞地球運轉 （3）中心天體不同，k值不同，因而對于月亮繞地球運行和地球繞太陽運行不成立 問題一、已知

11、海王星繞太陽運轉的平均軌道半徑為4.50×1012m，地球繞太陽公轉的平均軌道半徑為1.49×1011m，估算海王星的公轉周期最接近（ ） A、80年 B、120年 C、165年 D、200年 針對訓練 2、某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為月球繞地球運轉半徑的1/9，繞地球運動的周期是27天，則此衛(wèi)星的運轉周期大約是（ ） A、1/9天 B、1/3天 C、1天 D、9天 二、小結：這節(jié)課你學到了什么，試著總結一下。 三、當堂檢測——有效訓練、反饋矯正 1、下列說法中真確的是：（

12、 ） A、關于天體運動的日心說、地心說都是錯誤的 B、地球是一顆繞太陽運動的行星 C、地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球轉動 D、太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽轉動 2.如圖，橢圓為一顆繞太陽運行的星星的運動軌跡，當該行星由a向b運行的過程中，下列說法中正確的是( ) A、線速度增大，角速度增大B、線速度增大，角速度減小 C、線速度減小，角速度增大D、線速度減小，角速度減小 3.關于行星的運動，以下說法正確的是（ ） A、行星軌道的半長軸越長，自轉周期越大 B、行星軌道的半長軸越長，公自轉周期越大 C、水星的半長軸最短，公轉周期最大

13、 D、海王星離太陽“最遠”，繞太陽運行的周期最大 4.地球繞太陽運行的軌道半長軸為1.50×1011m，周期為365天，月球繞地球運行的軌道半長軸為3.8×108m，周期為27.3天，求： （1）對于繞太陽運行的行星的值 （2）對于繞地球運行的衛(wèi)星的值 5.天文學家觀察哈雷彗星的周期是75年，離太陽最近的距離是8.9×1010m，但它離太陽最遠的距離不能被測出，試根據(jù)開普勒定律計算這個最遠距離。（太陽系的開普勒恒量ks=3.354×1018m3/s2 課后反思 收獲： 疑問：