高中物理 第六章 万有引力与天体运动导学案 新人教版必修2.doc

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1、第六章万有引力与天体运动第一节行星的运动学习目标:1.知道地心说和日心说的基本内容.2.知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.3.知道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,且这个比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关.学习重点:1.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.2.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.自主学习(独学、质疑)1.地心说与日心

2、说地心说认为地球是____________,太阳月球及其他星体均绕_______运动,后经人们观察是错误的。日心说认为太阳是____________,地球和其他星体都绕________运动,实际上,太阳并非宇宙中心。2.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________的一个_______上。3.开普勒第三定律对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的____________相等。4.开普勒第三定律所有行星轨道半长轴的_________跟它的公转周期的________比值都相等。合作探究(对学、群学)1.各行星排

3、列顺序如何?离太阳远近如何?2.它们沿轨道的运动多可看作什么运动?评价提升(评价、完善):1.行星运动轨道实质是椭圆,但可近似认为是圆周运动,可用匀速圆周运动规律分析。2.开普勒三个定律也适用于其他星系的运动分析,对月球和卫星绕地球的运动也是适用的,但第三定律中的比值k是不同的.达标拓展(检测、拓展)1、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星的运动周期越长D.所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等2、下列说法中正确的是()A.“地心说

4、”是错误的,“日心说”是对的,太阳是宇宙的中心B.太阳也在绕银河系转动,运动是绝对的,静止是相对的C.月球绕地球的运行轨道也是椭圆轨道,可近似看作匀速圆周运动D.由开普勒定律可知,各行星都有近日点和远日点,且在近日点运动得快,在远日点运动得慢3、海王星离太阳的距离是地球离太阳距离的n倍,那么海王星绕太阳的公转周期是多少?(海王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道)第二节太阳与行星的引力学习目标:1.知道行星绕太阳运动是原因是受到太阳引力的作用。2.在开普勒行星运动定律、匀速圆周运动知识和牛顿运动定律的基础上,推导得到太阳与行星间的引力的表达式,并初步理解其物

5、理意义。学习重点:3.应用圆周运动规律近似研究行星的运动4.认识太阳与行星间力的作用的相互性,能用公式讨论相互作用力的大小自主学习(独学、质疑)1.开普勒第一定律:所有行星都分别在大小不同的________上围绕_________运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上。2.开普勒第二定律:对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间扫过___________。3.开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的__________跟公转周期的__________的比值都相等。即k值只与________有关,与________无关。合作探究(对学、群学)(一)分析方法:1.

6、提出问题 :根据我们已有的知识和经验,你认为太阳和行星间引力的大小可能跟哪些因素有关?2.猜想:可能影响太阳与行星间引力大小的因素有:太阳的质量、行星的质量、太阳和行星之间的距离、太阳的大小及形状、行星的大小及形状等等。3.建立物理模型: 大多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,可以将行星的轨道按“圆”处理。行星绕太阳做近似匀速圆周运动,可以将行星的轨道按匀速圆周运处理。4. 演绎推理。(二)推理过程:1.太阳对行星的引力(1)行星绕_________________做近似匀速圆周运动时,需要的向心力是由_________提供的,设行星的质量为m,速度为v,行星

7、到太阳的距离为r,则行星绕太阳做匀速圆周运动需要的向心力F=________(2)天文观测可得到行星公转的周期T,行星运行的速度v和周期T之间的关系为_________(3)将v=代入F=得F=,再由开普勒第三定律T2=消去T得________.因而可以说F与成正比.即太阳对不同行星的引力与行星的_________成正比,与行星和太阳间距离的________成反比.2.行星对太阳的引力根据牛顿第三定律,可知太阳吸引行星的同时,行星也吸引太阳,由此可得行星对太阳的引力F′应该与太阳质量M成________,与行星和太阳间距离的________成反比.3.太阳与行

8、星间的引力综上可以得到太阳与行星间的引

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