高中物理行星的運(yùn)動(dòng)教案精選2篇 行星運(yùn)動(dòng)的高中物理必修二的一課內(nèi)容，下面我為你整理了高中物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)，希望對(duì)你有幫助。
篇一： 物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)【教學(xué)目標(biāo)】
1、了解人類探索宇宙奧秘的發(fā)展簡(jiǎn)史，增強(qiáng)求知欲;
2、理解開普勒三個(gè)定律的內(nèi)容和意義，會(huì)分析行星運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn);
3、理解開普勒第三定律橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律到圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律的轉(zhuǎn)換;
4、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，善于觀察，善于思考，善于動(dòng)手的思想和能力，建立科學(xué)的宇宙觀。
物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)【學(xué)情分析】
1 、學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力。 從學(xué)橘宏睜生已經(jīng)具有的知識(shí)基礎(chǔ)來(lái)看，學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，可能只是通過(guò) 小學(xué)的科學(xué)課、報(bào)刊、雜志、電視等方式對(duì)有關(guān)科學(xué)家的事例略知一二，對(duì)科學(xué) 家的發(fā)現(xiàn)、 發(fā)明、 創(chuàng)造內(nèi)容的了解應(yīng)該是非?，嵥榈?， 無(wú)系統(tǒng)的天體運(yùn)動(dòng)研究歷 史方面的知識(shí)，但對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)該具有很大的好奇心和濃厚的興趣。
2 、學(xué)生認(rèn)知能力上的欠缺。 從學(xué)生的認(rèn)知能力看，由于行星運(yùn)動(dòng)抽象、無(wú)法感知，學(xué)生在理解行星的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律上會(huì)存在障礙，同時(shí)橢圓在數(shù)學(xué)上還未接觸過(guò)，也會(huì)給學(xué)生造成困惑。
物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、理解和掌握開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，認(rèn)識(shí)行星的運(yùn)動(dòng)
2、對(duì)開普勒行星定律的理解和應(yīng)用。
物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)【教學(xué)過(guò)程】
活動(dòng)1【講授】新課教學(xué)
引入新課：
自人類誕生之日起，我們就對(duì)這茫茫宇宙充滿了好奇，希望探索宇宙的奧秘。我國(guó)古代產(chǎn)生了很多與此有關(guān)的美麗神話傳說(shuō)，比如關(guān)于宇宙的來(lái)源——盤古開天地?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，科學(xué)家對(duì)宇宙萬(wàn)物有了一定的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在，我們知道，宇宙是這樣產(chǎn)生的——宇宙大爆炸。 本節(jié)我們就共同來(lái)學(xué)習(xí)前人所探索到的行星的運(yùn)絕雀動(dòng)情況。
進(jìn)行新課 ：
一、古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的看法及發(fā)展過(guò)程 在古代，人們對(duì)于天體的運(yùn)動(dòng)存在著兩種對(duì)立的看法，被稱為“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”(教師介紹相關(guān)物理學(xué)史)。
1、“地心說(shuō)”：地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng);
2、“日心說(shuō)”：太陽(yáng)是宇宙的中心，地球、月亮以及其他行星都在繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。
【提問(wèn)】“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”哪種觀點(diǎn)更正確?日心說(shuō)的觀點(diǎn)是否絕對(duì)正確?
若地球不運(yùn)動(dòng)，晝夜交替是太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)形成的，那么每天的情況就應(yīng)是相同，事實(shí)上，每天白天的長(zhǎng)短不同，冷暖不同，而“日心說(shuō)”則能說(shuō)明這種情況;白晝是地球自轉(zhuǎn)形成的，而四季是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)形成的。 “日心說(shuō)”也并不是絕對(duì)正確的，太陽(yáng)只是太陽(yáng)系的中心天體，而太陽(yáng)系只是宇宙中眾多星系之一，因此太陽(yáng)并不是宇宙的中心，也不是靜止不動(dòng)的。迄今為止，人類還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)宇宙的中心。
二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律:
古人把天體的運(yùn)動(dòng)看得十分神圣，他們認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)不同于地面物體的運(yùn)動(dòng)，天體做的是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。開普勒研究了第谷的行星觀測(cè)記錄，發(fā)現(xiàn)假設(shè)行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，計(jì)算所得的數(shù)據(jù)與觀測(cè)數(shù)據(jù)不符，只有認(rèn)為行星作橢圓運(yùn)動(dòng)，才能解釋這一差別。
出示表一：節(jié)氣表。
由節(jié)氣表分析可知，一年中四季的時(shí)間為：春季92天，夏季94天，秋季91天，冬季90天。如果地球運(yùn)動(dòng)軌道是圓，四季的時(shí)間應(yīng)該是相等的，四季時(shí)間不等，說(shuō)明地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道不是圓，而是橢圓。
1、開普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。(軌道定律)
【認(rèn)識(shí)橢圓】 橢圓有2個(gè)焦點(diǎn)，半長(zhǎng)軸用 表示，半短軸用 表示。
2、開普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。(面積定律)
【提問(wèn)】根據(jù)開普勒第二定律，如果一顆行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，它在遠(yuǎn)日點(diǎn) 和近日點(diǎn) 的圓歲速度大小相等嗎?
由圖易知，相等時(shí)間內(nèi)在遠(yuǎn)日點(diǎn)附近運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng) 小于在近日點(diǎn)附近的弧長(zhǎng) ，因此可知，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度小于近日點(diǎn)速度，即 。
3、開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。(周期定律)即： (k為常量)
提問(wèn)：比值k與行星無(wú)關(guān)，它可能跟誰(shuí)有關(guān)呢?來(lái)分析下面一組數(shù)據(jù)。
出示表二：太陽(yáng)系行星與地球衛(wèi)星半長(zhǎng)軸、周期一覽表
由表中數(shù)據(jù)分析可知，圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的八大行星的K值相等，圍繞地球運(yùn)動(dòng)的2顆衛(wèi)星的K值也相等。由此得出結(jié)論：K值只與中心天體有關(guān)。中心天體相同，K值相等;中心天體不同，K值一般不同。
【注意】開普勒第三定律也適用于繞行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星。 實(shí)際上，多數(shù)行星的橢圓軌道與圓十分接近(課本33頁(yè)圖6.1-3)，在中學(xué)階段的研究中我們按圓軌道處理，那么行星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就沒(méi)有近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)。這樣我們就可以把開普勒三大定律表述為： 行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)處在圓心位置; 行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)線速度(或角速度)不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 所有行星軌道半徑的三次方跟它公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等，即 。
物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)【課堂總結(jié)】
本節(jié)學(xué)習(xí)的是開普勒行星運(yùn)動(dòng)的三定律，其中第一定律反映了行星運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓;第二定律描述了行星在近日點(diǎn)的速率最大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率最小;第三定律揭示了軌道半長(zhǎng)軸與公轉(zhuǎn)周期的定量關(guān)系。在近似計(jì)算中可以認(rèn)為行星都以太陽(yáng)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
物理必修二教案行星運(yùn)動(dòng)【實(shí)例探究】
[例1]關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是( )
A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)
B.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期就越長(zhǎng)
C.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越長(zhǎng)
D.水星離太陽(yáng)“最近”，公轉(zhuǎn)周期最短
分析： 由開普勒第三定律 可知，a越大，T越大，故CD正確，B錯(cuò)誤;式中的T是公轉(zhuǎn)周期而非自轉(zhuǎn)周期，故A錯(cuò)。 答案：CD
[例2]有兩個(gè)人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：2，則它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為 。
分析：設(shè)兩人造地球衛(wèi)星的軌道半徑分別為r1、r2，周期分別為T1、T2，且r1：r2 =1：2，則根據(jù)開普勒第三定律 ，則得出結(jié)果。
篇二： 教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史的知識(shí)，使學(xué)生了解地心說(shuō)(托勒密)和日心說(shuō)(哥白尼)分別以不同的參照物觀察天體運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn);通過(guò)學(xué)習(xí)開普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述，了解牛頓是通過(guò)總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了萬(wàn)有引力定律.
能力目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生的閱讀使學(xué)生知道開普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述;
情感目標(biāo)
使學(xué)生在了解地心說(shuō)和日心說(shuō)兩種不同的觀點(diǎn)，也使學(xué)生懂得科學(xué)的道路并不是平坦的光明大道，也是要通過(guò)斗爭(zhēng)，甚至?xí)冻錾拇鷥r(jià);
說(shuō)明：
1、日心、地心學(xué)說(shuō)及兩者之間的爭(zhēng)論有許多內(nèi)容可向?qū)W生介紹，教材為了簡(jiǎn)單明了地簡(jiǎn)述開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，沒(méi)有過(guò)多地?cái)⑹鲞@些內(nèi)容.教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況加以補(bǔ)充.
2、這一節(jié)的教學(xué)除向?qū)W生介紹日心、地心學(xué)說(shuō)之爭(zhēng)外，還要注意向?qū)W生說(shuō)明古時(shí)候人們總是認(rèn)為天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是由于它遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律不同.
3.學(xué)習(xí)這一節(jié)的主要目的是為了下一節(jié)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律做鋪墊，因此教材中沒(méi)有過(guò)重地講述開普勒的三大定律，而是將三大定律的內(nèi)容綜合在一起加以說(shuō)明，節(jié)后也沒(méi)有安排練習(xí).希望老師能合理地安排這一節(jié)的教學(xué).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材首先讓學(xué)生在上課前準(zhǔn)備大量的資料并進(jìn)行閱讀，如：第谷在1572年時(shí)發(fā)現(xiàn)在仙后座中有一顆很亮的新星，從此連續(xù)十幾個(gè)月觀察這顆星從明亮到消失的過(guò)程，并用儀器定位確證是恒星(后稱第谷星，是銀河系一顆超新星)，打破了歷來(lái)“恒星不變”的學(xué)說(shuō).伽利略開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué).為*以亞里士多德為旗號(hào)的經(jīng)院哲學(xué)對(duì)科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的科學(xué)認(rèn)識(shí)而奮斗了一生，因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”.開普勒幼年時(shí)期的不幸，通過(guò)自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.這些物理學(xué)家的有關(guān)資料可以幫助學(xué)生在了解萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中體會(huì)科學(xué)家們追求真理、實(shí)事求是、不畏強(qiáng)權(quán)的精神.
教法建議
具體授課中教師可以用故事的形式講述.也可通過(guò)放資料片和圖片的形式講述.也可大膽的讓學(xué)生進(jìn)行發(fā)言.
在講授“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”時(shí)，先不要否定“地心說(shuō)”，讓學(xué)生了解托勒密巧妙的解釋，同時(shí)讓學(xué)生明白哥白尼的理論*了統(tǒng)治人類長(zhǎng)達(dá)一千余年的地球是宇宙中心的“地心說(shuō)”理論，為宣傳和捍衛(wèi)這一學(xué)說(shuō)，意大利的思想家布魯諾慘遭燒死，伽利略也為此受到殘酷迫害.不必給結(jié)論，讓學(xué)生自行得出結(jié)論.
典型例題
關(guān)于開普勒的三大定律
例1月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天。應(yīng)用開普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地面多少高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在無(wú)空中不動(dòng)一樣.
分析：月球和人造地球衛(wèi)星都在環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第三定律，它們運(yùn)行軌道的半徑的三次方跟圓周運(yùn)動(dòng)周期的二次方的比值都是相等的.
解：設(shè)人造地球衛(wèi)星運(yùn)行半徑為R，周期為T，根據(jù)開普勒第三定律有：
同理設(shè)月球軌道半徑為，周期為，也有：
由以上兩式可得：
在赤道平面內(nèi)離地面高度：
km
點(diǎn)評(píng)：隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就好像停留在天空中的衛(wèi)星，通常稱之為定點(diǎn)衛(wèi)星.它們離地面的高度是一個(gè)確定的值，不能隨意變動(dòng)。
利用月相求解月球公轉(zhuǎn)周期
例2若近似認(rèn)為月球繞地球公轉(zhuǎn)與地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi)，且都為正圓.又知這兩種轉(zhuǎn)動(dòng)同向，如圖所示，月相變化的周期為29.5天(圖是相繼兩次滿月，月、地、日相對(duì)位置示意圖).
解：月球公轉(zhuǎn)(2π+)用了29.5天.故轉(zhuǎn)過(guò)2π只用天.
由地球公轉(zhuǎn)知.
所以=27.3天.
例3如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是哪個(gè)?()
A.B、C的線速度相等，且大于A的線速度
B.B、C的周期相等，且大于A的周期
C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度
D.若C的速率增大可追上同一軌道上的B
分析：由衛(wèi)星線速度公式可以判斷出，因而選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的.
由衛(wèi)星運(yùn)行周期公式，可以判斷出，故選項(xiàng)B是正確的.
衛(wèi)星的向心加速度是萬(wàn)有引力作用于衛(wèi)星上產(chǎn)生的，由，可知，因而選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.
若使衛(wèi)星C速率增大，則必然會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星C偏離原軌道，它不可能追上衛(wèi)星B，故D也是錯(cuò)誤的.
解：本題正確選項(xiàng)為B。
點(diǎn)評(píng)：由于人造地球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)，所需要的向心力是由萬(wàn)有引力提供的，若由于某種原因，使衛(wèi)星的速度增大。則所需要的向心力也必然會(huì)增加，而萬(wàn)有引力在軌道不變的時(shí)候，是不可能增加的，這樣衛(wèi)星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而會(huì)作離心運(yùn)動(dòng)。
探究活動(dòng)
1、觀察月亮的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象.
2、觀察日出現(xiàn)象.