开普勒三定律.doc

行星运动的规律（开普勒三定律）（教案）
物理组：敖成松

导
入
图片1：中国梦：嫦娥奔月（音乐：王菲的水调歌头）
图片2：中国梦的实现:嫦娥探月（载人登月）、天宫升天（载人航天）、北斗导航（全球定位）
播放视频：嫦娥二号国庆节奔月，高清动画逼真演示
导入语：为什么宇宙飞船能登上月球？为什么飞船能像月亮那样围绕地球旋转？飞船在什么条件下能挣脱地球的束缚？在进一步的探索中，人类对遥远的星球会有哪些了解？
学习本章：万有引力定律及其应用后，你将找到部分答案，从今天开始，我们进入第五章（万有引力定律及其应用）的学习，今天这节课我们主要学习形星运动的规律（即开普勒三定律）
板书：行星运动的规律（开普勒三定律）
学
习
目
标
及
重
难
点

课件展示教学目标和重难点。
学习目标：1、了解开普勒三定律的内容。
2、掌握开普勒三定律的应用。

重点：开普勒行星运动定律
难点：用开普勒定律解决有关天体运动问题

新
课
教
学

新
课
教
学

历史的足迹：
地心说：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他行星都绕地球转（代表人物：亚里士多德、托勒密）
日心说：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳转。
开普勒仔细研究了他的导师---第谷连续20年来对行星的位置的观测数据，他先后否定了19种设想，最后用了10年的时间，最终得出了开普勒三大经验定律。
播放第一个动画让学生观察，能看出行星绕太阳旋转有什么特点。
总结：开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
（教师引导：太阳系：太阳是中心天体，其他行星围绕太阳转）
关键字：椭圆，焦点。
轨迹是什么形状？（椭圆）；太阳位于椭圆的哪个位置？（其中的一个焦点上）；
教师小结；板书：开普勒第一定律（轨道定律）；椭圆、焦点
针对开普勒第一定律做两个问题:
问题1：图片展示，太阳可能在哪一点，行星可能的轨道是哪些？小组讨论完成。
问题2：用你一只手的拳头为太阳，另一只收的手指为绕太阳旋转的行星，模拟演示行星的运动，小组讨论完成。
请同学上讲台演示。
深入：这些轨道面共面吗？（小结）教师演示。
播放第二个动画演示开普勒第二定律：
总结：开普勒第二定律（面积定律）：太阳与任何一个行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过的面积相等。
关键词：矢径、相等时间、面积相等
问题3：图中，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，则行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？小组讨论并板书展示小结。（提醒：用前一章圆周运动的知识来解）
V=S /t（线速度等于弧长比上时间）
教师小结：板书：开普勒第二定律（面积定律）；行星在近日点的速率大于远日点速率
给学生讲解一下椭圆：
总结：开普勒第三定律（周期定律）：行星绕太阳运行轨道半长轴r的立方与其公转周期T的平方成正比。r3/T2=K
关键词：r3/T2=K
记忆方式：rst，r在前，T在后，r是分子，T是分母，r是老大哥要多占，所以为3，T是小老弟少占。
动手验证一下开普勒第三定律,课件展示，比例系数K是一个常数，这个常数只与中心天体有关，同一中心天体，比例系数K相同。
教师小结：板书：开普勒第三定律（面积定律）；r3/T2=K（K只与中心天体有关）
【问题4 】 ：请比较图中，行星绕太阳周期T的大小关系。并说明原因。

练习：有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。
作业
布置
1、课后默写开普勒三定律
2、开普勒三大定律是否适合于其他恒星？请课后查证。
3、完成当代中学生报第35期开普勒三定律的题目
课堂
小结
1、明白开普勒三大定律各个的含义
2、知道行星运动的规律
3、掌握对其的应用
赠语
开普勒自撰的墓志铭：
我曾测量天空，现在测量幽冥。
灵魂飞向天国，肉体安息土中。
宇宙的奥秘是无穷的，希望同学们好好学习，努力探索!
星期天晚自习将给大家讲解开普勒——伟大而苦难的一生。
播放视频：开普勒三定律
2013年5月10日