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高中物理人教版 (新课标)必修21.行星的运动教学设计
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修21.行星的运动教学设计，共3页。教案主要包含了内容及其解析，目标及其解析，教学问题诊断分析，教学支持条件分析，教学过程设计，目标检测等内容，欢迎下载使用。
一、内容及其解析
1、内容：本节主要讨论了人们对天体运动的认识的发展过程,并且介绍了“地心说”和“日心说”和本节的重点是开普勒关于行星运动的三定律.
2、解析：本节是本章的开首篇,对天体的运动描述及其理论的发展过程时后续几节的基础和依据.
二、目标及其解析
目标1：知道地心说和日心说的基本内容。
目标2：学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。
目标3：了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的，真是来之不易的。
三、教学问题诊断分析
学生一下子记不住开普勒关于行星运动的三定律,以至于不会灵活运用定律来解题.
四、教学支持条件分析
运用多媒体课件使学生便于记住开普勒关于行星运动的三定律,然后通过做题来强化定律得运用.
五、教学过程设计
1、教学基本流程
地心说→ 日薪说→ 开普勒三定律→ 三定律的应用 → 强化练习、小结 。
2、教学情景
问题 1：“地心说”和“日心说”的共同点是什么？在“地心说”和“日心说”的争斗中，谁最终取得了胜利？取得胜利原因是什么？
设计意图：知道什么是“地心说”和什么是“日心说”。
问题2：开普勒关于行星运动的三定律的内容是什么？如何理解？
设计意图：知道开普勒关于行星运动的三定律。
问题3：公式中的比例系数k可能与谁有关？
例1、下列说法中正确的是（ ）
A.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上
B.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近日点附近速率大，远地点附近速率小；卫星与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等
C.大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处
D.月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律
例2、关于开普勒定律，下列说法正确的是（ ）
A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观测记录的大量数据，进行计算分析后获得的结论
B.根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度大，距离大时速度小
C.行星绕太阳运动的轨道，可以近似看做为圆，即可以认为行星绕太阳做匀速圆周运动
D.开普勒定律，只适用于太阳系，对其他恒星系不适用；行星的卫星（包括人造卫星）绕行星的运动，是不遵循开普勒定律的
例3、地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是 （ ）
A．地球公转速度是不变的
B．冬至这天地球公转速度大
C．夏至这天地球公转速度大
D．无法确定
例4、关于行星的运动说法正确的是（ ）
A、行星半长轴越长，自转周期越大
B、行星半长轴越长，公转周期越大
C、水星半长轴最短，公转周期最大
D、冥王星半长轴最长，公转周期最大
六、目标检测
1、“地心说”的观点： 。代表人物是 。
2、“日心说”的观点： 。代表人物是 。
3、开普勒第一定律： 。椭圆的特点是 。近日点： ，地球在近日点时，北半球是 （春、夏、秋、冬）；远日点： ，地球在远日点时，北半球是 （春、夏、秋、冬）。
4、开普勒第一定律说明了行星运动轨迹的形状，那不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?
5、开普勒第二定律： 。
6、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？
7、开普勒第三定律： 。公式是 。
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC
A组题
1、下列说法正确的是（ ）
A.地球是一颗绕太阳运动的行星
B.关于天体运动的日心说和地心说都是错误
C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
2、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )
A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C、所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D、所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
3、理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ）
A、公式只适用于轨道是椭圆的运动
B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等
C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星） 无关
D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
设计意图：基础知识练习
B组题
4、两颗行星的质量分别为，绕太阳运行的轨道半长轴分别为，则它们的公转周期之比为（ ）
A、 B、 C、 D、无法确定
5、某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳距离为b，过近日点时行星的速率为，则过远日点时速率为（ ）
A、 B、 C、 D、
6、银河系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8∶1，则
（1）它们的轨道半径的比为 （ ）
A.4∶1 B.8∶1 C.2∶1 D.1∶4
（2）两行星的公转速度之比为 （ ）
A.2∶1 B.4∶1 C.1∶2 D.1∶4
设计意图：提高学生对基础知识的理解、运用能力
C组题
7、海王星的公转周期约为5.19×109s，地球的公转周期为3.16×107s，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？
A
B
R
8、飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T，地球半径为，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？
设计意图：提高部分学生的能力
教学反思：
一、内容及其解析
1、内容：本节主要讨论了人们对天体运动的认识的发展过程,并且介绍了“地心说”和“日心说”和本节的重点是开普勒关于行星运动的三定律.
2、解析：本节是本章的开首篇,对天体的运动描述及其理论的发展过程时后续几节的基础和依据.
二、目标及其解析
目标1：知道地心说和日心说的基本内容。
目标2：学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。
目标3：了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的，真是来之不易的。
三、教学问题诊断分析
学生一下子记不住开普勒关于行星运动的三定律,以至于不会灵活运用定律来解题.
四、教学支持条件分析
运用多媒体课件使学生便于记住开普勒关于行星运动的三定律,然后通过做题来强化定律得运用.
五、教学过程设计
1、教学基本流程
地心说→ 日薪说→ 开普勒三定律→ 三定律的应用 → 强化练习、小结 。
2、教学情景
问题 1：“地心说”和“日心说”的共同点是什么？在“地心说”和“日心说”的争斗中，谁最终取得了胜利？取得胜利原因是什么？
设计意图：知道什么是“地心说”和什么是“日心说”。
问题2：开普勒关于行星运动的三定律的内容是什么？如何理解？
设计意图：知道开普勒关于行星运动的三定律。
问题3：公式中的比例系数k可能与谁有关？
例1、下列说法中正确的是（ ）
A.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上
B.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近日点附近速率大，远地点附近速率小；卫星与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等
C.大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处
D.月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律
例2、关于开普勒定律，下列说法正确的是（ ）
A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观测记录的大量数据，进行计算分析后获得的结论
B.根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度大，距离大时速度小
C.行星绕太阳运动的轨道，可以近似看做为圆，即可以认为行星绕太阳做匀速圆周运动
D.开普勒定律，只适用于太阳系，对其他恒星系不适用；行星的卫星（包括人造卫星）绕行星的运动，是不遵循开普勒定律的
例3、地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是 （ ）
A．地球公转速度是不变的
B．冬至这天地球公转速度大
C．夏至这天地球公转速度大
D．无法确定
例4、关于行星的运动说法正确的是（ ）
A、行星半长轴越长，自转周期越大
B、行星半长轴越长，公转周期越大
C、水星半长轴最短，公转周期最大
D、冥王星半长轴最长，公转周期最大
六、目标检测
1、“地心说”的观点： 。代表人物是 。
2、“日心说”的观点： 。代表人物是 。
3、开普勒第一定律： 。椭圆的特点是 。近日点： ，地球在近日点时，北半球是 （春、夏、秋、冬）；远日点： ，地球在远日点时，北半球是 （春、夏、秋、冬）。
4、开普勒第一定律说明了行星运动轨迹的形状，那不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?
5、开普勒第二定律： 。
6、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？
7、开普勒第三定律： 。公式是 。
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC
A组题
1、下列说法正确的是（ ）
A.地球是一颗绕太阳运动的行星
B.关于天体运动的日心说和地心说都是错误
C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
2、下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )
A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C、所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D、所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
3、理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ）
A、公式只适用于轨道是椭圆的运动
B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等
C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星） 无关
D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
设计意图：基础知识练习
B组题
4、两颗行星的质量分别为，绕太阳运行的轨道半长轴分别为，则它们的公转周期之比为（ ）
A、 B、 C、 D、无法确定
5、某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳距离为b，过近日点时行星的速率为，则过远日点时速率为（ ）
A、 B、 C、 D、
6、银河系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8∶1，则
（1）它们的轨道半径的比为 （ ）
A.4∶1 B.8∶1 C.2∶1 D.1∶4
（2）两行星的公转速度之比为 （ ）
A.2∶1 B.4∶1 C.1∶2 D.1∶4
设计意图：提高学生对基础知识的理解、运用能力
C组题
7、海王星的公转周期约为5.19×109s，地球的公转周期为3.16×107s，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？
A
B
R
8、飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T，地球半径为，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？
设计意图：提高部分学生的能力
教学反思：
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