高中物理行星的运动教案精选2篇
行星运动的高中物理必修二的一课内容，下面小编为你整理了高中物理必修二教案行星运动，希望对你有帮助。
篇一：
物理必修二教案行星运动【教学目标】
1、了解人类探索宇宙奥秘的发展简史，增强求知欲;
2、理解开普勒三个定律的内容和意义，会分析行星运动的基本特点;
3、理解开普勒第三定律椭圆运动规律到圆运动规律的转换;
4、培养学生尊重事实，善于观察，善于思考，善于动手的思想和能力，建立科学的宇宙观。
物理必修二教案行星运动【学情分析】
1 、学生已有的知识结构和能力。
从学生已经具有的知识基础来看，学生在学习本节课之前，可能只是通过 小学的科学课、报刊、杂志、电视等方式对有关科学家的事例略知一二，对科学 家的发现、 发明、 创造内容的了解应该是非常琐碎的， 无系统的天体运动研究历 史方面的知识，但对天体的运动学习应该具有很大的好奇心和浓厚的兴趣。
2 、学生认知能力上的欠缺。
从学生的认知能力看，由于行星运动抽象、无法感知，学生在理解行星的 运动规律上会存在障碍，同时椭圆在数学上还未接触过，也会给学生造成困惑。
物理必修二教案行星运动【重点难点】
1、理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动
2、对开普勒行星定律的理解和应用。
物理必修二教案行星运动【教学过程】
活动1【讲授】新课教学
引入新课：
自人类诞生之日起，我们就对这茫茫宇宙充满了好奇，希望探索宇宙的奥秘。我国古代产生了很多与此有关的美丽神话传说，比如关于宇宙的来源——盘古开天地。科学技术发展到今天，科学家对宇宙万物有了一定的认识。现在，我们知道，宇宙是这样产生的——宇宙大爆炸。
本节我们就共同来学习前人所探索到的行星的运动情况。
进行新课 ：
一、古人对天体运动的看法及发展过程 在古代，人们对于天体的运动存在着两种对立的看法，被称为“地心说”和“日心说”(教师介绍相关物理学史)。
1、“地心说”：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动;
2、“日心说”：太阳是宇宙的中心，地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动。
【提问】“日心说”和“地心说”哪种观点更正确?日心说的观点是否绝对正确?
若地球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每天的情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同，而“日心说”则能说明这种情况;白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。
“日心说”也并不是绝对正确的，太阳只是太阳系的中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，因此太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。迄今为止，人类还没有发现宇宙的中心。
二、开普勒行星运动定律:
古人把天体的运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。开普勒研究了第谷的行星观测记录，发现假设行星作匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符，只有认为行星作椭圆运动，才能解释这一差别。
出示表一：节气表。
由节气表分析可知，一年中四季的时间为：春季92天，夏季94天，秋季91天，冬季90天。如果地球运动轨道是圆，四季的时间应该是相等的，四季时间不等，说明地球绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆。
1、开普勒第一定律：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。(轨道定律)
【认识椭圆】 椭圆有2个焦点，半长轴用 表示，半短轴用 表示。
2、开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。(面积定律)
【提问】根据开普勒第二定律，如果一颗行星绕太阳沿椭圆轨道运动，它在远日点 和近日点 的速度大小相等吗?
由图易知，相等时间内在远日点附近运动的弧长 小于在近日点附近的弧长 ，因此可知，远日点速度小于近日点速度，即 。
3、开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。(周期定律)即：
(k为常量)
提问：比值k与行星无关，它可能跟谁有关呢?来分析下面一组数据。
出示表二：太阳系行星与地球卫星半长轴、周期一览表
由表中数据分析可知，围绕太阳运动的八大行星的K值相等，围绕地球运动的2颗卫星的K值也相等。由此得出结论：K值只与中心天体有关。中心天体相同，K值相等;中心天体不同，K值一般不同。
【注意】开普勒第三定律也适用于绕行星运动的卫星。
实际上，多数行星的椭圆轨道与圆十分接近(课本33页图6.1-3)，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，那么行星运动过程中就没有近日点和远日点。这样我们就可以把开普勒三大定律表述为：
行星绕太阳做圆周运动，太阳处在圆心位置; 行星绕太阳运动时线速度(或角速度)不变，即行星做匀速圆周运动。
所有行星轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方的比值相等，即 。
物理必修二教案行星运动【课堂总结】
本节学习的是开普勒行星运动的三定律，其中第一定律反映了行星运动的轨道是椭圆;第二定律描述了行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小;第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系。在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。
物理必修二教案行星运动【实例探究】
[例1]关于行星的运动以下说法正确的是( )
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长
C.行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长
D.水星离太阳“最近”，公转周期最短
分析：
由开普勒第三定律 可知，a越大，T越大，故CD正确，B错误;式中的T是公转周期而非自转周期，故A错。
答案：CD
[例2]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 。
分析：设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，且r1：r2 =1：2，则根据开普勒第三定律 ，则得出结果。
篇二：
教学目标
知识目标
通过学习物理学史的知识，使学生了解地心说(托勒密)和日心说(哥白尼)分别以不同的参照物观察天体运动的观点;通过学习开普勒对行星运动的描述，了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律.
能力目标
通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述;
情感目标
使学生在了解地心说和日心说两种不同的观点，也使学生懂得科学的道路并不是平坦的光明大道，也是要通过斗争，甚至会付出生命的代价;
说明：
1、日心、地心学说及两者之间的争论有许多内容可向学生介绍，教材为了简单明了地简述开普勒关于行星运动的规律，没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学生的实际情况加以补充.
2、这一节的教学除向学生介绍日心、地心学说之争外，还要注意向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是由于它遵循的运动规律与地面上物体运动的规律不同.
3.学习这一节的主要目的是为了下一节推导万有引力定律做铺垫，因此教材中没有过重地讲述开普勒的三大定律，而是将三大定律的内容综合在一起加以说明，节后也没有安排练习.希望老师能合理地安排这一节的教学.
教学建议
教材分析
本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读，如：第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星，从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程，并用仪器定位确证是恒星(后称第谷星，是银河系一颗超新星)，打破了历来“恒星不变”的学说.伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学.为*以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生，因此被誉为“近代科学之父”.开普勒幼年时期的不幸，通过自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神.
教法建议
具体授课中教师可以用故事的形式讲述.也可通过放资料片和图片的形式讲述.也可大胆的让学生进行发言.
在讲授“日心说”和“地心说”时，先不要否定“地心说”，让学生了解托勒密巧妙的解释，同时让学生明白哥白尼的理论*了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论，为宣传和捍卫这一学说，意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死，伽利略也为此受到残酷迫害.不必给结论，让学生自行得出结论.
典型例题
关于开普勒的三大定律
例1月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在无空中不动一样.
分析：月球和人造地球卫星都在环绕地球运动，根据开普勒第三定律，它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的.
解：设人造地球卫星运行半径为R，周期为T，根据开普勒第三定律有：
同理设月球轨道半径为，周期为，也有：
由以上两式可得：
在赤道平面内离地面高度：
km
点评：随地球一起转动，就好像停留在天空中的卫星，通常称之为定点卫星.它们离地面的高度是一个确定的值，不能随意变动。
利用月相求解月球公转周期
例2若近似认为月球绕地球公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内，且都为正圆.又知这两种转动同向，如图所示，月相变化的周期为29.5天(图是相继两次满月，月、地、日相对位置示意图).
解：月球公转(2π+)用了29.5天.故转过2π只用天.
由地球公转知.
所以=27.3天.
例3如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是哪个?()
A.B、C的线速度相等，且大于A的线速度
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轨道上的B
分析：由卫星线速度公式可以判断出，因而选项A是错误的.
由卫星运行周期公式，可以判断出，故选项B是正确的.
卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的，由，可知，因而选项C是错误的.
若使卫星C速率增大，则必然会导致卫星C偏离原轨道，它不可能追上卫星B，故D也是错误的.
解：本题正确选项为B。
点评：由于人造地球卫星在轨道上运行时，所需要的向心力是由万有引力提供的，若由于某种原因，使卫星的速度增大。则所需要的向心力也必然会增加，而万有引力在轨道不变的时候，是不可能增加的，这样卫星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而会作离心运动。
探究活动
1、观察月亮的运动现象.
2、观察日出现象.