高一年級物理必修二第六章第一單元
第二節行星運動定律的近似處理
編寫者吳居海使用者使用時間第７周
一. 教學目標
1. 知道太陽系八大行星的執行圖。
2. 學習克卜勒三大定律，能用三大定律解決問題。
3. 了解人類對行星的認識過程是漫長複雜的，真是來之不易的。
二. 教學重點
1. 掌握克卜勒的行星運動的三大定律
2. 了解人類認識自然界的漫長過程，學習科學家們的不畏艱難，勇於探索的精神
3. 掌握克卜勒三定律的近似處理方法。並能用三大定律解決一些抽象的問題。
三．教學難點
掌握克卜勒的行星運動的定律近似處理方法
2. 應用克卜勒定律解決實際問題。
4．課時安排：1課時
五．教學過程
ａ、太陽系
師：我們現在來了解一下太陽系的各行星及其運**況。
師：自從冥王星於2023年8月24日被國際天文聯會取消其行星地位，降為「矮行星」後，從此太陽系由「九大行星」變為「八大行星。我們先來看一些**。
**動畫：九大行星執行圖；九大行星
b、克卜勒三大定律的近似處理
師：從剛才的研究我們發現，太陽系行星的軌道與圓十分接近，所以在中學階段的研究中我們按圓軌道處理。這樣，克卜勒三大定律就可以說成
【牢記】：
①行星繞太陽運動軌道是圓，太陽處在圓心上。
②對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運動。
③所有行星的軌道半徑的三次方跟它的公轉週期的平方的比值都相等。若用r代表軌道半徑，t代表公轉週期，克卜勒第三定律可以用公式表示為：,k與太陽有關。
【參考資料】：給出太陽系九大行星平均軌道半徑和週期的數值，供課後驗證。
擴充套件及注意：
1. 克卜勒定律不僅適用於行星繞太陽運動，同時它適用於所有的天體運動。只不過對於不同的中心天體，中的k值不一樣。
如金星繞太陽的與地球繞太陽的是一樣的，因為它們的中心天體一樣，均是太陽。但月球繞地球運動的與地球繞太陽的是不一樣的，因為它們的足以天體不一樣。
2. 克卜勒定律是根據行星運動的現察結果而總結歸納出來的規律．它們每一條都是經驗定律，都是從行星運動所取得的資料中總結出來的規律．克卜勒定律只涉及運動學、幾何學方面的內容，不涉及力學原因。
3. 克卜勒關於行星運動的確切描述，不僅使人們在解決行星的運動學問題上有了依據，更澄清了人們對天體運動神秘、模糊的認識，同時也推動了對天體動力學問題的研究．
4. 克卜勒定律不僅適用於行星繞太陽轉，也適用於衛星繞行星轉。
六．練習反饋
1、下列說法中正確的是（abcd）
a.大多數人造地球衛星的軌道都是橢圓，地球處在這些橢圓的乙個焦點上
b.人造地球衛星在橢圓軌道上運動時速度是不斷變化的；在近日點附近速率大，遠地點附近速率小；衛星與地心的連線，在相等時間內掃過的面積相等
c.大多數人造地球衛星的軌道，跟月亮繞地球運動的軌道，都可以近似看做為圓，這些圓的圓心在地心處
d.月亮和人造地球衛星繞地球運動，跟行星繞太陽運動，遵循相同的規律
2、關於克卜勒定律，下列說法正確的是（abc ）
a.克卜勒定律是根據長時間連續不斷的、對行星位置觀測記錄的大量資料，進行計算分析後獲得的結論
b.根據克卜勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽運動的過程中，其速度隨行星與太陽之間距離的變化而變化，距離小時速度大，距離大時速度小
c.行星繞太陽運動的軌道，可以近似看做為圓，即可以認為行星繞太陽做勻速圓周運動
d.克卜勒定律，只適用於太陽系，對其他恆星系不適用；行星的衛星（包括人造衛星）繞行星的運動，是不遵循克卜勒定律的
3、地球繞太陽的執行軌道是橢圓，因而地球與太陽之間的距離隨季節變化。冬至這天地球離太陽最近，夏至最遠。下列關於地球在這兩天繞太陽公轉速度大小的說法中，正確的是 （ b ）
a．地球公轉速度是不變的
b．冬至這天地球公轉速度大
c．夏至這天地球公轉速度大
d．無法確定
4、關於行星的運動說法正確的是（bd）
a、行星半長軸越長，自轉週期越大
b、行星半長軸越長，公轉週期越大
c、水星半長軸最短，公轉週期最大
d、冥王星半長軸最長，公轉週期最大
5、已知木星繞太陽的公轉週期是地球繞太陽公轉週期的12倍，則木星軌道半長軸是地球軌道半長軸的多少倍？
【解析】：根據克卜勒第三定律有
7．教學反思
行星運動的規律比較複雜，也比較抽象，學生難以理解，我們用近似的方法來處理克卜勒的三大行星定律，比較符合學生的認知規律。再就是克卜勒定律不僅適用於行星繞恆星運動，也適用於衛星繞行星運動。
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