行星的運動說課稿教案

1、行星的運動【教學目標】一、知識目標1 . 了解“地心說”和“日心說”兩種不同的觀點及發(fā)展過程；2 .知道開普勒對行星運動的描述；3 .知道天體運動的近似處理方法。二、能力目標1 .培養(yǎng)學生在客觀事物的基礎上通過分析、推理提出科學假設，再經(jīng)過實驗驗證的正 確認識事物本質的思維方法；2 .通過學習，培養(yǎng)學生善于觀察、善于思考和提高實際應用的能力；3 .通過體驗性活動提高學生實踐的意識。三、德育目標1 .通過開普勒行星運動定律的建立過程，滲透科學發(fā)現(xiàn)的方法論教育，建立科學的宇 宙觀和價值觀；2 .激發(fā)學生熱愛科學、探索真理的求知熱情；3 .培養(yǎng)學生交流合作以及評價探究結果的素養(yǎng)?！窘虒W重點】1 .

2、“日心說”的建立過程。2 .行星運動的規(guī)律?！窘虒W難點】1 .學生對天體運動缺乏感性認識。2 .開普勒行星運動規(guī)律的應用?！窘虒W用具】多媒體課件、掛圖、細繩、白紙教學步驟教師活動學生交流活動點 評導人新課：（展示幻燈片）引導學生交流斟酌短 文中的字詞，并發(fā)表自己的看法?！霸诤?瀚的夜空中，點點繁星就像一顆顆晶瑩剔 透的寶石鑲嵌在廣袤的蒼穹之 上”一名中學生關于夜空的描述。我們與無數(shù)生靈生活在地球上，白天 我們沐浴著太陽的光輝。 夜晚，仰望蒼穹， 繁星閃爍，美麗的月亮把我們帶入了無限 的遐想之中，這浩瀚無邊的宇宙中有著無 數(shù)的大小不一、形態(tài)各異的天體，它們的 神秘始終讓我們渴望了解，并不斷地去探

3、 索。而偉大的天文學家、物理學家已為我 們的探索開了頭，讓我們對宇宙來一個初 步的了解。首先，我們來了解行星的運動回答1: “點點”并 非實指天體大小，而是因 為它們距離我們非常遙 遠?；卮?: “鑲嵌”是 形象生動的描述，此處是 否恰當？通過欣賞短文 激發(fā)學生深層次的 思考和探究的熱情 與積極性。情況。板書：行星的運動。一、“地心說”和“日心說”的發(fā)展 過程在古代，人類最初通過直接的感性認 識，建立了 “地心說”的觀點，認為地球 是靜止不動的，而太陽和月亮繞地球而轉 動。因為“地心說”比較符合人們的日常 經(jīng)驗，太陽總是從東邊升起， 從西邊落下, 好像太陽繞地球轉動。正好，“地心說” 的觀點也

4、符合宗教神學關于地球是宇宙中 心的說法，所以“地心說”統(tǒng)治了人們很 長時間。但是隨著人們對天體運動的不斷 研究，發(fā)現(xiàn)“地心說”所描述的天體的運 動不僅復雜而且問題很多。如果把地球從 天體運動的中心位置移到一個普通的、繞 太陽運動的行星的位置，換一個角度來考 慮天體的運動，許多問題都可以解決，行 星運動的描述也變得簡單了。讓學生充分體 會人類在對行星運 動規(guī)律的認識過程 中充滿著曲折和艱科學家的偉大 既在于嚴謹?shù)目茖W 態(tài)度與科學精神， 也需要極大的推翻 權威的勇氣。隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展，人們希望借助 星星的位置為船隊導航，因而對行星的運 動觀測越來越精確。再加上第谷等科學家 經(jīng)過長期觀測及記錄

5、的大量的觀測數(shù)據(jù)， 用托勒密的“地心說”模型很難得出完美 的解答。當時，哥倫布和麥哲倫的探險航 行已經(jīng)使不少人相信地球并不是一個平 臺，而是一個球體，哥白尼就開始推測是 不是地球每天圍繞自己的軸線旋轉一周 呢？他假設地球并不是宇宙的中心，它與 其他行星都是圍繞著太陽做勻速圓周運 動。這就是“日心說？的模型。用“日心 說”能較好地和觀測的數(shù)據(jù)相符合，但它 的思想幾乎在一個世紀中被忽略，很晚才 被人們接受。原因有：（1） “日心說”只是 一個假設。利用這個“假設”，行星運動 的計算比“地心說”容易得多。但著作中 有很不精確的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)得出的 結果不能很好地跟行星位置的觀測結果相 符合。（2

6、）當時的歐洲的統(tǒng)治者還是教會， 把哥白尼的學說稱為“異端學說”，因為 它不符合教會的利益。致使這個正確的觀 點被推遲一個世紀才被人們所接受。德國的物理學家開普勒繼承和總結了他的導師第谷的全部觀測資料及觀測數(shù) 據(jù)，也是以行星繞太陽做勻速圓周運動的 模型來思考和計算的，但結果總是與第谷 的觀測數(shù)據(jù)有8的角度誤差，當時公認的 第谷的觀測誤差不超過 2。開普勒想，很 可能不是勻速圓周運動。在這個大膽思路 下，開普勒又經(jīng)過四年多的刻苦計算，先 后否定了 19種設想，最后終于計算出行星 是繞太陽運動的，證明了哥白尼的“日心 說”是正確的。同學們，通過對人類對行星運動的認 識過程。你有什么感想？引導學生在課

7、后閱讀科學足跡)雖然哥白尼等人否定了地心說，但仍 然認為其他行星圍繞太陽做圓周運動。這 個觀點是錯誤的，開普勒在第谷對780顆左右恒星觀察并有準確記錄的基礎上，提 出了橢圓軌道定律、面積定律和周期定律。引出新課二、開普勒定律(1)出示行星運動的掛圖(2)放有關行星運動的視頻學生踴躍發(fā)表自己 的感想：前人的這種對問題 的一絲不茍、孜孜以求的 精神值得大家學習。我們 對待學習更應該是腳踏 實地，認認真真，不放過 一點疑問，要有熱愛科 學、探索真理的熱情及堅 強的品質，來實現(xiàn)我們的 人生價值。學生可低聲交流:邊看邊介紹， 讓學生對行星運動 有一個簡單的感性 認識。(3)體驗活動：橢圓的制作引發(fā)學生思

8、考：橢圓有什么特點？橢圓中最長的線段(長軸)如何確 定？如果太陽位于橢圓的左焦點，請同學 們在自己畫出的橢圓中標出近日點和遠日 點位置？并思考近日距離和遠日距離的關學生分組合作實驗： 以細繩的兩端點為橢圓 的兩個焦點，用鉛筆緊貼 著細繩滑動，在紙上畫出 軌跡。錄像的效果很 好，很直觀，讓同 學能看到三維的立開普勒第一定律(橢圓軌道定律)： 所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上 圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個 焦點上。系。開普勒第二定律（面積定律）：太 陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)所掃過的 面積相等。若行星從 A到B的時間和從 到D的時間相等，則圖中的面積 S=%學生交流討論：近日 距離與

9、遠日距離之和等C于長軸的長度。體畫面，讓同學們的感性認識又提高引發(fā)學生思考：根據(jù)該定律，當行星靠近太陽時，運 行的速度如何？當行星遠離太陽時，運行 的速度又如何？開普勒第三定律（周期定律）：所有 行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉 周期的二次方的比值都相等。若用R表示半長軸，用 T表示周期, 2 R2學生交流討論：由幾何關系可知：當 行星在近日點時，距離 小，則走過的弧長大，所 以行星運動快；當行星在 遠日點時，距離大，則相 同時間內(nèi)走過的弧長短， 所以行星運動的慢。對學生的回答 要給予充分的肯 定和鼓勵，讓他們 獲得成功的喜悅則有： T, （K與運動的行星無關）學生回答：木、水金、 火、土

10、、地球、天王星、 海王星。注意學科間知 識的滲透和聯(lián)系強調(diào)表達式中各物理量的含義引發(fā)學生思考：現(xiàn)在我們已發(fā)現(xiàn)了太陽周圍有幾顆大 行星嗎？分別是什么？評價：（回答的很好），那同學們知 道哪顆行星離太陽最近？再問：水星繞太陽運轉的周期會和地 球一樣嗎？評價：（回答的非常精彩）不過這是 理論上的證明，有什么方法來驗證嗎？學生回答：水星 學生積極交流討論： 利用開普勒第三定 律可知：繞同一恒星運轉 的不同行星，K是一個常 量。所以水星離太陽最 近，繞太陽運轉的周期也 最短。學生積極交流討論： 可以通過查找數(shù)據(jù)資料 來估算水星和地球的 K值 是否相同，從而得出結 論。充分發(fā)揮學生 的主觀能動性，培 養(yǎng)良好的自學習慣（播放視頻：行星的運動）引導學生 結合教材版圖了解多數(shù)大行星軌道的近圓 特點，并讓學生自學天體運動的近似處理 方法。開普勒三定律的意義開普勒關于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