行星的運動說課稿教案

1、行星的運動【教學(xué)目標(biāo)】一、知識目標(biāo)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(biāo)1 .培養(yǎng)學(xué)生在客觀事物的基礎(chǔ)上通過分析、推理提出科學(xué)假設(shè)，再經(jīng)過實驗驗證的正 確認(rèn)識事物本質(zhì)的思維方法；2 .通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考和提高實際應(yīng)用的能力；3 .通過體驗性活動提高學(xué)生實踐的意識。三、德育目標(biāo)1 .通過開普勒行星運動定律的建立過程，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育，建立科學(xué)的宇 宙觀和價值觀；2 .激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、探索真理的求知熱情；3 .培養(yǎng)學(xué)生交流合作以及評價探究結(jié)果的素養(yǎng)。【教學(xué)重點】1 .

2、“日心說”的建立過程。2 .行星運動的規(guī)律。【教學(xué)難點】1 .學(xué)生對天體運動缺乏感性認(rèn)識。2 .開普勒行星運動規(guī)律的應(yīng)用?！窘虒W(xué)用具】多媒體課件、掛圖、細(xì)繩、白紙教學(xué)步驟教師活動學(xué)生交流活動點 評導(dǎo)人新課：（展示幻燈片）引導(dǎo)學(xué)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(xué)生關(guān)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(xué)家、物理學(xué)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(yuǎn)?；卮?: “鑲嵌”是 形象生動的描述，此處是 否恰當(dāng)？通過欣賞短文 激發(fā)學(xué)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(rèn) 識，建立了 “地心說”的觀點，認(rèn)為地球 是靜止不動的，而太陽和月亮繞地球而轉(zhuǎn) 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(zhuǎn)動。正好，“地心說” 的觀點也

4、符合宗教神學(xué)關(guān)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(fù)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(xué)生充分體 會人類在對行星運 動規(guī)律的認(rèn)識過程 中充滿著曲折和艱科學(xué)家的偉大 既在于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué) 態(tài)度與科學(xué)精神， 也需要極大的推翻 權(quán)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(dǎo)航，因而對行星的運 動觀測越來越精確。再加上第谷等科學(xué)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(dāng)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(zhuǎn)一周 呢？他假設(shè)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(jì)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(shè)。利用這個“假設(shè)”，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(jié)果不能很好地跟行星位置的觀測結(jié)果相 符合。（2

6、）當(dāng)時的歐洲的統(tǒng)治者還是教會， 把哥白尼的學(xué)說稱為“異端學(xué)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(jì)才被人們所接受。德國的物理學(xué)家開普勒繼承和總結(jié)了他的導(dǎo)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(jié)果總是與第谷 的觀測數(shù)據(jù)有8的角度誤差，當(dāng)時公認(rèn)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(shè)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(xué)們，通過對人類對行星運動的認(rèn) 識過程。你有什么感想？引導(dǎo)學(xué)生在課

7、后閱讀科學(xué)足跡)雖然哥白尼等人否定了地心說，但仍 然認(rèn)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(zhǔn)確記錄的基礎(chǔ)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(guān)行星運動的視頻學(xué)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(xué)習(xí)。我們 對待學(xué)習(xí)更應(yīng)該是腳踏 實地，認(rèn)認(rèn)真真，不放過 一點疑問，要有熱愛科 學(xué)、探索真理的熱情及堅 強(qiáng)的品質(zhì)，來實現(xiàn)我們的 人生價值。學(xué)生可低聲交流:邊看邊介紹， 讓學(xué)生對行星運動 有一個簡單的感性 認(rèn)識。(3)體驗活動：橢圓的制作引發(fā)學(xué)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(xué) 們在自己畫出的橢圓中標(biāo)出近日點和遠(yuǎn)日 點位置？并思考近日距離和遠(yuǎn)日距離的關(guān)學(xué)生分組合作實驗： 以細(xì)繩的兩端點為橢圓 的兩個焦點，用鉛筆緊貼 著細(xì)繩滑動，在紙上畫出 軌跡。錄像的效果很 好，很直觀，讓同 學(xué)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(xué)生交流討論：近日 距離與

9、遠(yuǎn)日距離之和等C于長軸的長度。體畫面，讓同學(xué)們的感性認(rèn)識又提高引發(fā)學(xué)生思考：根據(jù)該定律，當(dāng)行星靠近太陽時，運 行的速度如何？當(dāng)行星遠(yuǎn)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(zhuǎn) 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(xué)生交流討論：由幾何關(guān)系可知：當(dāng) 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(dāng)行星在 遠(yuǎn)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(xué)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(guān)）學(xué)生回答：木、水金、 火、土

10、、地球、天王星、 海王星。注意學(xué)科間知 識的滲透和聯(lián)系強(qiáng)調(diào)表達(dá)式中各物理量的含義引發(fā)學(xué)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(xué)們知 道哪顆行星離太陽最近？再問：水星繞太陽運轉(zhuǎn)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(xué)生回答：水星 學(xué)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(zhuǎn) 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(zhuǎn)的周期也 最短。學(xué)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(jié) 論。充分發(fā)揮學(xué)生 的主觀能動性，培 養(yǎng)良好的自學(xué)習(xí)慣（播放視頻：行星的運動）引導(dǎo)學(xué)生 結(jié)合教材版圖了解多數(shù)大行星軌道的近圓 特點，并讓學(xué)生自學(xué)天體運動的近似處理 方法。開普勒三定律的意義開普勒關(guān)于行星運動的確切描述不僅 使人們在解決行星的運動學(xué)問題上有了