高中物理7.1 行星的运动 教案2人教版必修2.doc

行星的运动一、素质教育目标（一）知识教学点1．了解“地心说”和“日心说”两种不同学说的建立和发展过程．2．知道开普勒对行星运动的描述．（二）能力训练点培养学生在客观事实的基础上通过分析、推理提出科学假设再经过实验检验的正确认识事物本质的思维方法．（三）德育渗透点通过开普勒行星运动定律的建立过程渗透科学发现的方法论教育、建立科学的宇宙观．（四）美育渗透点通过学习使学生了解到科学家为追求真理而不懈努力顽强的执著精神从他们身上所流露出来的人格美．二、学法引导学生自学、结合教师的讲解、介绍．三、重点·难点·疑点及解决办法1．重点“日心说”的建立过程和行星运动的规律．2．难点学生对天体的运动缺乏感性认识．3．疑点开普勒是如何确定行星运动规律的．4．解决办法利用挂图有条件的学校可放影像资料片形象地表现行星的运动情况．四、课时安排1课时五、教具学具准备行星运动的挂图或资料片六、师生互动活动设计1．教师用生动语言来介绍天体物体的发展历史引起学生产生思想上的共鸣．2．学生通过阅读教材和观看相关资料来提高认识．七、教学步骤（一）明确目标（略）（二）整体感知在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体如太阳、地球、月亮、星星等等．这些天体是如何运动的呢？人类最初是通过直接的感性认识以及受宗教的影响建立了“地心说”但后来第谷等科学家通过长期观测记录了大量的观测数据对地心说进行挑战哥白尼在此基础上提出了“日心说”“日心说”认为太阳是宇宙的中心其他天体（包括地球）都绕太阳作匀速圆周运动．“日心说”虽在“地心说”的基础上前进了一大步但“日心说”解释行星运动时与实际观测的结果仍有一定的误差最终开普勒通过计算确立了行星运动的正确图景：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆太阳处在所有椭圆的一个焦点上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．开普勒对行星运动的描述为牛顿发现万有引力定律奠定了重要基础．（三）重点、难点的学习与目标完成过程1．“地心说”和“日心说”的发展过程我们生活在地球上地球是浩瀚宇宙中无数星球中的一个这些星球是如何运动的呢？在古代人们认为地球是静止不动的太阳、月亮及其他行星都围绕地球运动这就是“地心说”．“地心说”虽然符合人们的日常经验也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法．但随着世界航海事业的发展人们希望借助星星的位置为船队导航因而对行星的运动观测越来越精确由大量的观测数据表明用托勒密的“地心说”模型很难得出完满的解答当时哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台而是一个球体哥白尼就开始推测是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周呢？他假想地球并不是宇宙的中心它与其他行星都是围绕着太阳在作匀速圆周运动的．这个模型称为“日心说”用“日心说”能够较好地和观测数据相符合但是哥白尼思想很晚才为人们所接受他的著作发表后几乎在一个世纪中完全被人们所忽视主要原因是：（1）在他们的著作中“日心说”只是一个“假设”若用这个“假设”行星运动的计算比“地心说”容易得多．（2）当时的欧洲正处于基督教改革与反改革的骚乱中一个人的科学见解可能会成为判断其是否忠诚的试金石．（3）在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据根据这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的观测结果相符合（4）最后甚至于连哥白尼本人也认为必须把托勒密的“本轮”的思想引进他的模型中．丹麦物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料他花了几年时间一遍一遍地进行数学计算通过计算他感到哥白尼的“日心说”是正确的并且把行星运动的轨迹修改为椭圆他的发现可以归结为行星运动三大定律这些经验定律精确地与观测数据相符因而被人们接受．2．开普勒行星运动定律开普勒关于行星运动的描述可以表述为三定律我们主要是介绍第一和第三定律．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆太阳处在所有椭圆的一个焦点上．由于行星的运动轨迹不是正圆因而它与太阳的距离一直在改变有时它向太阳靠拢而有时则向远离太阳的方向漫游．在整个运动过程中它的速度大小和方向是不断改变的．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．虽然每个行星的椭圆轨道各有一个但它们运动的轨道的半长轴的三次方跟公转周期平方的比值却都是相同的我们用R代表椭圆轨道的半长轴T代表公转周期经验公式表述为：＝k比值k是一个与行星本身无关的物理量由这个定律我们知道离太阳最近的行星——水星的运动周期最小（为88天）我们生活的地球的运转周期约为365天．（四）总结、扩展本节课我们学习了行星的运动了解了人类对行星运动的探索和认识的过程知道了