行星的運動教案設(shè)計
物理學是研究物質(zhì)運動最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學科。接下來是小編為大家整理的行星的運動教案設(shè)計，希望大家喜歡!
行星的運動教案設(shè)計一
★課題 6.1 行星的運動
★教學目標
知識與技能：
知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。
學習開普勒三大定律，能用三大定律解決問題。
了解人類對行星的認識過程是漫長復雜的，真是來之不易的。
過程與方法：
體會精確的觀察記錄在科學研究中的重要地位。
對過對開普勒三定律的學習了解天體運動的規(guī)律。
情感態(tài)度與價值觀：
通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識，了解人類認識事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運動的理解。
了解伽利略等科學家為科學獻身的精神，學習前人對問題一絲不茍、孜孜以求的精神。
★重難點：
掌握天體運動的演變過程; 熟記開普勒三定律.
★課時安排：1課時
★新課引入：同學們，在前面的學習中我們已經(jīng)學習了運動學靜力學及動力學的基本知識并且用這些知識研究了地面上物體的運動，現(xiàn)在我們就放開視野，從今天開始我們來研究天空中的運動：天體運動。首先是太陽系行星的運動.
研究天體的運動是從古到今科學研究的永恒主題。關(guān)于行星的運動，歷史上有兩種對立的說法，這是歷史上犧牲最大的科學爭論。
★新課教學
一、地心說
1、地心說：認為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉(zhuǎn)。
2、代表人物：托勒密(公元90——168年)
3、存在條件：第一符合人們的日常經(jīng)驗，第二人們多信奉宗教神學，認為地球是宇宙中心。
但： 隨著觀測精度的不斷提高，地心說算出的行星位置偏離觀測位置越來越大
二、日心說
1、日心說：太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動
2、代表人物：哥白尼(1473——1543)
3、存在條件：地心說解釋天體運動不僅復雜，而且許多問題都不能解釋。而用日心說，許多天體運動的問題不但能解決，而且還變得特別簡單。
進入高中物理的第一節(jié)課就學了參考系的選擇，我們知道運動的描述是相對的，從表面上看，兩學說只不過是參考系的改變.但大家要注意，這是一兩千年前的爭論，運動描述的相對性是物理學發(fā)展后，一非?，F(xiàn)代的科學觀點，它們所謂的靜止是絕對靜止，就像我們還沒讀書，沒學物理時認為地面是絕對靜止的，其它物體相對地面的在動叫做運動的物體，地心說的觀點就是地球絕對靜止，日心說的觀點就是太陽絕對靜止.現(xiàn)在看來古代的兩種學說都不完善，地心說和日心說的共同點：天體的運動都是勻速圓周運動。因為太陽、地球等天體都是運動的(運動是絕對的)，鑒于當時對自然科學的認識能力，日心說比地心說更先進，在太陽系中我們認為太陽是靜止的
師：“日心說”所以能夠戰(zhàn)勝“地心說”是因為好多“地心說”不能解析的現(xiàn)象“日心說”則能說明，也就是說，“日心說”比“地心說”更科學、更接近事實.例如：若地球不動，晝夜交替是太陽繞地球運動形成的.那么，每天的情況就應(yīng)是相同的，而事實上，每天白天的長短不同，冷暖不同.而“日心說”則能說明這種情況：白晝是地球自轉(zhuǎn)形成的，而四季是地球繞太陽公轉(zhuǎn)形成的。
三、天才觀測家-第谷的觀測(純?nèi)庋塾^測)
1、第谷(1546——1601)是丹麥的天文學家、觀測家，歷時20年的觀測，記錄了行星、月亮、彗星的位置。
2、第谷雖然本人沒有描繪出行星運動的規(guī)律，但他積累的資料為開普勒的研究提供了堅實的基礎(chǔ)
天才觀測家又有一學生是天才數(shù)學家-----開普勒
他分析他導師-第谷數(shù)據(jù)得出結(jié)論：行星運動的軌道不是圓周運動而是繞橢圓運動
四、補充：簡介橢圓(可使學生實驗體驗橢圓)
小結(jié)：兩個圖釘位置靠的越近，橢圓就越接近于圓
五、開普勒三定律：
1.開普勒第一定律——橢圓軌道定律
所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。
注意：九大行星的軌道半徑不同且所在的軌道平面不在同一個軌道平面上
開普勒指出運動軌道不是圓，那么就不可能如上兩學說做勻速圓周運動，行星運動的速度是怎樣的呢?
2.開普勒第二定律——又叫面積定律
行星的運動教案設(shè)計二
教學準備
1. 教學目標
1、知識與技能
(1)知道地心說和日心說的基本內(nèi)容;
(2)知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上;
(3)知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，且這個比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，但與太陽的質(zhì)量有關(guān);
(4)理解人們對行星運動的認識過程是漫長復雜的，真理是來之不易的。
2、過程與方法：過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識，了解人類認識事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運動的理解。
3、情感、態(tài)度與價值觀
(1)澄清對天體運動裨秘、模糊的認識，掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法。
(2)感悟科學是人類進步不竭的動力。
2. 教學重點/難點
二、教學重點：理解和掌握開普勒行星運動定律，認識行星的運動。學好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運動規(guī)律的認識，掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法，并有利于對人造衛(wèi)星的學習。
三、教學難點：對開普勒行星運動定律的理解和應(yīng)用，通過本節(jié)的學習可以澄清人們對天體運動神秘、模糊的認識。
3. 教學用具
多媒體、板書
4. 標簽
教學過程
一、地心說和日心說
1.基本知識
(1)地心說
?、賰?nèi)容：地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球運動.
?、诖砣宋铮和欣彰?
(2)日心說
?、賰?nèi)容：太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動.
(3)兩種學說的局限性
它們都把天體的運動看得很神圣，認為天體的運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動，而這和丹麥天文學家第谷的觀測數(shù)據(jù)不符.
2.思考判斷
(1)宇宙的中心是太陽，所有行星都在繞太陽做勻速圓周運動.(×)
(2)造成天體每天東升西落的原因是天空不轉(zhuǎn)動，只是地球每天自西向東自轉(zhuǎn)一周.(×)
(3)與日地距離相比，恒星離地球都十分遙遠.(√)
探究交流
地心說和日心說是兩種截然不同的觀點，現(xiàn)在看來這兩種觀點哪一種是正確的?
【提示】 兩種觀點受人們意識的限制，是人類發(fā)展到不同歷史時期的產(chǎn)物.兩種觀點都具有歷史局限性，現(xiàn)在看來都是不完全正確的.
二、開普勒行星運動定律
1.基本知識
2.思考判斷
(1)圍繞太陽運動的行星的速率是一成不變的.(×)
(2)開普勒定律僅適用于行星繞太陽的運動.(×)
(3)行星軌道的半長軸越長，行星的周期越長.(√)
探究交流
行星繞太陽在橢圓軌道上運行，行星距太陽較近處與距太陽較遠處相比較，運動速率何處較大?
【提示】 由開普勒第二定律可知，由于在相等的時間內(nèi)，行星與太陽的連線掃過相等的面積，顯然相距較近時相等時間內(nèi)經(jīng)過的弧長必須較長，因此運動速率較大.
三、行星運動的近似處理
1.基本知識
(1)行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心.
(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.
行星的運動教案設(shè)計三
【教材分析】
本節(jié)課的學習內(nèi)容，是學習萬有引力定律及天體運動問題的基礎(chǔ)和前提。本節(jié)內(nèi)容的特點是：知識內(nèi)容較少，但包含著的科學史料十分豐富，因此，本課的教學設(shè)計應(yīng)該立足于學生的科學精神的培養(yǎng)，讓學生在科學家關(guān)于天體運動問題的研究歷史中，感悟科學家求真、求簡的研究思想和獻身于科學的精神。
【設(shè)計說明】
開普勒的行星運動定律是本節(jié)課的中心內(nèi)容，圍繞這個中心內(nèi)容，所展開的是人類對天體運動認識的艱難歷程，這正是對學生進行物理史、科學史教育的契機。通過對歷史的了解培養(yǎng)學生的歷史唯物主義觀點、辯證唯物注意觀點，激發(fā)學生不迷信權(quán)威，不迷信教條的創(chuàng)新精神，樹立獻身科學的決心和信心是這節(jié)課的教學重點。因此，激趣及展現(xiàn)科學家獨特的思維方式及推理方法是本設(shè)計的中心。
【教學流程】
展示我們所知道的宇宙—日心說與地心說—開普勒行星運動定律—橢圓軌道特征—行星運動定律的意義—解決問題
【教學目標】
一、知識與技能
認識橢圓;了解人類對天體運行的研究歷史;理解開普勒三定律。
二、過程與方法
通過對天體運行研究歷史的了解，體會科學研究的一般思路與方法──質(zhì)疑、批判、猜測、觀察與實驗。
三、情感態(tài)度價值觀
通過對天體運行研究歷史的了解，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、勇于創(chuàng)新、實事求是的科學態(tài)度，感悟科學家對科學的執(zhí)著和獻身精神，培養(yǎng)學生熱愛科學、獻身科學的精神。
【教學重點】
開普勒三定律。
【教學難點】
行星的橢圓軌道。體驗和理解把實驗歸納和數(shù)學演繹結(jié)合起來研究問題的科學方法。
【教具準備】
多媒體課件 實物投影儀 細線 圖釘 木板、白紙 鉛筆
【教學過程】
一、 引入新課
(一)、我們所知道的宇宙——多媒體演示大宇宙，并閱讀文字：當代天文學的研究成果表明：
宇宙是有層次結(jié)構(gòu)的、物質(zhì)形態(tài)多樣的、不斷運動發(fā)展的天體系統(tǒng)。
由小到大-衛(wèi)星、行星、恒星、星云、銀河系及河外星系、星系團、本超星系團。
太陽系-由八大行星、?小行星、彗星和流星體組成;
銀河系-由2500億顆類似太陽的恒星和星際物質(zhì)構(gòu)成更巨大的天體系統(tǒng);
星系團-大約由10億個類似銀河系的河外星系聚集成大大小小的集團;
本星系群-包括銀河系在內(nèi)約40個星系構(gòu)成的一個小星系團。
超星系團-若干星系團集聚在一起構(gòu)成更大、更高一層次的天體系統(tǒng);
本超星系團-本星系群和其附近的約50個星系團構(gòu)成的超星系團叫做本超星系團。
(二)、多媒體演示太陽系八大行星，指出冥王星為何不再是太陽的行星。
二、新課教學
請同學們閱讀教材p32第一自然段內(nèi)容討論思考下列問題：
1.古代人對天體運動存在哪些看法?
2.“地心說”和“日心說”的觀點分別是什么?
3.為什么“地心說”在古代長期被認為是正確的?
教師講述：人類對天體運行的認識，起源于托勒密的“地心說”，經(jīng)哥白尼發(fā)展到了“日心說”，開普勒的“行星運動定律”第一次為天體的運動立了法。而完全解決天體運動問題的則是“站在巨人肩膀上”的牛頓。
探究一：第谷、開普勒的研究
.課件展示一：人類對天體運動的認識歷史
課件展示二：地心說與日心說
(1)地心說：認為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉(zhuǎn)。
該學說最初由古希臘學者歐多克斯提出，后經(jīng)亞里士多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來。盡管它把地球當作宇宙中心是錯誤的，然而地心說是世界上第一個行星體系模型，它的歷史功績不應(yīng)抹殺。
n托勒密于公元二世紀，提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu)學說，即“地心說”.
n地心說認為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮及其他的行星都繞地球運動.
n地心說直到16世紀才被哥白尼推翻.
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