行星的運動教案

1、7.1行星運動新課程標準要求(a)知識和技能1、了解地心理論和日心說的基本內(nèi)容。2.眾所周知，所有行星圍繞太陽的軌道都是橢圓，而太陽是橢圓的焦點。3.眾所周知，所有行星的軌道的半長軸的三次冪與其公轉(zhuǎn)周期的二次冪之比是相等的，這個比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，而是與太陽的質(zhì)量有關(guān)。4.理解人們對行星運動的理解是漫長而復(fù)雜的，而真理來之不易。(二)流程和方法通過托勒密、哥白尼、第谷布拉赫、開普勒等科學(xué)家對行星運動的不同理解，我們可以理解人類對事物本質(zhì)認識的動搖，加深我們對行星運動的理解。(3)情感、態(tài)度和價值觀1.澄清對天體運動神秘而模糊的理解，掌握人類理解自然規(guī)律的科學(xué)方法。2.理解科學(xué)是人類進步的不竭

2、動力。教學(xué)重點開普勒行星運動定律教學(xué)困難開普勒行星運動定律的理解和應(yīng)用教學(xué)方法教師啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生獨立閱讀、思考、討論和交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)工具計算機和投影儀等多媒體教學(xué)設(shè)備教學(xué)過程(a)引進新課程教師活動：在廣闊的宇宙中有無數(shù)不同大小和形狀的天體。白天，我們沐浴在陽光中；晚上，仰望天空，星星閃爍，美麗的月亮把我們帶入無限的遐想。由這些天體組成的宇宙一直是人們渴望了解和不斷探索的領(lǐng)域。經(jīng)過數(shù)百年的探索，偉大的科學(xué)家已經(jīng)對它有了一些初步的了解。在這一節(jié)中，我們將學(xué)習(xí)前人探索的行星運動。(二)開展新課程1.古人對天體運動及其發(fā)展過程的看法教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本的第一段，并畫出以下提綱：1.古人對天

3、體運動有什么看法？2.什么是“地心理論”和“日心說”？3.哪個理論長期以來一直占據(jù)主導(dǎo)地位？4.這兩種理論之間的爭論的結(jié)果是什么？學(xué)生活動：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言。1.在古代，人們對天體的運動有兩種截然相反的觀點：地心說和日心說。2.“地心理論”認為地球是宇宙的中心，宇宙是靜止的，太陽、月亮和其他行星都圍繞地球運動；日心說認為太陽是宇宙的中心，地球、月亮和其他行星都圍繞太陽運行。3.地心說長期占據(jù)主導(dǎo)地位。4.日心說和地心說爭論的結(jié)果是日心說最終戰(zhàn)勝了地心說，真理最終戰(zhàn)勝了謬誤。2.開普勒行星運動定律教師活動：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并設(shè)計以下大綱：1.古人認為天體是做什么的

4、？2.開普勒認為行星會做什么樣的運動？他是怎么得出這個結(jié)論的？3.開普勒行星運動定律的哪些方面描述了圍繞太陽的行星運動定律？具體表達是什么？學(xué)生活動：閱讀課文，從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言。1.古人認為天體的運動非常神圣。他們認為天體的運動不同于地面物體的運動，天體做了最完美、最和諧的勻速圓周運動。2.開普勒認為行星做橢圓運動。他發(fā)現(xiàn)，基于行星做勻速圓周運動的假設(shè)，計算數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)不一致。只有當(dāng)行星做橢圓運動時，這種差異才能被解釋。3.開普勒行星運動定律從三個方面揭示了行星運動的規(guī)律：行星運動的軌道、行星運動線速度的變化以及軌道與周期的關(guān)系。具體的表述是：第一定律：所有行星都以橢圓形

5、式圍繞太陽運行，太陽位于橢圓的焦點上。第二定律：對任何行星來說，它與太陽的聯(lián)系在相同的時間內(nèi)掃過相同的面積。第三定律：所有p的半長軸的三次冪之比教師活動：認真聽取學(xué)生代表的意見，進行評論和總結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生深入探究；【展示掛圖】介紹行星運動的掛圖，讓學(xué)生對行星運動有一個簡單的感性認識?！静シ乓曨l】通過觀看天體運動的三維圖片，使學(xué)生進一步提高對天體運動的感性認識。思考：比率k與行星無關(guān)。你能猜到這可能和誰有關(guān)嗎？事實上，大多數(shù)行星的軌道都非常接近圓，這在中學(xué)研究中可以視為圓。當(dāng)開普勒三定律應(yīng)用于圓形軌道時，它們應(yīng)該如何表達？學(xué)生活動：分組討論，根據(jù)課文、掛圖和視頻提供的線索獲得答案。學(xué)生代表發(fā)言。根

6、據(jù)開普勒第三定律，所有圍繞太陽運動的行星的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方之比是常數(shù)k?？梢圆聹y，這個“k”一定與運動系統(tǒng)中的物體有關(guān)。因為常數(shù)k對所有行星都一樣，但對每個行星都不同，所以它與行星無關(guān)。在運動系統(tǒng)中，除了行星，它還是中心天體的太陽，所以這個常數(shù)“k”一定與中心天體的太陽有關(guān)。(3)課堂總結(jié)和評論教師活動：讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)內(nèi)容。請一個學(xué)生在黑板上總結(jié)，其他學(xué)生在筆記本上總結(jié)，然后讓學(xué)生評價黑板上的總結(jié)。學(xué)生活動：認真總結(jié)本課內(nèi)容，寫下自己在本課中的經(jīng)歷，將黑板上的總結(jié)與自己的進行對比，看看誰更好，什么更好。點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力。教師應(yīng)該放手，讓學(xué)生總結(jié)所學(xué)，讓內(nèi)容的

7、順序有所不同，從而構(gòu)建自己的知識框架。(四)案例研究例1下面關(guān)于行星運動的說法是正確的()a.行星軌道的半長軸越長，旋轉(zhuǎn)周期越長b.行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期越長c.水星軌道的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最長d.冥王星離太陽“最遠”，公轉(zhuǎn)周期最長分析：根據(jù)開普勒第三定律，a越大，t越大，所以bd是正確的，c是錯誤的；公式中的t是公轉(zhuǎn)周期，而不是自轉(zhuǎn)周期，所以a是錯的?；卮穑篵d例2眾所周知，木星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期的12倍。那么木星繞太陽軌道的半長軸是地球軌道的三倍。思想介紹：木星和地球是圍繞太陽運行的行星，這可以通過開普勒第三定律直接解決。本主題研究開普勒第三定律的應(yīng)用。解決方案

8、：根據(jù)開普勒第三定律：敬地球：敬木星因此指出：當(dāng)用開普勒第三定律來解決問題時，應(yīng)該注意的是，它們的比值k是一個與行星運動無關(guān)的常數(shù)。放學(xué)后的作業(yè)1.課后完成p66“問題和練習(xí)”中的問題。2.課后，閱讀教材p64中“科學(xué)足跡”一欄的閱讀材料，體驗人類理解行星運動規(guī)律的過程。參考下列問題，分組討論，每組寫一篇閱讀后的感受。(1)“地心理論”為什么能占據(jù)很長的統(tǒng)治時間？(2)俗話說，“眼見為實”，這個說法絕對正確嗎？舉個例子。(3)為什么日心說能戰(zhàn)勝地心說？試著舉個例子。(4)“日心說”的觀點正確嗎？(5)閱讀后的靈感和感受是什么？教學(xué)經(jīng)驗思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的基礎(chǔ)。個人實踐和參與知

9、識發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵。沒有思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水和無根之樹。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)已成為鏡中之花，水中之月。教科書分析這一節(jié)的內(nèi)容很抽象，學(xué)生不熟悉，甚至不能被察覺。對天體的運動感到好奇，我感到非常神秘和難以理解。因此，我們必須引導(dǎo)學(xué)生了解人們對恒星運動認識的發(fā)展過程，從“日心說”和“地心說”的內(nèi)容到它們之間的爭論，從第谷的細心觀察到開普勒的數(shù)學(xué)運算，引導(dǎo)學(xué)生了解這些大師的思想和方法以及他們在學(xué)生整體感知過程中細致的科學(xué)精神，激發(fā)他們熱愛科學(xué)、探索真理的求知熱情。充分利用64頁課后閱讀材料。教學(xué)建議關(guān)于日心理論、地心理論以及它們之間的爭論，有很多內(nèi)容可以介紹給學(xué)生。為了簡單明了地講述開普