行星的運(yùn)動(dòng)教案設(shè)計(jì)
物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。接下來(lái)是小編為大家整理的行星的運(yùn)動(dòng)教案設(shè)計(jì)，希望大家喜歡!
行星的運(yùn)動(dòng)教案設(shè)計(jì)一
★課題 6.1 行星的運(yùn)動(dòng)
★教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：
知道地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容。
學(xué)習(xí)開(kāi)普勒三大定律，能用三大定律解決問(wèn)題。
了解人類(lèi)對(duì)行星的認(rèn)識(shí)過(guò)程是漫長(zhǎng)復(fù)雜的，真是來(lái)之不易的。
過(guò)程與方法：
體會(huì)精確的觀察記錄在科學(xué)研究中的重要地位。
對(duì)過(guò)對(duì)開(kāi)普勒三定律的學(xué)習(xí)了解天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開(kāi)普勒等幾位科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。
了解伽利略等科學(xué)家為科學(xué)獻(xiàn)身的精神，學(xué)習(xí)前人對(duì)問(wèn)題一絲不茍、孜孜以求的精神。
★重難點(diǎn)：
掌握天體運(yùn)動(dòng)的演變過(guò)程; 熟記開(kāi)普勒三定律.
★課時(shí)安排：1課時(shí)
★新課引入：同學(xué)們，在前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)學(xué)靜力學(xué)及動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)并且用這些知識(shí)研究了地面上物體的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在我們就放開(kāi)視野，從今天開(kāi)始我們來(lái)研究天空中的運(yùn)動(dòng)：天體運(yùn)動(dòng)。首先是太陽(yáng)系行星的運(yùn)動(dòng).
研究天體的運(yùn)動(dòng)是從古到今科學(xué)研究的永恒主題。關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，歷史上有兩種對(duì)立的說(shuō)法，這是歷史上犧牲最大的科學(xué)爭(zhēng)論。
★新課教學(xué)
一、地心說(shuō)
1、地心說(shuō)：認(rèn)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(yàn)，第二人們多信奉宗教神學(xué)，認(rèn)為地球是宇宙中心。
但： 隨著觀測(cè)精度的不斷提高，地心說(shuō)算出的行星位置偏離觀測(cè)位置越來(lái)越大
二、日心說(shuō)
1、日心說(shuō)：太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)
2、代表人物：哥白尼(1473——1543)
3、存在條件：地心說(shuō)解釋天體運(yùn)動(dòng)不僅復(fù)雜，而且許多問(wèn)題都不能解釋。而用日心說(shuō)，許多天體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題不但能解決，而且還變得特別簡(jiǎn)單。
進(jìn)入高中物理的第一節(jié)課就學(xué)了參考系的選擇，我們知道運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的，從表面上看，兩學(xué)說(shuō)只不過(guò)是參考系的改變.但大家要注意，這是一兩千年前的爭(zhēng)論，運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性是物理學(xué)發(fā)展后，一非?，F(xiàn)代的科學(xué)觀點(diǎn)，它們所謂的靜止是絕對(duì)靜止，就像我們還沒(méi)讀書(shū)，沒(méi)學(xué)物理時(shí)認(rèn)為地面是絕對(duì)靜止的，其它物體相對(duì)地面的在動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的物體，地心說(shuō)的觀點(diǎn)就是地球絕對(duì)靜止，日心說(shuō)的觀點(diǎn)就是太陽(yáng)絕對(duì)靜止.現(xiàn)在看來(lái)古代的兩種學(xué)說(shuō)都不完善，地心說(shuō)和日心說(shuō)的共同點(diǎn)：天體的運(yùn)動(dòng)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樘?yáng)、地球等天體都是運(yùn)動(dòng)的(運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的)，鑒于當(dāng)時(shí)對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)能力，日心說(shuō)比地心說(shuō)更先進(jìn)，在太陽(yáng)系中我們認(rèn)為太陽(yáng)是靜止的
師：“日心說(shuō)”所以能夠戰(zhàn)勝“地心說(shuō)”是因?yàn)楹枚唷暗匦恼f(shuō)”不能解析的現(xiàn)象“日心說(shuō)”則能說(shuō)明，也就是說(shuō)，“日心說(shuō)”比“地心說(shuō)”更科學(xué)、更接近事實(shí).例如：若地球不動(dòng)，晝夜交替是太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)形成的.那么，每天的情況就應(yīng)是相同的，而事實(shí)上，每天白天的長(zhǎng)短不同，冷暖不同.而“日心說(shuō)”則能說(shuō)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(yáng)公轉(zhuǎn)形成的。
三、天才觀測(cè)家-第谷的觀測(cè)(純?nèi)庋塾^測(cè))
1、第谷(1546——1601)是丹麥的天文學(xué)家、觀測(cè)家，歷時(shí)20年的觀測(cè)，記錄了行星、月亮、彗星的位置。
2、第谷雖然本人沒(méi)有描繪出行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但他積累的資料為開(kāi)普勒的研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
天才觀測(cè)家又有一學(xué)生是天才數(shù)學(xué)家-----開(kāi)普勒
他分析他導(dǎo)師-第谷數(shù)據(jù)得出結(jié)論：行星運(yùn)動(dòng)的軌道不是圓周運(yùn)動(dòng)而是繞橢圓運(yùn)動(dòng)
四、補(bǔ)充：簡(jiǎn)介橢圓(可使學(xué)生實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)橢圓)
小結(jié)：兩個(gè)圖釘位置靠的越近，橢圓就越接近于圓
五、開(kāi)普勒三定律：
1.開(kāi)普勒第一定律——橢圓軌道定律
所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)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(gè)軌道平面上
開(kāi)普勒指出運(yùn)動(dòng)軌道不是圓，那么就不可能如上兩學(xué)說(shuō)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，行星運(yùn)動(dòng)的速度是怎樣的呢?
2.開(kāi)普勒第二定律——又叫面積定律
行星的運(yùn)動(dòng)教案設(shè)計(jì)二
教學(xué)準(zhǔn)備
1. 教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)知道地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容;
(2)知道所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;
(3)知道所有行星的軌道的半長(zhǎng)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(gè)比值與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，但與太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān);
(4)理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程是漫長(zhǎng)復(fù)雜的，真理是來(lái)之不易的。
2、過(guò)程與方法：過(guò)托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開(kāi)普勒等幾位科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)澄清對(duì)天體運(yùn)動(dòng)裨秘、模糊的認(rèn)識(shí)，掌握人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法。
(2)感悟科學(xué)是人類(lèi)進(jìn)步不竭的動(dòng)力。
2. 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
二、教學(xué)重點(diǎn)：理解和掌握開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，認(rèn)識(shí)行星的運(yùn)動(dòng)。學(xué)好本節(jié)有利于對(duì)宇宙中行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，掌握人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法，并有利于對(duì)人造衛(wèi)星的學(xué)習(xí)。
三、教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用，通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)可以澄清人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí)。
3. 教學(xué)用具
多媒體、板書(shū)
4. 標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、地心說(shuō)和日心說(shuō)
1.基本知識(shí)
(1)地心說(shuō)
?、賰?nèi)容：地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng).
②代表人物：托勒密.
(2)日心說(shuō)
?、賰?nèi)容：太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng).
(3)兩種學(xué)說(shuō)的局限性
它們都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而這和丹麥天文學(xué)家第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)不符.
2.思考判斷
(1)宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都在繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(×)
(2)造成天體每天東升西落的原因是天空不轉(zhuǎn)動(dòng)，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(yuǎn).(√)
探究交流
地心說(shuō)和日心說(shuō)是兩種截然不同的觀點(diǎn)，現(xiàn)在看來(lái)這兩種觀點(diǎn)哪一種是正確的?
【提示】 兩種觀點(diǎn)受人們意識(shí)的限制，是人類(lèi)發(fā)展到不同歷史時(shí)期的產(chǎn)物.兩種觀點(diǎn)都具有歷史局限性，現(xiàn)在看來(lái)都是不完全正確的.
二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
1.基本知識(shí)
2.思考判斷
(1)圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星的速率是一成不變的.(×)
(2)開(kāi)普勒定律僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng).(×)
(3)行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，行星的周期越長(zhǎng).(√)
探究交流
行星繞太陽(yáng)在橢圓軌道上運(yùn)行，行星距太陽(yáng)較近處與距太陽(yáng)較遠(yuǎn)處相比較，運(yùn)動(dòng)速率何處較大?
【提示】 由開(kāi)普勒第二定律可知，由于在相等的時(shí)間內(nèi)，行星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)相等的面積，顯然相距較近時(shí)相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)必須較長(zhǎng)，因此運(yùn)動(dòng)速率較大.
三、行星運(yùn)動(dòng)的近似處理
1.基本知識(shí)
(1)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心.
(2)對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度(或線速度)不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
行星的運(yùn)動(dòng)教案設(shè)計(jì)三
【教材分析】
本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律及天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基礎(chǔ)和前提。本節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn)是：知識(shí)內(nèi)容較少，但包含著的科學(xué)史料十分豐富，因此，本課的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該立足于學(xué)生的科學(xué)精神的培養(yǎng)，讓學(xué)生在科學(xué)家關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的研究歷史中，感悟科學(xué)家求真、求簡(jiǎn)的研究思想和獻(xiàn)身于科學(xué)的精神。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律是本節(jié)課的中心內(nèi)容，圍繞這個(gè)中心內(nèi)容，所展開(kāi)的是人類(lèi)對(duì)天體運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)的艱難歷程，這正是對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理史、科學(xué)史教育的契機(jī)。通過(guò)對(duì)歷史的了解培養(yǎng)學(xué)生的歷史唯物主義觀點(diǎn)、辯證唯物注意觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生不迷信權(quán)威，不迷信教條的創(chuàng)新精神，樹(shù)立獻(xiàn)身科學(xué)的決心和信心是這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。因此，激趣及展現(xiàn)科學(xué)家獨(dú)特的思維方式及推理方法是本設(shè)計(jì)的中心。
【教學(xué)流程】
展示我們所知道的宇宙—日心說(shuō)與地心說(shuō)—開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律—橢圓軌道特征—行星運(yùn)動(dòng)定律的意義—解決問(wèn)題
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
認(rèn)識(shí)橢圓;了解人類(lèi)對(duì)天體運(yùn)行的研究歷史;理解開(kāi)普勒三定律。
二、過(guò)程與方法
通過(guò)對(duì)天體運(yùn)行研究歷史的了解，體會(huì)科學(xué)研究的一般思路與方法──質(zhì)疑、批判、猜測(cè)、觀察與實(shí)驗(yàn)。
三、情感態(tài)度價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)天體運(yùn)行研究歷史的了解，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實(shí)、勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，感悟科學(xué)家對(duì)科學(xué)的執(zhí)著和獻(xiàn)身精神，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神。
【教學(xué)重點(diǎn)】
開(kāi)普勒三定律。
【教學(xué)難點(diǎn)】
行星的橢圓軌道。體驗(yàn)和理解把實(shí)驗(yàn)歸納和數(shù)學(xué)演繹結(jié)合起來(lái)研究問(wèn)題的科學(xué)方法。
【教具準(zhǔn)備】
多媒體課件 實(shí)物投影儀 細(xì)線 圖釘 木板、白紙 鉛筆
【教學(xué)過(guò)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(dāng)代天文學(xué)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(yùn)動(dòng)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(tuán)、本超星系團(tuán)。
太陽(yáng)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(lèi)似太陽(yáng)的恒星和星際物質(zhì)構(gòu)成更巨大的天體系統(tǒng);
星系團(tuán)-大約由10億個(gè)類(lèi)似銀河系的河外星系聚集成大大小小的集團(tuán);
本星系群-包括銀河系在內(nèi)約40個(gè)星系構(gòu)成的一個(gè)小星系團(tuán)。
超星系團(tuán)-若干星系團(tuán)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(tuán)-本星系群和其附近的約50個(gè)星系團(tuán)構(gòu)成的超星系團(tuán)叫做本超星系團(tuán)。
(二)、多媒體演示太陽(yáng)系八大行星，指出冥王星為何不再是太陽(yáng)的行星。
二、新課教學(xué)
請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材p32第一自然段內(nèi)容討論思考下列問(wèn)題：
1.古代人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法?
2.“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”的觀點(diǎn)分別是什么?
3.為什么“地心說(shuō)”在古代長(zhǎng)期被認(rèn)為是正確的?
教師講述：人類(lèi)對(duì)天體運(yùn)行的認(rèn)識(shí)，起源于托勒密的“地心說(shuō)”，經(jīng)哥白尼發(fā)展到了“日心說(shuō)”，開(kāi)普勒的“行星運(yùn)動(dòng)定律”第一次為天體的運(yùn)動(dòng)立了法。而完全解決天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的則是“站在巨人肩膀上”的牛頓。
探究一：第谷、開(kāi)普勒的研究
.課件展示一：人類(lèi)對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)歷史
課件展示二：地心說(shuō)與日心說(shuō)
(1)地心說(shuō)：認(rèn)為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉(zhuǎn)。
該學(xué)說(shuō)最初由古希臘學(xué)者歐多克斯提出，后經(jīng)亞里士多德、托勒密進(jìn)一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來(lái)。盡管它把地球當(dāng)作宇宙中心是錯(cuò)誤的，然而地心說(shuō)是世界上第一個(gè)行星體系模型，它的歷史功績(jī)不應(yīng)抹殺。
n托勒密于公元二世紀(jì)，提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，即“地心說(shuō)”.
n地心說(shuō)認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮及其他的行星都繞地球運(yùn)動(dòng).
n地心說(shuō)直到16世紀(jì)才被哥白尼推翻.
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