新沪科版八年级物理全一册《十一章 小粒子与大宇宙第三节 探索宇宙》教案_6

1、课堂教学设计表章节名称义务教育课程标准实验教科书物理8年级（上海科学技术出版社）第十一章 小粒子与大宇宙 第三节 探索宇宙学科物理授课班级授课时数一设计者所属学校本节（课）教学内容分析本节课内容主要有三部分，首先，了解人类观测太空的历史和观测工具的发展；其次，初步了解物质世界主要物体的大致尺度，知道常用的天文单位；最后，初步领略宇宙的神奇，培养对天文学的兴趣和对国家航天事业的热情。依据标准课程标准：（1）开阔学生眼界，激发学生学习兴趣，体现学科融合理念。（2）初步了解人类探索太阳系及宇宙的历程。（3）关注我国探索宇宙的重大事件和成就，激发学生对科技的关注和热爱。本节（课）教学目标（1）开阔学生

2、眼界，激发学生学习兴趣，体现学科融合理念。（2）初步了解人类探索太阳系及宇宙的历程。（3）关注我国探索宇宙的重大事件和成就，激发学生对科技的关注和热爱。教学重点和难点：1、“地心说”、“日心说”和“大爆炸学说”。2、宇宙中常见物体的大致尺度，知道常用的天文单位。教师的活动学生的活动设计意图、依据1播放视频：观星地观看视频，感受宇宙的宏大，感受生活的美好学生对宇宙有憧憬有向往，激发学生的学习兴趣2.提问学生：光年是什么单位，它到底有多大？回答问题介绍人类认识宇宙的历史倾听并思考引导学生介绍人类宇宙观发展历程学生呈现查阅的资料学生通过自主查阅，能够锻炼搜集信息的能力播放视频：宇宙尺度大小比较观看并

3、思考让学生直观感受宇宙的浩大与自身的渺小进一步引导学生对太阳系中的星体进行介绍学生介绍之前查阅资料通过学生讲述，能够帮助学生更深入了解太阳系的天体结构，同时锻炼学生的自主表达能力实验器材演示：太阳系演示仪学生观察演示仪，初步了解太阳系行星大小以及构造学生和老师合作拼装，增进师生交流简要介绍世界航天事业发展，同时介绍中国航天事业发展史，介绍中国航天事业发展过程中遇到过的艰难险阻，激发学生的爱国情怀。通过了解中国以及世界航天发展史，学生能够了解到中国从落后到先进走过的路程，对自己祖国的强大有着更直观的认识。附录：资料汇总1、 人类宇宙观发展历程“宇宙”一词的来源在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是庄

4、子齐物论。“宇”指空间，“宙”指时间，“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”“乾坤”“六合”等，但这些概念仅指宇宙的空间方面。管子的“宙合”一词，“宙”指时间，“合”（即“六合”）指空间，与“宇宙”概念最接近。在方，宇宙这个词在英语中叫cosmos，在俄语中叫kocmoc，在德语中叫kosmos，在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语，古希腊人认为宇宙的创生乃是从混沌中产生出秩序来。远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早

5、期盖天说认为，天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古象形的大地在大象，象在大的。公前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。最早认识到大地是球形的是古希腊人.公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的.这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到15191522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险

6、队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实.公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说.这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转.1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处.1917年,A.阿尔伯特爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础.我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时

7、温度极高、密度极大.随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至1020亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙.2、 太阳系介绍太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的重力约束天体的集合体：8颗行星（2006年冥王星被去掉，因为其运动轨迹与其它八大行星不同，所以只剩下金星、水星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星）、至少165颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星.已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍.中子星直径只有太阳的几万分之一；超巨星的光度高

8、达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一.红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍.1.水星：在太阳系的八大行星中，水星获得了几个最 的记录：离太阳距离最近水星和太阳的平均距离为5790万公里，约为日地距离的0.387倍（0.387天文单位），比其它太阳系的行星近，到目前为止还没有发现过比水星更近太阳的行星。轨道速度最快因为距离最近，所以受到太阳的引力也最大，因此在它的轨道上比任何行星都跑得快，轨道速度为每秒48公里，比地球的轨道速度快18公里。这样快的速度，只用15分钟就能环绕地球一周。表面温差最大因为没有大气

9、的调节，距离太阳又非常近，所以在太阳的烘烤下，向阳面的温度最高时可达430，但背阳面的夜间温度可降到零下160，昼夜温差近600，夺得行星表面温差最大的冠军，这真是一个处于火和冰之间的世界。卫星最少太阳系中发现了越来越多的卫星，总数超过60个，但水星和金星是根本没有卫星的行星。2.金星：有人称金星是地球的姊妹星，确实，从结构上看，金星和地球有不少相似之处。金星的半径约为6073公里，只比地球半径小300公里，体积是地球的0.88倍，质量为地球的4/5；平均密度略小于地球。虽说如此，但两者的环境却有天壤之别：金星的表面温度很高，不存在液态水，加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件，金星有极

10、少的可能有生命的存在。由此看来，金星和地球只是一对“貌合神离”的姐妹。3.地球：（Earth）是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排为第三颗，也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，距离太阳1.5亿公里。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。现有4046亿岁，1它有一个天然卫星月球，二者组成一个天体系统地月系统。46亿年以前起源于原始太阳星云。4.火星：基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体，以二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。与地球相比，地质活动不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山

11、：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠，而且上面覆盖的干冰会随季节消长。5.木星：是一个巨大的液态氢星体。随着深度的增加，在距离表面至少5000千米深处，液态氢在高压和高温环境下形成。据推测，木星的中心是一个含硅酸盐和铁等物质组成的核区，物质组成与密度呈连续过渡。6.土星：（英文Saturn，拉丁文Saturnus），是太阳系八大行星之一，距日距离（由近到远）第6位。质量、直径仅次于木星，并与木星同属气态巨行星。欧洲古代（古希腊）称土星为大地之母盖娅，希腊语：、英语：G

12、aia (Gaea)，在古代中国也叫镇星或福星。土星主要由氢组成，还有少量的氦与微量元素，内部的核心包括岩石和冰，外围由数层金属氢和气体包裹着。最外层的大气层在外观上可以看出发亮的土星光环，虽然有时会有长时间存在的现象。土星的风速高达1800公里/时，明显的比木星上的风速快。土星的行星磁场强度介于地球和木星之间，空气流非常快。7.天王星：主要是由岩石与各种成分不同的水冰物质所组成，其组成主要元素为氢（83%），其次为氦（15%）。在许多方面天王星（海王星也是）与大部分都是气态氢组成的木星与土星不同，其性质比较接近木星与土星的地核部分，而没有类木行星包围在外的巨大液态气体表面（主要是由金属氢化合

13、物气体受重力液化形成）。天王星的质量大约是地球的14.5倍，是类木行星中质量最小的。它的密度是1.29公克/厘米只比土星高一些，直径虽然与海王星相似（大约是地球的4倍），但质量较低。这些数值显示他主要由各种各样挥发性物质，例如水、氨和甲烷组成。天王星内部冰的总含量还不能精确的知道，根据选择的模型不同有不同的含量，但是总在地球质量的9.3 至13.5倍之间。氢和氦在全体中只占很小的部分，大约在0.5至1.5地球质量。剩余的质量（0.5至3.7地球质量）才是岩石物质。8.海王星：是太阳系八大行星中距离太阳最远的，体积是太阳系第四大，但质量排名是第三。海王星的质量大约是地球的17倍，而类似双胞胎的天

14、王星因密度较低，质量大约是地球的14倍。海王星大气层85%是氢气，13%是氦气，2%是甲烷，除此之外还有少量氨气。在大气层中的甲烷，只是使行星呈现蓝色的一部分原因。因为海王星的蓝色比有同样份量的天王星更为鲜艳，因此应该还有其他的成分对海王星明显的颜色有所贡献。海王星有太阳系最强烈的风，测量到的时速高达2100公里。1989年美国航天局发射的旅行者2号飞掠过海王星，对南半球的大黑斑和木星的大红斑做了比较。海王星云顶的温度是-218 （55K），因为距离太阳最远，是太阳系最冷的地区之一。海王星核心的温度约为7000 ，也和大多数已知的行星相似。海王星可能有一个固态的核，其表面可能覆盖有一层冰。此外，海王星有磁场和极光。还有因甲烷受太阳照射而产生的烟雾。艾吉沃斯-柯伊伯带：柯伊伯带有时被误认为是太阳系的边界，但太阳系还包括向外延伸两光年之远的奥尔特星云。早在上世纪50年代，柯伊伯和埃吉沃斯（Ed