2022年《61行星的运动》教学设计

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -行星的运动教学设计无锡市公益中学陈锡强【设计思想】本节课内容是该章第一单元的开篇；这一单元教材在支配上依据科学探究的思路绽开，重在介绍万有引力定律建立的过程，这是一次生动的科学思维和科学方法的训练；从古代朴实的唯物主义思想，到天文学家对行星运动大量的观看资料；从争论行星运动规律，到猜想行星运动的缘由；最终得到万有引力定律，无处不在表达着科学探究的精神与方法；这节内容在第一单元教学中起到开门砖的作用；对同学来说本节内容是抽象的、生疏的， 甚至无法去感知； 对天体的运动布满奇怪又觉得特别神奇而不易懂得；所以我们必需去引导同学

2、明白 人们对星体运动熟悉的进展过程，从“日心说”和“地心说”的内容到其两者之间的争辩，从第谷的细心观测到开普勒的数学运算，在同学整体感知的过程中引导同学体会这些大师们的思路、方法及他们的一丝不苟的科学精神，并激发他们喜爱科学、探究真理的求知热忱；本节内容包括“地心说”“日心说”的内容、开普勒定律的内容和天体运动的近似处理等学问点；【教学目标】一、学问目标1明白“地心说”和“日心说”两种不同的观点及进展过程；2知道开普勒对行星运动的描述；3知道天体运动的近似处理方法；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品wo

3、rd 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -二、才能目标1培育同学在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设，再经过试验验证的正确熟悉事物本质的思维方法；2通过学习，培育同学善于观看、善于摸索和提高实际应用的才能；3通过体验性活动提高同学实践的意识；三、德育目标1通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发觉的方法论训练，建立科学的宇宙观和价值观；2激发同学喜爱科学、探究真理的求知热忱；3培育同学沟通合作以及评判探究结果的素养；【教学重点】1“日心说”的建立过程；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 10 页 - - - - - -

4、- - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -2行星运动的规律；【教学难点】1同学对天体运动缺乏感性熟悉；2开普勒行星运动规律的应用；【教学方法】1“日心说”建立的教学采纳对比、反证及讲授法；2行星运动规律的建立采纳挂图、放录像资料或用CAI 课件模拟行星的运动情形；【教学用具】多媒体课件、挂图、细绳、白纸教学步骤老师活动同学沟通活动点评导人新课：（展现幻灯片）引导同学沟通斟酌 短文中的字词， 并发表自己的看法； “在浩渺的夜空中，点点繁星就像一颗颗晶莹 剔 透 的 宝 石 镶 嵌 在 广 袤 的 苍 穹 之上”一名中同学关于夜空的描回答 1：“点点”

5、并非实指天体大小， 而是由于它们距离我们特别遥远；回答 2：“镶嵌”是形象生动的描述， 此处是否恰当？通 过 欣 赏 短 文激发同学深层次的 摸索和探究的热忱 与积极性；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -述；我们与很多生灵生活在地球上，白天我们沐浴着太阳的光辉；夜晚，仰视苍穹，繁星闪耀，漂亮的月亮把我们带入了无限的遐想之中，这浩渺无边的宇宙中有着很多的大小不一、形状各异的天体，它们的神奇始终让我们期望明白， 并不断地去探究；而宏大的天

6、文学家、物理学家已为我们的探究开了头，让我们对宇宙来一个初步的明白；第一，我们来明白行星的运动情形；板书：行星的运动；一、“地心说”和“日心说”的进展过程在古代，人类最初通过直接的感性熟悉，建立了“地心说”的观点，认为地球是静止不动的，而太阳和月亮绕地球而转动；由于“地心说”比较符合人们的日常体会，太阳总是从东边升起， 从西边落下，似乎太阳绕地球转动；正好，“地心说”的观点也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法，所以“地心说”统治了人们很长时间；但是随着人们对天体运动的不断争论，发觉“地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多；假如把地球从天体运动的中心位置移到一个一般的、绕太阳运动的行星

7、的位置，换一个角度来考虑天体的运动，很多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简洁了；让 学 生 充 分 体会人类在对行星运 动规律的熟悉过程 中布满着曲折和艰 辛；随着世界航海事业的进展，人们期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；再加上第谷等科学家经过长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的“地心说”模型很难得出完善的解答；当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人信任精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -地球并

8、不是一个平台，而是一个球体， 哥白尼就开头估计是不是地球每天环绕自己的轴线旋转一周呢？他假设地球并不是宇宙的中心，它与其他行星都是环围着太阳做匀速圆周运动；这就是“日心说？的模型；用“日心说”能较好地和观测的数据相符合，但它的思想几乎在一个世纪中被忽视，很晚才被人们接受；缘由有： 1 “日心说”只是一个假设；利用这个“假设”，行星运动的运算比“地心说”简洁得多；但著作中有很不精确的数据；依据这些数据得出的结果不能很好地跟行星位置的观测结果相符合；2 当时的欧洲的统治者仍是教会，把哥白尼的学说称为“异端学说”， 由于它不符合教会的利益；致使这个正确的观点被推迟一个世纪才被人们所接受；德国的物理学

9、家开普勒继承和总结 了他的导师第谷的全部观测资料及观测 数据，也是以行星绕太阳做匀速圆周运 动的模型来摸索和运算的，但结果总是 与第谷的观测数据有8 的角度误差，当时公认的第谷的观测误差不超过2；开普勒想，很可能不是匀速圆周运动；在这 个大胆思路下，开普勒又经过四年多的 刻苦运算，先后否定了19种设想，最终最终运算出行星是绕太阳运动的，证明了哥白尼的“日心说”是正确的；同学们，通过对人类对行星运动的熟悉过程；你有什么感想？引导同学在课后阅读 科学脚印）虽然哥白尼等人否定了地心说，但仍旧认为其他行星环绕太阳做圆周运动；这个观点是错误的，开普勒在第谷对780颗左右恒星观看并有精确记录的基础上，提出

10、了椭圆轨道定律、面积定律和周期定律；同学积极发表自己的感想：前人的这种对问题的 一丝不苟、 孜孜以求的精神值得大家学习； 我们对待学习更应当是脚踏实地，认仔细真，不放过一点疑问，要 有喜爱科学、 探究真理的热忱及顽强的品质，来实现我们的人生价值；科 学 家 的 伟 大既在于严谨的科学 态度与科学精神， 也需要极大的推翻权 威的士气；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -引出新课二、开普勒定律(1) 出示行星运动的挂图(2) 放有关行星运动

11、的视频开普勒第肯定律（椭圆轨道定律）：全部的行星分别在大小不同的椭圆轨道上环绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上；(3) 体验活动：椭圆的制作引发同学摸索：椭圆有什么特点？椭圆中最长的线段（长轴）如何确定？假如太阳位于椭圆的左焦点，请同学们在自己画出的椭圆中标出近日点和远日点位置？并摸索近日距离和远日距离的关系；开普勒其次定律 （面积定律） ：太阳和行星的联线在相等的时间内所扫过的 面积相等；如行星从A 到 B 的时间和从C到 D的时间相等，就图中的面积S1=S2同学可低声沟通：同学分组合作试验：以细绳的两端点为椭圆的两个焦点， 用铅笔紧贴着细绳滑动，在纸上画出轨迹；同学沟通争论： 近日距

12、离与远日距离之和等于长 轴的长度；边看边介绍， 让同学对行星运动有 一个简洁的感性认 识；录 像 的 效 果 很好，很直观， 让同学能看到三维的立体 画面，让同学们的感性熟悉又提高一步；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -引发同学摸索：依据该定律，当行星靠近太阳时， 运行的速度如何？当行星远离太阳时， 运行的速度又如何？开普勒第三定律 （周期定律） ：全部行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公 转周期的二次方的比值都相等；如用 R表示半长轴

13、， 用 T 表示周期，就有：（ K 与运动的行星无关）强调表达式中各物理量的含义引发同学摸索：现在我们已发觉了太阳四周有几颗大行星吗？分别是什么？评判：（回答的很好） ，那同学们知道哪颗行星离太阳最近？再问：水星绕太阳运转的周期会和地球一样吗？同学沟通争论：由几何关系可知：当行星在近日点时，距离小，就 走过的弧长大， 所以行星运动快；当行星在远日点时， 距离大， 就相同时间内走过的弧长短， 所以行星运动的慢；同学回答：木、水金、火、土、地球、天王星、海王星；同学回答：水星同学积极沟通争论： 利用开普勒第三定律可知： 绕同一恒星运转的不同行星， K 是一个常量；所对 学 生 的 回 答要给 予

14、充 分 的 确定和勉励， 让他们获得胜利的欢乐注 意 学 科 间 学问的渗透和联系精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -评判：（回答的特别出色）不过这是理论上的证明，有什么方法来验证吗？（播放视频：行星的运动）引导同学结合教材版图明白多数大行星轨道的近圆特点，并让同学自学天体运动的近似处理方法；开普勒三定律的意义开普勒关于行星运动的准确描述不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据，更澄清了人们多年来对天体运动神奇、模糊的熟悉，同时也推动

15、了对天体动力学问题的争论；以水星离太阳最近，绕太阳运转的周期也最短；同学积极沟通争论：可以通过查找数据资料来估算水星和地球的K值是否相同，从而得出结论；充 分 发 挥 学 生的主观能动性， 培育良好的自学习惯【巩固练习】用投影仪出示练习题(1) 行星绕恒星的运动轨道假如是圆形，那么它轨道半径R 的三次方与运行周期T 的平方比为常数K，就常数K 的大小A只与恒星的质量有关B与恒星的质量及行星的质量有关C只与行星的质量有关精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -D与恒星的质量及行星的速度有关(2) 木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳的转动的周期的12倍，就木星绕太阳运行的轨 道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的 倍；(3) 天文观测发觉某小行星绕太阳的周期是27地球年，它离太阳的最小距离是地球轨道 半径的 2倍，求该小行星离太阳的最远距离是地球轨道半径的几倍？参考答案：（略）【小结】通过本节课的学习，我们明白和知道了：1“地心说”和“日心说”两种不同的观点及进展过程；2行星运动的轨迹及物理量之间的定量关系举R3/T2=KK 是与行星无关的量 ；3大行星绕太