2022年公开课教案行星的运动

1、名师精编 优秀教案行星的运动【教学目的】学问目标：明白“ 地心说” 和“ 日心说” 两种不同的观点及进展过程；知道开普勒对行星运动的描述；才能目标：培育同学语言表达才能；协作才能；运算推理才能；以及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识事物本质的思维方法；情感目标：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；激发同学喜爱科学、探究真理的求知热忱；【教学重点】 “ 日心说” 的建立过程和行星运动的规律【教学难点】同学对天体运动缺乏感性熟识；开普勒如何确定行星运动规律的【教学仪器】录像,课件,图钉,纸,线【教学方法】启示式综合教学法

2、【教学过程】引入：宇宙中有很多星系, 与我们最亲密的星系就是太阳系,第一我们通过一段录像来看一下太阳系的结构；太阳系中有九大行星,这是我们早就获知的一个信息；然而,2022 年, 8 月 24 日国际天文学联合会大会通过新的行星定义,冥王星因不能清除其轨道邻近其他天体而被“逐出 ”行星行列,编入“ 矮行星 ” ；这样的话,太阳系就只有八大行星了,今后教材对这一点内容会做相应的修改；行星重新定义一事,说明人类对太阳系的熟识又加深了一步,开头进入探测太阳系的黄金时代；那么,在古时,人类是对太阳、月亮、地球等天体的运动有过什么样的看法？新课教学 最早,人类从观看北极星常年不动,及北斗七星的回转现象认

3、为天是圆的地是方的,即天圆地方；直 至公元二、三世纪才对宇宙中各天体的运动形成初步的理论地心说；公元 16 世纪又提出了日心说；一、地心说 第一请地心说小组展现自己的 ppt ,简要介绍地心说的进展过程及主要内容；地心说 的主要内容是： 地球是宇宙的中心,并且静止不动, 一切行星环绕地球做简洁完善的圆周运动；接下来有请日心说小组介绍其创立者和主要内容 二日心说 日心说 的内容：太阳是宇宙中心并且静止不动,地球环绕太阳做圆周运动,并且在自转,其他行星都 环绕太阳做圆周运动；过渡：我们现在知道地心说是错误的,哥白尼的日心说也并不完全正确,由于太阳并不是宇宙的中心,而是银河系中的一颗一般恒星,它也不

4、是静止不动的；但日心说比地心说更接近真理；但日心说的传播必 然危及教会的思想统治；罗马教廷对公开支持日心说的科学家加以迫害,把日心说视为“ 异端邪说”；可 见,日心说最终战胜地心说是一个漫长而艰巨的过程；三日心说的进展过程 请日心说进展史小组介绍为日心说的进展做出庞大奉献的科学家；参看殉道者哥白尼学说的弘扬；过渡：虽然哥白尼、伽利略等人否定了地心说,但仍旧认为行星环绕太阳做简洁的完善的圆周运动；那么是谁订正了这个观点,使“ 日心说” 更完全地否定地心说开普勒；提到开普勒我们就有必要先明白留给开普勒大量精确观测资料的人丹麦的天文学家第谷 布拉赫 （1546-1601 ）；有请第谷小组叙述其对天文

5、学的奉献；参看第谷和开普勒的故事,两颗超新星第谷和开普勒,建 立万有引力的背景 过渡：第谷连续 20 年对 750 颗左右恒星进行观看并有精确记录,为开普勒革新行星运动理论,进展 日心说奠定了基础,那么开普勒如何发觉行星运动三大定律的呢？请开普勒小组介绍 接下来,我们通过录像把从地心说到日心说的主要代表人物,它们的理论以及建立的宇宙体系作个总 结；看了录像和从前同学们的介绍,请大家谈谈：从哥白尼、布鲁诺、伽利略、第谷、开普勒这些科学家名师精编 优秀教案的事迹中,我们受到了什么样的启发？（从科学态度及讨论方法来看）信任真理,不迷信权威的实事求是的科学态度（哥白尼提出日心说,布鲁诺坚持宇宙无极限的

6、思想,伽利略坚持信任天文观测的结果,支持日心说,开普勒舍弃匀速圆周运动,采纳椭圆轨道）,一丝不苟、孜孜以求的精神,严谨的科学态度（哥白尼 4 个九年时间论证自己的理论,第谷 20 年时间坚持不懈的观 察记录,开普勒 16 年对行星运动规律的探究（用开普勒自己的话说：“ 十六年了,我最终走向光明,熟识 到的真理远超出我的热切期望）,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,要有热 爱科学、探究真理的热忱及顽强的品质,来实现人生价值 . 四、开普勒定律 1开普勒第肯定律（轨道定律：老师补充作图,并展现课件）第肯定律：全部行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上第肯定律涉

7、及到椭圆,接下来我们通过作图来明白有关椭圆的一些学问；同学们手上有白板、纸、图 钉、细线,依据做一做的要求画出椭圆；图钉所处的位置就是椭圆的焦点,那么椭圆就有两个焦点；过两焦点与椭圆相交的线段长就叫长轴,长轴的一半就叫半长轴,用字母a 来表示；椭圆上任一点到两焦点的距离和是定值仍是一个变化的值？；有了椭圆的初步熟识后,第肯定律就更好懂得了；看课件；八大行星 运动的椭圆轨道并不相同,但太阳始终位于这些椭圆的同一个焦点上；2开普勒其次定律（面积定律）其次定律：对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积老师 ：如何来懂得这个定律呢？我们仍是利用刚 才所画的椭圆,行星在这个椭圆轨道上

8、绕太阳运动；行星好比作图中的哪个工具？笔；太阳就在左侧焦 点；这两者的连线就是左侧图钉到笔的绳长；请同学 们让笔分别在近日处和远日处匀速地运动起来,在相 等的时间内, 绳长扫过的面积是否相等？近日处小于 远日处；依据其次定律,绳长扫过的面积要相等,笔 在哪处运动的快？可见,其次定律揭示了行星并不做匀速率运动,而是近日处速率大于远日处；3开普勒第三定律 行星运动速度与行星距太阳远近有关,于是开普勒就联想到行星运动周期也应与行星到太阳的距离有 关；于是,他连续对着第谷留下的一堆数字去动脑子；开普勒将人们最熟识的地球到太阳间的距离 R 定为 1,地球绕太阳的公转周期 T 是 1 年,以此为标准再换算

9、其他行星的周期和到太阳的平均距离（半长轴 a）,将观测数据转化成这么一堆数字：行星aT行星aT水星0.3870.241火星1.5241.881金星0.7230.615木星5.20311.862地球1.0001.000土星9.53929.457从这一堆数据里怎么找出规律？我们总是从最简洁的比例关系入手,由简洁到复杂；同学们所熟识的 比例关系有哪些？正比,反比,平方成正比,三次方成正比等等；接下来我们就来找找看；成正比就意味 着 a/T 是一个定值,反比意味着 aT 是一个定值,以此类推；开普勒当时没有运算器,就靠一只笔,做了 很多次这样的加减乘除,用了整整九年的时间才得到两者的关系：a 的三次方

10、和 T 的二次方成正比的关系 大家看一下 a 3 与 T 2 的比值；全部行星都是相同；可见：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,这就是 行星运动的第三条定律3 表达式可为：a 2 K a 表示椭圆的半长轴,T 代表公转周期 T小结：开普勒第肯定律否定了圆轨道；其次定律否定了匀速率运动；第三定律建立了全部行星之间的名师精编 优秀教案联系；开普勒三定律为后来牛顿发觉万有引力定律奠定了基础,开普勒被称为天空的立法者；16181621 年,开普勒写了 哥白尼天文学概要 一书,把天文学的讨论概括为 5 个方面： 观测天 宇宙论的物理或哲学； 推算天体过去与将来的方位；象

11、； 提出对观测到的天象进行说明的假说； 有关的仪器制造和使用的机械学；这一概括说明到开普勒时期,天文学已经具有了自己的讨论对象、讨论体系和讨论程序,产生了近代自然科学的基本方法：进行观测一提出假说一形成理论一实践验证一实 际应用；这也正是自然科学革命第一在天文学领域开展的一个基本前提；试验归纳和数学演绎相结合的方 法,是科学讨论的重要方法；提问：行星轨道图；同学们可以看到多数行星的轨道与圆非常接近所以在中学阶段的讨论中轨道就 . 按圆来处理开普勒三定律用于圆轨道时,应当怎样表述呢 回答：（1）开普勒第肯定律：大多数行星环绕太阳的轨道接近于圆,太阳在圆心上；（2）开普勒其次定律：行星做匀速圆周运动；（3）开普勒第三定律：全部行星的轨道半径的三次方