2019-2020年高一物理《行星的运动》教学设计教案

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1、2019-2020年高一物理《行星的运动》教学设计教案【教学目的】知识目标：了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程；知道开普勒对行星运动的描述。能力目标：培养学生在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设，再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法。德育目标：通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观；激发学生热爱科学、探索真理的求知热情。【教学重点】“日心说”的建立过程和行星运动的规律【教学难点】学生对天体运动缺乏感性认识；开普勒如何确定行星运动规律的【教学仪器】【教学方法】启发式综合教学法【教学过程】引入：提问：在远古时代，

2、为了耕种与收获，人们需要提前知道季节的更替，旱季或雨季的来临。当时没有现在这样先进的仪器，人们是凭什么来判断的呢？在人们学会利用指南针来指引方向以前，航行时又是凭什么来判断方向？为了解决这些问题，人类通过对天体——太阳、月亮、行星和恒星的观察，找到了解决问题的办法，人类就这样开始了对天体的位置和运动的研究。新课教学展示教学目标一、行星的运动的两种学说在古老的宇宙观中，人们把天看成是一个盖子，地是一块平板，平板就由柱子支撑着。在公元前四到三世纪，对于天体的运动，希腊人有两种不同的看法，请看影片。[播放影片]提问：天体的运动，古希腊人有哪两种不同的认识？1．地心说地心说的内容是：

3、地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕地球做简单的完美的圆周运动。地心说最早是欧多克斯在公元前三世纪提出，他从几何的角度解释天体的运动，把天上复杂的周期现象，分解为若干个简单的周期运动；他又给每一种简单的周期运动指定一个圆周轨道，或者是一个球形的壳层，他认为天体都在以地球为中心的圆周上做匀速圆周运动，并且用二十七个球层来解释天体的运动，到了亚里士多德时，又将球层增加到五十六个。地心说的代表人物是古希腊的天文学家托勒密，他在公元127-151年进行观测，进一步发展了地心说。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。他的假设较

4、为完满的解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。2．日心说日心说的内容：太阳是宇宙中心并且静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动。日心说最早由阿利斯塔克（公元前四世纪到三世纪）在公元前260年提出，他认为地球每天在自己的轴上自转，每年沿圆周轨道饶日一周，太阳是不动的，是宇宙中心，而地球等行星则以太阳为中心沿圆周运动。但阿利斯塔克的见解当时没有人表示理解或接受，因为这与人们肉眼看到的表观景象不同。1535年，波兰科学家哥白尼用“四个九年的时间”完成了长达六卷的科学巨著《天体运行论》，对日心说有更具体的论述和数学论证。此书的出版是科学史上的一

5、次革命，被誉为是“自然科学的独立宣言”。3．两种学说的斗争我们看到，从公元前三世纪地心说的提出到16世纪哥白尼对日心说做出数学论证，地心说统治了人们的思想长达一千五百多年。托勒密的天体模型之所以能够流行千年，是有它的优点和历史原因的。它的主要特点是：A．绕着某一中心的匀角速运动，符合当时占主导思想的柏拉图的假设，也适合于亚里士多德的物理学，易于被接受。B．用几种圆周轨道不同的组合预言了行星的运动位置，与实际相差很小，相比以前的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。C．地球不动的说法，对当时人们的生活是令人安慰的假设，也符合基督教信仰。在当时的历史条件下，托勒密提出的行星体系学

6、说，是具有进步意义的。A．首先，它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体。B．其次，从恒星天体上区分出行星和日月是离我们较近的一群天体，这是把太阳系从众星中识别出来的关键性一步。由于观测技术的进步，随着对行星的研究的加深，人们感到地心说对天体运动的解释过于复杂和人为化，而日心说对行星的运动的解释更为合理简单。但日心说危及教会的思想统治。到哥白尼的年代，当时的欧洲正处在黑暗的中世纪的末期，亚里士多德－托勒密的地球中心说早已被基督教会改造成为基督教义的支柱。罗马教廷后来对公开支持日心说的科学家加以迫害，并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。然而经过开普勒、伽利略、牛顿等人的

7、工作，哥白尼的学说不断获得胜利和发展。哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的。第谷连续20年对750颗左右恒星进行观察并有准确记录。二、开普勒定律虽然哥白尼、伽利略等人否定了地心说，但仍然认为其他行星围绕太阳做简单的完美的圆周运动。1601年，第谷临终前将自己观测并准确记录的资料、数据、图表全部交给了开普勒，希望他能完成天文观测和研究事业。1．开普勒第一定律开普勒用很长的时间对第谷遗留下来