1. 天体运动名师教学设计1

《行星的运动》教学设计

一、教学分析 :

本节课内容是该章的开篇,该章在教材在安排上，按照科学探究的思路展开，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教育。从古代朴素的唯物主义思想，到天文学家对行星运动大量的观察资料；从研究行星运动规律，到猜想行星运动的原因；最终得到万有引力定律，无处不在体现着科学探索的精神与方法。这节内容在第一单元教学中起到开门砖的作用。对学生来说本节内容是抽象的、陌生的，甚至无法去感知。对天体的运动充满好奇又觉得非常神秘而不易理解。所以我们必须去引导学生了解人们对星体运动认识的发展过程，从“日心说”和“地心说”的内容到其两者之间的争论，从第谷的精心观测到开普勒的数学运算，在学生整体感知的过程中引导学生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，并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情。

二、教学目标 （一）、知识与技能 1.了解中国古代宇宙观。 2.知道地心说和日心说的基本内容。 3.知道开普勒关于行星运动的三大定律的内容。 4.理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。 （二）、过程与方法 1．通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解． 2.渗透科学思想、科学方法、科学品质的教育，感知物理学史，体会科学发展的曲折与艰辛。

（三）、情感态度与价值观： 1、澄清对天体运动神秘模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。 2、感悟科学是人类进步不竭的动力。

三、教学重点和难点

教学重点：

开普勒行星运动定律

教学难点：

对开普勒行星运动定律的理解和应用

四、教学方法

1．“日心说”建立的教学──采用对比、反证及讲授法。 2．行星运动规律的建立──采用PPT课件模拟行星的运动情况。

五、教学过程：

引入新课：

多媒体演示：天体运动的图片浏览。在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中的星星„„由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。

新课教学 （一）、简介中国古代宇宙观 天圆地方说：天圆如张盖，地方如棋局。 （简介中国古代宇宙观，使学生对我国古人对天体运动的研究有所理解） （二）、地心说与日心说 学习与交流：请学生阅读教材课文一、二自然段思考下面几个问题: 课件展示问题： 1.

古代人们对天体运动存在哪些看法?

2.什么是“地心说”,什么是“日心说”? 3.哪种学说占统治地位的时间较长? 4.两种学说争论的结果是什么? ［学生活动］阅读课文,并从课文中找出相应的答案。 1.在古代,人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法。 2.“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳,月亮以及其他行星都绕地球运动；“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球,月亮以及其他行星都在绕太阳运动。 3.“地心说”占领统治地位的时间较长. 4.“日心说”与“地心说”争论的结果是“日心说”最终战胜了“地心说”，真理最终战胜了谬误。 教师：介绍“地心说”和“日心说”的发展过程 多媒体展示“地心说”和“日心说”的观点，并配以动画。 （三）、开普勒行星运动三定律 1：古人认为天体做什么运动? 古人把天体的运动看得十分神圣，他们认为天体的运动不同于地面物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动． 2：开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的? 德国的物理学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思考和计算的，但结果总是与第谷的观测数据有8分

的角度误差，当时公认的第谷的观测误差不超过2分。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计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星是绕太阳运动做椭圆运动． 3：开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么? 开普勒行星运动定律从行星运动轨道，行星运动的线速度变化，轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律．

4、开普勒描述行星绕太阳运动的规律的具体内容是：

第一定律：所有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。

第二定律：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。

第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即：

a3k

2T比值k是一个与行星无关的常量。

（四）典型例题：

例1、根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的( D ) A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦

点上 B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同 C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同 D.同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等

例2、设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运动轨道半径R的三次方之比为常数，即R3/T2=k，那么k的大小（ B ） A.与行星质量有关 B.与恒星质量有关 C.与恒星及行星的质量均有关 D.与恒星的质量及行星的速率有关

例3、一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是（ C ）

A、4年 B、6年 C、8年 D、9 年

(五）版式设计: 6.1 行星的运动 1.

两种学说: (1)地心说:地球静止 (2)日心说:太阳静止(绝对静止) 2.开普勒三定律: (1)开普勒第一定律：椭圆轨道定律 (2)开普勒第二定律：面积定律

(3)开普勒第三定律:周期定律

3a

k2T

(k只与中心天体太阳有关) 拓展:开普勒定律适用于所有的天体运动。