课外读物优秀教学设计范文

6.1行星的运动

教学目标

（一）知识与技能

1、知道地心说和日心说的基本内容。

2、知道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。

3、知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关。

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

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。

（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。

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

教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

教学工具

计算机、投影仪等多媒体教学设备

教学过程

一、引入新课

首先我们来欣赏一组有关宇宙的美妙图片，感受宇宙的神秘和美丽。（PPT展示相关图片）

宇宙是如此的神奇，如此的美妙，以至于古人们很久以前就开始对他进行研究，那么，同学们知道哪些关于地球、关于宇宙的观点呢？

学生回答（天圆地方、地心说、日心说等等）

古人很早就开始了对于地球和宇宙的研究，在历史上形成了各种观点和说法，其中影响比较深远的是两种学说“地心说”和“日心说”，首先我们来回顾一下相关的历史。

二、新课教学

板书：一、从“地心说”到“日心说”

请同学们打开课本，阅读课本第一段，回答以下问题：

1.地心说的基本观点是什么? 2.日心说的基本观点是什么? 3.地心说与日心说争论的焦点是什么? 4.为什么日心说最终战胜了地心说? 下面我们就一起回顾一下这段波澜壮阔的历史：

托勒密：在亚里士多德地球是宇宙中心学说的基础上提出了“地心说”，体系，他认为地球是整个宇宙的中心，太阳，月球以及所有的天体都在围绕地球做最完美最和谐的匀速圆周运动。“地心说”提出的以地球为中心的观点与当时人们的日常经验相符，且符合基督教《圣经》中的相关说法，教会认为，上帝首先创造了人类，日月星辰都是上帝为人类造的，因此他们理应围绕人类居住的地球旋转，因此“地心说”很快被人们接受，人们自然而然认为事实就是这样，地球当然就是宇宙的中心。

哥白尼：哥白尼发现，“地心说”对天体运动的描述过于复杂，如果改用太阳作为宇宙的中心，对于行星运动的描述就会变得简单，因此，哥白尼在他的著作《天体运行论》中提出假设，行星和地球绕太阳做匀速圆周运动，太阳位于宇宙的中心，由此形成了“日心说”。“日心说”以太阳为中心的观点触动了基督教会的利益，遭到了教会的强烈抵制，因此“日心说”发展十分缓慢。

布鲁诺：意大利思想家布鲁诺勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉葬者。由于批判经院哲学和神学，反对地心说，宣传日心说和宇宙观，这些在他所处的时代中，都使其成为了风口浪尖上的人物，1592年被捕入狱，最后被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场，临死前，布鲁诺大声说“你们可以把我烧死，但地球照样转个不停”。事实证明科学的脚步是不可阻挡的，鲜血和牺牲没有吓倒为真理而探索得人们，“日心说”后来被越来越多得人所接受，科学最终战胜了愚昧。

第谷：天才的观测家，他用一生去观察测量行星的位置，记录了大量准确详实的数据，为哥白尼的“日心说”提供了数据支持，同时为后世物理天文学家留下了一笔宝贵的财富。

开普勒：德国伟大的天文学家，第谷的学生，数学天才，第谷去世时把自己纪录的观测数据全部留给了开普勒，开普勒利用其超凡的数学才能整理了第谷的观测数据，于1609年在《新天文学》上发表了他整理得到的关于行星运动的两个定律，10年后的1619年他又发表了第三个定律，史称“行星运动定律”，开普勒本人不知道，他的发现中蕴涵这一个重大的“天机”即万有引力定律。开普勒发现的基础就是“日心说”。“地心说”和“日心说”看似只是参考系的变化，但是它却是一场真正的科学革命，他让人类的世界观发生了极大的变革，其实宇宙中心的转变暗示了宇宙可能根本没有中心。至此，日心说彻底战胜了地心说。

伽利略：意大利数学家、物理学家，天文学家，近代实验科学的奠基人。伽利略用自制的望远镜观察到了木星的四颗卫星围绕木星旋转，他认为这就是太阳系的缩影。

牛顿：英国伟大的物理学家，经典物理学的奠基人，1687年牛顿在他的巨著《自然哲学的数学原理》一书中提出了万有引力定律，从而使得天上和地上物体的运动规律得以统一，使得人类对于天体运行的规律有了更加清晰的认识。

历史表明，人类追求真理的脚步是不会停息的，寻找世界的本源是人类永恒的追求。下面我们就来认识开普勒关于行星运动的三大定律。

板书：二、开普勒行星运动定律

学生自主学习：阅读课本32页相关内容，回答下列问题：

1、开普勒第一定律内容是什么? 2、开普勒第二定律内容是什么? 3、开普勒第三定律内容是什么?

开普勒第一定律：所有行星绕太阳公转的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。（轨道定律）

补充数学知识：椭圆，介绍长轴、短轴，半长轴a、半短轴b。

学生动手画椭圆。

PPT播放行星的运动动画，强调每个行星的轨道不同，但太阳在所有椭圆轨道的一个焦点上。

开普勒第一定律否定了圆轨道，提出了椭圆轨道，我们可将之称为轨道定律。

开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。（面积定律）

PPT播放开普勒第二定律动画，指出近日点和远日点，行星在近日运动快，在远日点运动慢。

开普勒第二定律否定了行星的匀速运动，因为行星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故我们将之称为面积定律。

开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转3周期的二次方的比值都相等。（周期定律）

aK2

T强调：1、轨道半长轴越长，公转周期越大，轨道半长轴越短，公转周期越小。

2、K只与中心天体有关，与行星无关。

开普勒第三定律建立了太阳系所有行星之间的联系，因为涉及公转周期，我们将之称为周期定律。

实际上，由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，所以在中学阶段我们可以将行星的轨道当成圆来处理。这时，开普勒三定律就近似成如下三条：

1、行星绕太阳公转的轨道是圆，太阳处在圆心。

2、对某一行星来说，它绕太阳公转的角速度（线速度大小）不变，即行星绕太阳做匀速圆周运动。

3、所有行星轨道的半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

开普勒行星运动三定律的意义

1、以简明理论代替了庞杂系统，使得有关行星轨道半径和位置的计算变得简化。

2、为经典天文学奠定了基石，导致万有引力定律的发现。

三、课堂小结

本节课我们回顾了从地心说向日心说发展的艰难历程，这里要说明的是，如今我们有了比日心说更加趋于真理的理论比如宇宙大爆炸、广义相对论等等，我们已经知道宇宙是有界无限的，今后人类必将更加接近真理。同时我们学习了开普勒关于行星运动的三大定理，要牢记定律内容。知道开普勒发现的重大意义。

四、课堂练习

1、（单选）关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（

）

A、所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动。

B、行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处。

C、离太阳越近的行星运动周期越长。

D、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。

答案：D 2、（单选）行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么轨道半径r的三次方与运行周期T的平方的比为常数，设

r3

/ T2=k,则常数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的质量有关

C.

只与行星的质量有关

D.

与恒星的质量及行星的的速度有关

答案：A 五、作业

课本36页1-4.

板书设计：

第六章

万有引力与航天

6.1

行星的运动

一、从“地心说”到“日心说”

二、行星运动定律

1、轨道定律

2、面积定律

3、周期定律

aT32K