1、3.1 天體運動教學過程： 一、新課引入 二、新課教學 提問 在宇宙中像地球這樣的行星大約有上億顆，要想探索宇宙奧秘，尋找智慧生命，首先要對行星的運動有所了解你對宇宙中行星的運動特點有哪些認識呢？ 1“地心說” “地心說” 認為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都圍繞地球運動，托勒密更是根據(jù)前人的觀點結(jié)合自己的觀測記錄提出一套以自己名字命名的宇宙體系“地心說” 符合人們的直接經(jīng)驗，同時也符合勢力強大的宗教神學關(guān)于地球是宇宙中心的認識，故地心說一度占據(jù)了統(tǒng)治地位 但后來隨著觀測技術(shù)的發(fā)展，“地心說” 對行星運動過程中出現(xiàn)的忽快忽慢及行星逆轉(zhuǎn)等現(xiàn)象都不能做出合理的解釋，人們開始

2、懷疑“地心說” 的正確性 2“日心說” “日心說” 則認為太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動 哥白尼根據(jù)自己的觀測記錄，提出太陽才是宇宙的中心，地球和其他行星都在繞著太陽運動哥白尼在病床上將自己的天體運行論發(fā)表 3第谷 第谷在“觀天堡” 工作 20 余年，在天文學方面取得一系列成就，尤其是在天文觀測方面，第谷去世后他的觀測數(shù)據(jù)留給了他的助手開普勒 4開普勒三定律 （1）開普勒第一定律 講解 開普勒在運用第谷的觀測數(shù)據(jù)對哥白尼的“日心說” 進行驗證時發(fā)現(xiàn)火星的軌道存在偏差 提問 是什么原因造成了偏差呢？ 學生討論 1計算錯誤； 2第谷的觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)了問題； 3哥白尼的日心說存在不完善之

3、處 分析 開普勒進行了 70 余次反復計算，排除了第一種可能，他相信第谷觀測數(shù)據(jù)的科學性，大膽提出是日心說存在不完善的地方，經(jīng)過對行星運動軌道的修正，得出開普勒第一定律 開普勒第一定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上 學生活動 體驗行星繞著太陽運動的軌跡利用筆、紙、圖釘和繩子畫出橢圓，并對橢圓的焦點與半長軸進行講解 （2）開普勒第二定律 講解 開普勒在對行星繞太陽運動的數(shù)據(jù)進行分析時，發(fā)現(xiàn)離太陽越近運動得越快，反之則越慢 通過對行星運動數(shù)據(jù)的推導，開普勒發(fā)現(xiàn)行星與太陽之間的連線掃過的面積具有一定的特點 開普勒第二定律：太陽與任何一個行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積

4、相等 （3）開普勒第三定律 講解 開普勒在發(fā)現(xiàn)了第一、第二定律后，并沒有停止對第谷留給他的觀測數(shù)據(jù)的研究 當他對行星運動的周期與半徑進行研究時，發(fā)現(xiàn)了其中存在的微妙的關(guān)系 提問 你能從中發(fā)現(xiàn)什么嗎？ 周期（年） 距太陽的平均距離（106km） 水星 0.24 57.9 金星 0.62 108.2 地球 1.00 149.6 火星 1.88 227.9 木星 11.90 778.3 土星 29.50 1427.0 學生回答 隨著周期增大，行星與太陽的距離也越大 提問 在數(shù)值上，距離與周期可能存在什么關(guān)系呢？ 學生回答 成正比 學生活動 對數(shù)據(jù)進行分析處理，判斷它們之間是否成正比 結(jié)論 不同的行星

5、的周期與距離之比不是一個定值，因此他們之間不成正比 提問 周期與距離之間既然不成正比，那么他們還可能存在什么樣的關(guān)系呢？ 學生活動 提出猜想：分組活動 將學生分成幾組，分別對幾種猜想進行驗證 結(jié)論 距離的三次方與周期的平方之比在一定誤差內(nèi)可認為是一個定值因此得到距離的三次方與周期的平方成正比 開普勒第三定律： 行星繞太陽運行軌道半長軸 r 的立方與其公轉(zhuǎn)周期 T 的平方成正比 講解 開普勒第三定律是開普勒對第谷的觀測數(shù)據(jù)進行長達 10 年的分析后得出的結(jié)論可見任何一個物理定律的得出都要經(jīng)歷一個漫長且艱苦的過程 九、課堂小結(jié) 教師請學生談?wù)勍ㄟ^本節(jié)課的學習知道了什么，有什么感想 本節(jié)中心內(nèi)容是理

6、解日心說，理解并且記住開普勒關(guān)于行星運動的三條定律：橢圓軌道定律；面積定律；橢圓軌道半長軸與運行周期關(guān)系定律 師生共同談感想： 日心說很長時間里一直不被接受，任何一個學說，如果沒有觀測事實或?qū)嶒炞C據(jù)的支持，就不可能被接受 由于地心說比較符合人們的日常經(jīng)驗，所以統(tǒng)治了很長時間但是隨著人們對天體運動的不斷研究，日心說逐漸被越來越多的人接受，真理最終戰(zhàn)勝了謬誤 十、板書設(shè)計 一、行星的運動 1地心說 2日心說 二、 開普勒三大定律 1. 開普勒第一定律 （軌道定律） 2. 開普勒第二定律 （面積定律）3. 開普勒第三定律 （周期定律） 教學流程圖：教學反思：本節(jié)課力圖 對學生進行科學精神與人文精神教育及科學方法教育，從而達