行星的运动物理教案

时间：2021-05-11 18:42:45 物理教案我要投稿

行星的运动物理教案

　　作为一名教师，时常要开展教案准备工作，借助教案可以有效提升自己的教学能力。教案应该怎么写呢？下面是小编精心整理的行星的运动物理教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。

行星的运动物理教案

行星的运动物理教案1

　　教学目标

　　知识目标

　　1、了解“地心说”和“日心说”两种不同学说的建立和发展过程；

　　2、开普勒对行星运动的描述；

　　能力目标

　　1、培养学生在客观事实的基础上通过分析、推理，提出科学假设，再经过实验检验的正确认识事物本质的思维方法。

　　2、通过学习，培养学生善于观察、善于思考、善于动手的能力。

　　德育目标

　　1、通过开普勒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。

　　2、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

　　学生对天体的运动缺乏感性认识，和开普勒如何确定行星的运动规律的。

　　教学方法

　　1、“日心说”的建立的教学——采用对比、反证及讲授法。

　　2、行星的运动规律的建立——采用挂图、放录像资料或用cAI课件模拟行星的运动情况。

　　教学用具

　　行星运动的挂图、资料片、投影仪和投影片。

　　课时安排

　　1课时

　　教学步骤

　　导入新课

　　在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一，形态各异的天体，如太阳、地球、月亮、星星等等。这些天体是如何运动的呢？人类最初是通过直接的感性认识以及受宗教的影响，建立了“地心说”，但后来，第谷等科学家通过长期观测，记录了大量的观测数据，对地心说进行挑战，哥白尼在些基础上提出了“日心说”，“日心说”认为太阳是宇宙的中心，其他天体（包括地球）都绕太阳作匀速圆周运动。“日心说”虽在“地心说”的基础上前进了一大步，但“日心说”解释行星运动时与实际观测的结果仍有一定的误差，最终开普勒通过计算，确立了行星运动的正确图景：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，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。开普勒对行星运动的描述，为牛顿发现万有引力定律奠定了重要的基础。

　　新课教学

　　（一）用投影片出示本节课的学习目标：

　　了解“地心说”和“日心说”两种不同学说的建立和发展过程；

　　知道开普勒对行星运动的描述；

　　（二）学习目标完成过程：

　　1、“地心说”和“日心说”的发展过程：

　　我们生活在地球上，地球是浩瀚宇宙中无数星球中的一个，这些星球是如何运动的呢？

　　在古代，人们认为地球是静止不动的，太阳、月亮及其它行星都围绕着地球运动，这就是“地心说”。“地心说”符合人们的日常经验，也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法。但随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的位置为船队导航，因而对行星的运动观测越来越精确，由大量的观测数据表明，用托勒密的“地心说”模型很难得出完满的解答，当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体，哥白尼就开始推测是不是地球每天都围绕自己的轴线旋转一周呢？他假想地球并不是宇宙的中心，它与其他行星都是围绕着太阳在作匀速圆周运动的。这个模型称为“日心说”，用“日心说”能够较好地和观测数据相符合，但是哥白尼思想很晚才为人们所接受，他的著作发表后，几乎在一个世纪中完全被人们所忽视，主要原因是：（1）在他们的著作中，“日心说”只是一个“假设”，若用这个“假设”，行星运动的计算比“地心说”容易得多。（2）当时的欧洲正处于基督教改革与反改革的骚乱中，一个人的科学见解可能会成为判断其是否忠诚的试金石。（3）在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据，根据这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的观测结果相符合，（4）最后，甚至于连哥白尼本人也认为必须把托勒密的“本轮”的思想引进他的模型中。

　　丹麦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，他花了几年时间一遍一遍地进行数学计算，通过计算，他感到哥白尼的“日心说”是正确的，并且把行星运动的轨迹修改为椭圆，他的发现可以归结为行星运动三大定律，这些经验定律精确地与观测数据相符，因而被人们接受。

　　2、开普勒行星运动定律

　　开普勒关于行星运动的描述可以表述为三大定律，我们主要是介绍第一定律和第三定律。

　　开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

　　由于行星的运动轨迹不是正圆，因而它与太阳的距离一直都在改变，有时它向太阳*拢，而有时则向远离太阳的方向漫游。在整个运动过程中，它的速度大小和方向是不断改变的。

　　开普勒第三定律：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。

　　虽然每个行星的椭圆轨道各有一个，但它们运动的轨道的斗半长轴的三次方跟公转周期平方的比值都是相同的，我们用R代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，经验公式表述为：

　　比值k是一个与行星本身无关的物理量，由这个定律我们知道，离太阳最近的行星——水星的运动周期最水（为88天），我们生活的地球的运转周期约为365天。

　　巩固训练

　　如果我们用天文望远镜观察一年中不同时期火星的位置，并且将这些位置连线，请你想像将会是怎样的一条线呢？火星的周期为787天。

　　小结

　　本节课我们学习了行星的运动，了解了人类对行星运动的探索和认识的过程，知道了所有行星都是沿椭圆轨道绕太阳运动的，并且符合公式：

　　应该说明的是：

　　（1）行星绕太阳运动都符合：

　　如对地球和木星比较，就有：

　　但月球人造卫星以及其它行星的卫星并不是主要绕太阳运动的，它们和行星的运动比较，就有：

　　（2）对于同一个行星的.不同卫星，它们也符合运动规律：

　　如月球和各人造卫星同步，就符合这一规律，但k’是与k不同的量，这一点我们在学完这一章后将能够证明。

　　作业

　　1、阅读课本P111阅读材料“行星、恒星、星系和宇宙”

　　2、太阳系中有九大行星，请你将它们绕太阳运动的周期由小到大依次排序。

　　3、阅读有关同步通讯卫星的材料，估算出它和月亮距地心的距离比值

　　板书设计

　　一、行星的运动

　　1、“地心说”与“日心说”的发展过程

　　2、开普勒行星运动定律：

　　（1）内容

　　（2）公式：行星的运动这

行星的运动物理教案2

　　教学目标

　　知识目标

　　通过学习物理学史的知识，使学生了解地心说（托勒密）和日心说（哥白尼）分别以不同的参照物观察天体运动的观点；通过学习开普勒对行星运动的描述，了解牛顿是通过总结前人的经验的基础上提出了万有引力定律．

　　能力目标

　　通过学生的阅读使学生知道开普勒对行星运动的描述；

　　情感目标

　　使学生在了解地心说和日心说两种不同的观点，也使学生懂得科学的道路并不是平坦的光明大道，也是要通过斗争，甚至会付出生命的代价；

　　说明：

　　1、日心、地心学说及两者之间的争论有许多内容可向学生介绍，教材为了简单明了地简述开普勒关于行星运动的规律，没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学生的实际情况加以补充.

　　2、这一节的教学除向学生介绍日心、地心学说之争外，还要注意向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是由于它遵循的运动规律与地面上物体运动的规律不同.

　　3.学习这一节的主要目的是为了下一节推导万有引力定律做铺垫，因此教材中没有过重地讲述开普勒的三大定律，而是将三大定律的内容综合在一起加以说明，节后也没有安排练习.希望老师能合理地安排这一节的教学.

　　教学建议

　　教材分析

　　本节教材首先让学生在上课前准备大量的资料并进行阅读，如：第谷在1572年时发现在仙后座中有一颗很亮的新星，从此连续十几个月观察这颗星从明亮到消失的过程，并用仪器定位确证是恒星（后称第谷星，是银河系一颗超新星），打破了历来“恒星不变”的学说．伽利略开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学．为推翻以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙的科学认识而奋斗了一生，因此被誉为“近代科学之父”．开普勒幼年时期的不幸，通过自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作．这些物理学家的有关资料可以帮助学生在了解万有引力定律发现的过程中体会科学家们追求真理、实事求是、不畏强权的精神．

　　教法建议

　　具体授课中教师可以用故事的形式讲述．也可通过放资料片和图片的形式讲述．也可大胆的让学生进行发言．

　　在讲授“日心说”和“地心说”时，先不要否定“地心说”，让学生了解托勒密巧妙的解释，同时让学生明白哥白尼的理论推翻了统治人类长达一千余年的地球是宇宙中心的“地心说”理论，为宣传和捍卫这一学说，意大利的思想家布鲁诺惨遭烧死，伽利略也为此受到残酷迫害．不必给结论，让学生自行得出结论．

　　典型例题

　　关于开普勒的三大定律

　　例1 月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，物理教案－行星的运动，物理教案《物理教案－行星的运动》。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在无空中不动一样．

　　分析：月球和人造地球卫星都在环绕地球运动，根据开普勒第三定律，它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的．

　　解：设人造地球卫星运行半径为R，周期为T，根据开普勒第三定律有：

　　同理设月球轨道半径为，周期为，也有：

　　由以上两式可得：

　　在赤道平面内离地面高度：

　　点评：随地球一起转动，就好像停留在天空中的卫星，通常称之为定点卫星．它们离地面的高度是一个确定的值，不能随意变动。