人教版高一物理必修二教案-6.1行星的运动 (1)

课 题 §6.1 行星的运动 课 型 新授课（1 课时） 教 学 目 标 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． 过程与方法 通过托勒密、哥白尼、第谷、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． 情感、态度与价值观 1．澄清对天体运动裨秘、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 、 难 点 教学重点 理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对 宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于 对人造卫星的学习． 教学难点 对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对 天体运动神秘、模糊的认识． 教 学 方 法 探究、讲授、讨论、练习 教 学 手 段 1、多媒体课件 2、视频材料 教 学 活 动 【新课导入】 一、引人入胜的太空 德国著名哲学家康德曾说过：这个世界上唯有两样东西能让我们的心灵感 到深深的震撼：一是我们头上灿烂的星空，一是我们内心崇高的道德法则。 二、多媒体图片、视频展示 1、宇宙天体图片浏览。 2、我国航天情况介绍 3、各国探月活动介绍 【新课教学】 一、谁是中心？ （一）“地心说”主要代表人类介绍 1、亚里士多德：公元前 384～前 322，古希腊人，世界 古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家。柏拉图的学生， 亚历山大的老师。 亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑 学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、 经济学、美学、博物学等，写下了大量的著作，他的著作是古代的百科全书。 札记 他的思想对人类产生了深远的影响，对科学等作出了巨大的贡献，是最早论 证地球是球形的人，也是最早提出地球是宇宙中心的人之一。 亚里士多德的主要著作 逻辑学：《范畴篇》、《解释篇》、《前分析篇》、《后分析篇》、《论题篇》、《辩 谬篇》、《形而上学》。 自然哲学：《物理学》、《气象学》、《论天》、《论生灭》。 论动物：《动物志》、《动物之构造》、《动物之运动》、《动物之行进》、《动 物之生殖》、《尼各马克伦理学》、《158 城邦制》。 论人：《论灵魂》、《论感觉和被感觉的》、《论记忆》、《论睡眠》、《论梦》、 《论睡眠中的预兆》、《论生命的长短》、《论青年、老年及死亡》、《论呼吸》、 《论气息》。 伦理学和政治学：《尼各马可伦理学》、《优台谟伦理学》、《政治学》、《雅 典政制》、《大伦理学》、《欧代米亚伦理学》、《论美德和邪恶》《经济学》。 美学：《修辞学》、《诗学》、《亚历山大修辞学》。 2、托勒密：公元 90-168 年，古希腊天文学家、地理 学家和光学家。 地心说是亚里士多德的首创，到托勒密的“本轮”解释 得到圆满，较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。 地心说与教会的教义相吻合，也得到了教会的大力宣 扬。 （二）“地心说”主要代表人类介绍 1、哥白尼：1473-1543，波兰天文学家、数学家、神父。 哥白尼的功绩在于：他用科学的太阳中心说，推翻了在天文学上统治了几 千年的地球中心说。这是天文学上一次重大的革命，引起了人类宇宙观的革 新。 恩格斯：“哥白尼那本不朽著作的出版，从此自然科学便开始从神学中解 放出来。” 2、布鲁诺：1548—1600，意大利思想家、自然科学家、哲学家和文学家。 布鲁诺到处宣传哥白尼的理论，而且发展了哥白尼的学说。进一步指出：太 阳，只是无数恒星中的一颗，它不是宇宙的中心，宇宙是没有中心的，是无 限的。 1592 年，罗马教徒将布鲁诺诱骗回国，并逮捕了他。刽 子手们用尽种种刑罚仍无法令他屈服。 1600 年，通往鲜花广场的街道上站满了群众。布鲁诺被 绑在广场中央的火刑柱上，他高呼"火，不能征服我，未 来的世界会了解我，会知道我的价值。" 1992 年，罗马教皇宣布为布鲁诺平反。 3、哥白尼体系的发展 1618 年，开普勒：发表《哥白尼天文学概要》，简明扼要地叙述了哥白尼 的理论，并以自己的发现补充、修正和发展了哥白尼的学说。 1632 年，伽利略：发表《关于托勒密和哥白尼两大世界的对话》，以新的 观测事实再次猛烈抨击荒谬的托勒密宇宙体系，给哥白尼体系以坚定支持。 1633 年，宗教法庭宣布哥白尼学说为邪说，判处伽利略终身监禁，宣布《对 话》为禁书。 1687 年，牛顿：发表《自然哲学的数学原理》，标志着哥白尼体系的最后 胜利。 二、怎样运动？ 1、第谷，1546－1601，丹麦天文学家和占星学家，近 代天文学的奠基人，被誉为 “星学之王”，开普勒的老师。 第谷对天文学的重大贡献在于他通过长期观测积累的有关 行星运行的大量数据资料，为后人的研究提供了坚实的基 础。第谷被誉为是最后一位也是最伟大的一位用肉眼观测 的天文学家。至今尚未有人能在没有望远镜的条件下进行更为精确的观察。 托协密观察的准确度达到十弧分，而第谷观察的准确度达到二弧分，这大概 是用肉眼观察在理论上所能达到的极限。 2、开普勒：1571-1630，德国天文学家、物理学家、数学家。开普勒是 近代自然科学的开创者之一。在天文学方面如果没有他，日心说的命运当时 将是不确定的。他的三大定律奠定了经典天文学的基石， 为牛顿数十年后发现万有引力定律铺平了道路。开普勒的 三定律一经确立，托勒密的本轮系彻底垮台，行星的复杂 运动，立刻就失去全部神秘性。它成了天空世界的“法律”。 后世学者尊称开普勒为“天空立法者”。 开普勒是早产儿， 家庭条件很贫困，体质很差，四岁时患上了天花和猩红热， 身体受到了严重的摧残，视力衰弱，一只手半残。 三、开普勒三定律 （1）第一定律：轨道定律 1、所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆； 2、太阳处在所在椭圆的一个焦点上。 数学知识补充：圆与椭圆 一、定义 1.圆：平面内到定点距离相等的点的集合。 2.椭圆：平面内到两定点距离和相等的点的集合。 二、对比 1.圆的圆心与椭圆的中心、焦点 2.圆的直径与椭圆的长轴、短轴 3.圆的半径与椭圆的半长轴、半短轴 （2）第二定律：面积定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面 积。 要点理解 1、运动过程中速度大小是变化的。 2、近日点：速率最大，远日点：速率最小。 3、关系式：v1r1=v2r2 4、如果当成圆轨道处理，则速度是不变的，做匀速圆周运动。 （3）第三定律：周期定律 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 / T 2 = k K：常量，大小与中心天体质量有关. 要点理解 1、地球的 T 是已知的：一年（常做为隐含条件） 2、若看成圆轨道：则 a=R. 3、若中心天体不同：规律相同，但 K 值不同. 作 业1、教材第 66 页“问题与练习”3，4． 2、导学案练习题 板 书 设 计 一、引人入胜的太空 二、人类对星空的认识过程 1、谁是中心？ 2、如何运动？