人教2003课标版《1.行星的运动》优质课教案设计

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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。关于天体的运动，历史上有过不同的看法。

（二）新课教学

1、“地心说”和“日心说”之争

讨论与交流

（1）古人对天体运动存在哪些看法？（“地心说”和“日心说”）

（2）什么是“地心说”？什么是“日心说”’？（”地心 说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动， “日心说”则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。“地心说’的代表人物：托勒密(古希腊)．“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教神学 关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位。）“日心说”战胜了“地心说”，最 终被接受。

讨论与交流

“日心说”战胜了“地心说”，最终真理战胜了谬误，请同学 们阅读第64页《人类对行星运动规律的认识，中托勒密：地心宇宙，哥白尼：拦住了太阳，推动了地球。交流讨论，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处？（地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得筒单了。）“日心说”代表人物：哥白尼，“日心说”能更完美地 解释天体的运动。

2、开普勒行星运动定律

做一做：用图钉和细绳画椭圆，可以用一条细绳和两图钉来画椭圆，如图7.1—l所示，把白纸镐在木板上，然后按上图钉，把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态，铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点。

想一想：椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距寓之和有什么关系？

课堂训练：分四小组进行，阅读教材第二段到最后，并阅读第64页《人类对行星运动规律的认识)中第谷：天才 观察家，开普勒：真理超出期望，投影展示以下问题：

（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、最和谐的匀逮圆周运动。）

（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？（开普勒认为行星做椭圆运动，他发现假设行星傲匀逮圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符，只有认为行星做椭圆运动，才能解释这一差别。）

（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，行墨运动的线速度变化，轨道 与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律）具体表述为：

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。这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗？（不同）

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。

如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，如果时间间隔相等，即t2?t1=t4?t3，那么面积A=面积B。由此可见，行星在远日点a的 速率最小，在近日点b的速率最大。

第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似计算中，可以认为行星都以太阳为圆心 做匀速圆周运动，在这种情况下，若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示：

比值k是一个与行星无关的恒量，只与太阳有关。

给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值，供学生课后验证。

关键

点拨

加工