第一篇：第一節“行星的運動”教案

第一節“行星的運動”教案

★教學目標

1.知道地心說和日心說的基本內容。

2.學習開普勒三大定律，能用三大定律解決問題。

3.了解人類對行星的認識過程是漫長復雜的，真是來之不易的。★教學過程

一、引入 師：同學們，在前面的學習中我們研究了地面上物體的運動，從今天開始我們來研究天空中的運動：天體運動。師：自古以來，當人們仰望星空時，天空中壯麗璀璨的現象便吸引了他們的注意。智慧的頭腦開始探索星體運動的奧秘。直到二十一世紀的今天，科學迅猛發展，人類終于能夠飛出地球，登上月球。還能飛向萬籟俱寂的茫茫太空，探索更遙遠的星球。但你可知道：人類走到這一步經過了多少艱辛曲折？在對行星規律的認識過程里人們經歷了地心說、日心說及到開普勒定律。

二、地心說

古希臘的天文學家和哲學家通過直接的感性認識，認為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽月亮等各星體都圍繞地球做簡單的完美的圓周運動。因為地心說符合人們的直接經驗，如：太陽從東邊升起，從西邊落下；同時也符合強大的宗教神學關于地球是宇宙中心的認識，故地心說一度占據了統治地位。

代表人物：亞里士多德最先提出，古希臘的托勒密加以完善的

三、日心說

隨著世界航海事業的發展，人們希望借助星星的位置為船隊導航，因而對行星的運動觀測越來越精確.再加上第谷等科學家經過長期觀測及記錄的大量的觀測數據，用托勒密的“地心說”模型很難得出完美的解答.當時，哥倫布和麥哲倫的探險航行已經使不少人相信地球并不是一個平臺，而是一個球體，哥白尼就開始推測是不是地球每天圍繞自己的軸線旋轉一周呢？他假設地球并不是宇宙的中心，它與其他行星都是圍繞著太陽做勻速圓周運動.這就是“日心說”的模型。日心說認為太陽是宇宙的中心，且太陽是靜止不動的，地球和其它行星都繞太陽做簡單而完美的圓周運動。

代表人物：波蘭科學家哥白尼

四、地心說與日心說的碰撞

師：兩種學說斗爭的時間很長，雖然地心說占據統治地位的時間長，但最終日心說戰勝了地心說。師：“地心說”占統治地位時間較長的原因是由于它比較符合人們的日常經驗，如：太陽從東邊升起，從西邊落下；同時它也符合當時在政治上占統治地位的宗教神學觀點.師：“日心說”所以能夠戰勝“地心說”是因為好多“地心說”不能解析的現象“日心說”則能說明，也就是說，“日心說”比“地心說”更科學、更接近事實.例如：若地球不動，晝夜交替是太陽繞地球運動形成的.那么，每天的情況就應是相同的，而事實上，每天白天的長短不同，冷暖不同.而“日心說”則能說明這種情況：白晝是地球自轉形成的，而四季是地球繞太陽公轉形成的。師：雖然“地心說”符合人們的經驗，但它還是錯誤的.進而說明“眼見為實”的說法并非絕對正確.例如：我們乘車時觀察到樹木在向后運動，而事實上并沒有動(相對于地面).師：從目前科研結果和我們所掌握的知識來看，“日心說”也并不是絕對正確的，因為太陽只是太陽系的一個中心天體，而太陽系只是宇宙中眾多星系之一，所以太陽并不是宇宙的中心，也不是靜止不動的.“日心說”只是與“地心說”相比更準確一些罷了。師：經過前面的學習我們對“地心說”和“日心說”有了初步的認識，事實上從“地心說”向“日心說”的過渡經歷了漫長的時間，并且科學家們付出了艱苦的奮斗，哥白尼就是其中一位.他在哥倫布和麥哲倫猜想的基礎上，假設地球并不是宇宙的中心，而和其他天體一樣都是繞太陽做勻速圓周運動的行星，從而使許多問題得以解決，也建立起了“日心說”的基本模型.但他的觀點不符合當時歐洲統治教會的利益，因而受到了教會的迫害.使得這一正確的觀點被推遲一個世紀才被人們接受。前人的這種對問題一絲不茍、孜孜以求的精神值得我們學習，所以我們對待學習要腳踏實地，認認真真，不放過一點疑問。

讓學生課后閱讀“科學足跡” 觀看動畫：日心說示意圖；日地月 視頻文件：地球自轉與白天黑夜

五、開普勒三大定律 師：德國的物理學家開普勒繼承和總結了他的導師第谷的全部觀測資料及觀測數據，也是以行星繞太陽做勻速圓周運動的模型來思考和計算的，因為不管是“地心說”還是“日 心說”，都把天體運動看得很神圣，認為天體運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動。但結果總是與第谷的觀測數據有8′的角度誤差.當時公認的第谷的觀測誤差不超過2′（第谷是一個觀察天才，它通過對780顆左右的恒星持續觀察，將觀測結果從前人的10′偏差減小到2′）開普勒想，天體運動很可能不是勻速圓周運動.在這個大膽思路下，開普勒又經過四年多的刻苦計算，先后否定了19種設想，最后終于計算出行星是繞太陽運動的，并且運動軌跡為橢圓，證明了哥白尼的“日心說”是正確的.并總結為行星運動三定律。

①開普勒第一定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。（橢圓定律）

課本“做一做”，了解橢圓的特點。

可以用一條細繩和兩圖釘來畫橢圓．如圖所示，把白紙鎬在木板上，然后按上圖釘．把細繩的兩端系在圖釘上，用一枝鉛筆緊貼著細繩滑動，使繩始終保持張緊狀態．鉛筆在紙上畫出的軌跡就是橢圓，圖釘在紙上留下的痕跡叫做橢圓的焦點．

想一想，橢圓上某點到兩個焦點的距離之和與橢圓上另一點到兩個焦點的距離之和有什么關系? 觀看動畫：開普勒第一定律

【問題】：這一定律說明了行星運動軌跡的形狀，那不同的行星繞大陽運行時橢圓軌道相同嗎? 【解析】：不是。不同行星繞太陽運行的橢圓軌道不一樣，但這些軌道有一個共同的焦點，即太陽所處的位置。觀看動畫：開普勒第一定律(雙行星)【牢記】：不同行星繞太陽運行的橢圓軌道不一樣，但這些軌道有一個共同的焦點，即太陽所處的位置。近日點 遠日點

近日點

【補充】：因為地軸方向恒指向北極星方向，在近日點時，太陽直射南回歸線（冬至），在遠日點時，太

遠日點

陽直射北回歸線（夏至）。在春分和秋分時候太陽直射赤道。所以春夏比秋冬時間長，但因為地球軌道接近于圓，所以相差不了幾天。

②開普勒第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內掃過相等的面積．（面積定律）

觀看動畫：開普勒第二定律

【問題】：行星沿著橢圓軌道運行，太陽位于橢圓的一個焦點上，則行星在遠日點的速率與在近日點的速率誰大？

【解析】：根據相等時間的面積相等可知近日點速率大于遠日點速率。【牢記】：行星在近日點的速率大于遠日點的速率。

③開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的平方的比值都相等．（周期定律）

a3若用a表示橢圓半長軸，T代表公轉周期，則開普勒第三定律告訴我們：2?k

T觀看動畫：開普勒第三定律

a3【問題】：公式2?k中的比例系數k可能與誰有關？

T【解析】：開普勒第三定律知：所有行星繞太陽運動的半長軸的三次方跟公轉周期二次方的比值是一個常數k，可以猜想，這個“k”一定與運動系統的物體有關．因為常數k對于所有行星都相同，而各行星是不一樣的，故跟行星無關，而在運動系中除了行星就是中心天體——太陽，故這一常數“k"一定與中心天體——太陽有關 【牢記】：k與中心天體(太陽)有關

例

1、我們假設地球繞太陽運動時的軌道半長軸為為a地，公轉周期為T地，火星繞太陽運 動的軌道半徑為a火，公轉周期為T火，那這些物理量之間應該滿足怎樣的關系？ 3r地日T地日2?3r火日T火日2?k(常量)

六、太陽系 師：我們現在來了解一下太陽系的各行星及其運行情況。

師：自從冥王星于2006年8月24日被國際天文聯會取消其行星地位，降為“矮行星”后，從此太陽系由“九大行星”變為“八大行星。我們先來看一些圖片。

觀看動畫：九大行星運行圖；九大行星

七、開普勒三大定律的近似處理 師：從剛才的研究我們發現，太陽系行星的軌道與圓十分接近，所以在階段的研究中我們按圓軌道處理。這樣，開普勒三大定律就可以說成 【牢記】：

①行星繞太陽運動軌道是圓，太陽處在圓心上。

②對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運動。

③所有行星的軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的平方的比值都相等。若用R代表軌道半

R3徑，T代表公轉周期，開普勒第三定律可以用公式表示為：2?k,k與太陽有關。

T【參考資料】：給出太陽系九大行星平均軌道半徑和周期的數值，供課后驗證。

擴展及注意：

a)普勒定律不僅適用于行星繞太陽運動，同時它適用于所有的天體運動。只不過對于不同的中開

K火=3.36×10

k水=3.36×10 K金=3.35×10 K地=3.31×10

1818

R3R3R3心天體，2?k中的k值不一樣。如金星繞太陽的2與地球繞太陽的2是一樣的，TTTR3R3因為它們的中心天體一樣，均是太陽。但月球繞地球運動的2與地球繞太陽的2是

TT不一樣的，因為它們的足以天體不一樣。b)開普勒定律是根據行星運動的現察結果而總結歸納出來的規律．它們每一條都是經驗定律，都是從行星運動所取得的資料中總結出來的規律．開普勒定律只涉及運動學、幾何學方面的內容，不涉及力學原因。

c)開普勒關于行星運動的確切描述，不僅使人們在解決行星的運動學問題上有了依據，更澄清了人們對天體運動神秘、模糊的認識，同時也推動了對天體動力學問題的研究．

例

2、下列說法中正確的是（ABCD）

A.大多數人造地球衛星的軌道都是橢圓，地球處在這些橢圓的一個焦點上

B.人造地球衛星在橢圓軌道上運動時速度是不斷變化的；在近日點附近速率大，遠地點附近速率小；衛星與地心的連線，在相等時間內掃過的面積相等

C.大多數人造地球衛星的軌道，跟月亮繞地球運動的軌道，都可以近似看做為圓，這些圓的圓心在地心處

D.月亮和人造地球衛星繞地球運動，跟行星繞太陽運動，遵循相同的規律 例

3、關于開普勒定律，下列說法正確的是（ABC）

A.開普勒定律是根據長時間連續不斷的、對行星位置觀測記錄的大量數據，進行計算分析后獲得的結論

B.根據開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽運動的過程中，其速度隨行星與太陽之間距離的變化而變化，距離小時速度大，距離大時速度小

C.行星繞太陽運動的軌道，可以近似看做為圓，即可以認為行星繞太陽做勻速圓周運動 D.開普勒定律，只適用于太陽系，對其他恒星系不適用；行星的衛星（包括人造衛星）繞行星的運動，是不遵循開普勒定律的

例

4、地球繞太陽的運行軌道是橢圓，因而地球與太陽之間的距離隨季節變化。冬至這天地球離太陽最近，夏至最遠。下列關于地球在這兩天繞太陽公轉速度大小的說法中，正確的是（B）

A．地球公轉速度是不變的

B．冬至這天地球公轉速度大 C．夏至這天地球公轉速度大 D．無法確定

例

5、關于行星的運動說法正確的是（BD）

A、行星半長軸越長，自轉周期越大 B、行星半長軸越長，公轉周期越大 C、水星半長軸最短，公轉周期最大 D、冥王星半長軸最長，公轉周期最大

例

6、已知木星繞太陽的公轉周期是地球繞太陽公轉周期的12倍，則木星軌道半長軸是地球軌道半長軸的多少倍？ 3r木323r木T木rr地????木?3122?5.24【解析】：根據開普勒第三定律有T2T232木地r地T地r地

第二篇：行星的運動教案

7.1 行星的運動

★新課標要求

（一）知識與技能

1、知道地心說和日心說的基本內容。

2、知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。

3、知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，且這個比值與行星的質量無關，但與太陽的質量有關。

4、理解人們對行星運動的認識過程是漫長復雜的，真理是來之不易的。

（二）過程與方法

通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識，了解人類認識事物本質的曲折性并加深對行星運動的理解。

（三）情感、態度與價值觀

1、澄清對天體運動神秘模糊的認識，掌握人類認識自然規律的科學方法。

2、感悟科學是人類進步不竭的動力。★教學重點

開普勒行星運動定律 ★教學難點

對開普勒行星運動定律的理解和應用 ★教學方法

教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。★教學工具

計算機、投影儀等多媒體教學設備 ★教學過程

（一）引入新課

教師活動：在浩瀚的宇宙中有著無數大小不

一、形態各異的天體。白天我們沐浴著太陽的光輝，夜晚，仰望蒼穹，繁星閃爍，美麗的月亮把我們帶入無限的遐想中。由這些天體所組成的宇宙始終是人們渴望了解又不斷探索的領域。經成百上千年的探索，偉大的科學家們對它已經有了一些初步的了解。本節我們就共同來學習前人所探索到的行星的運動情況。

（二）進行新課

1、古人對天體運動的看法及發展過程

教師活動：引導學生閱讀教材第一段，投影出示以下提綱：

1、古代人們對天體運動存在哪些看法?

2、什么是“地心說”，什么是“日心說”?

3、哪種學說占統治地位的時間較長?

4、兩種學說爭論的結果是什么? 學生活動：閱讀課文，并從課文中找出相應的答案。學生代表發言。

1、在古代，人們對于天體的運動存在著地心說和日心說兩種對立的看法。

次方的比值是一個常數k，可以猜想，這個“k”一定與運動系統的物體有關。因為常數k對于所有行星都相同，而各行星是不一樣的，故跟行星無關，而在運動系中除了行星就是中心天體——太陽，故這一常數“k”一定與中心天體——太陽有關。

（三）課堂總結、點評

教師活動：讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。

學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結課堂內容，培養學生概括總結能力。

教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。

（四）實例探究

［例1］關于行星的運動以下說法正確的是（）A．行星軌道的半長軸越長，自轉周期就越長 B．行星軌道的半長軸越長，公轉周期就越長 C．水星軌道的半長軸最短，公轉周期就最長 D．冥王星離太陽“最遠”，公轉周期就最長

a3分析： 由開普勒第三定律2?k可知，a越大，T越大，故BD正確，C錯誤；式中T的T是公轉周期而非自轉周期，故A錯。

答案：BD ［例2］已知木星繞太陽公轉的周期是地球繞太陽公轉周期的12倍。則木星繞太陽公轉軌道的半長軸為地球公轉軌道半長軸的 倍。

思維入門指導： 木星和地球均為繞太陽運行的行星，可利用開普勒第三定律直接求解。本題考查開普勒第三定律的應用。

a3解：由開普勒第三定律2?k可知：

T3a13a2對地球：2?k

對木星2?k

T1T22所以a2?3(T2/T1)?a1?5.24a1

a3點撥：在利用開普勒第三定律解題時，應注意它們的比值2?k中的k是一個與行星

T運動無關的常量。

第三篇：行星的運動教案

第七章

萬有引力與航天

全章概述

本章我們將學習萬有引力定律及其在天體運動中的應用。萬有引力定律是在哥白尼、伽利略、開普勒等人的天文學研究成果的基礎上，由牛頓運用動力學原理而發現的重要定律。它不僅能解釋重力產生的原因，也能夠解釋行星和衛星的運動規律。它是天文學上研究各種天體運動規律的依據，它所揭示的萬有引力是自然界中四種基本相互作用之一。

要理解和掌握萬有引力定律，并能用它解決相關的一些實際問題，注意多結合航天技術、人造地球衛星等現代科技知識來認識萬有引力定律的應用，理解天體的運動，掌握其重點公式。人造地球衛星和航天技術屬于現代科技發展的重要領域，因而有關人造地球衛星和萬有引力定律的考查每年都有相關題目，本章是近年高考的熱點。新課標要求

1、理解萬有引力定律的內容和公式。

2、掌握萬有引力定律的適用條件。

3、了解萬有引力的“三性”，即：①普遍性②相互性 ③宏觀性

4、掌握對天體運動的分析。新課程學習

7.1 行星的運動

★新課標要求

（一）知識與技能

1、知道地心說和日心說的基本內容。

2、知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。

3、知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，且這個比值與行星的質量無關，但與太陽的質量有關。

4、理解人們對行星運動的認識過程是漫長復雜的，真理是來之不易的。

（二）過程與方法

通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識，了解人類認識事物本質的曲折性并加深對行星運動的理解。

（三）情感、態度與價值觀

1、澄清對天體運動神秘模糊的認識，掌握人類認識自然規律的科學方法。

2、感悟科學是人類進步不竭的動力。★教學重點

開普勒行星運動定律 ★教學難點

對開普勒行星運動定律的理解和應用 ★教學方法

教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。★教學工具

計算機、投影儀等多媒體教學設備 ★教學過程

（一）引入新課

教師活動：在浩瀚的宇宙中有著無數大小不

一、形態各異的天體。白天我們沐浴著太陽的光輝，夜晚，仰望蒼穹，繁星閃爍，美麗的月亮把我們帶入無限的遐想中。由這些天體所組成的宇宙始終是人們渴望了解又不斷探索的領域。經成百上千年的探索，偉大的科學家們對它已經有了一些初步的了解。本節我們就共同來學習前人所探索到的行星的運動情況。

（二）進行新課

1、古人對天體運動的看法及發展過程

教師活動：引導學生閱讀教材第一段，投影出示以下提綱：

1、古代人們對天體運動存在哪些看法?

2、什么是“地心說”，什么是“日心說”?

3、哪種學說占統治地位的時間較長?

4、兩種學說爭論的結果是什么? 學生活動：閱讀課文，并從課文中找出相應的答案。學生代表發言。

1、在古代，人們對于天體的運動存在著地心說和日心說兩種對立的看法。

2、“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繞地球運動；“日心說”認為太陽是宇宙的中心，地球，月亮以及其他行星都在繞太陽運動。

3、“地心說”占領統治地位的時間較長.4、“日心說”與“地心說”爭論的結果是“日心說”最終戰勝了“地心說”.真理最終戰勝了謬誤。

2、開普勒行星運動定律

教師活動：引導學生閱讀教材，投影出示以下提綱：

1、古人認為天體做什么運動?

2、開普勒認為行星做什么樣的運動?他是怎樣得出這一結論的？

3、開普勒行星運動定律哪幾個方面的描述了行星繞太陽運動的規律？具體表述是什么？

學生活動：閱讀課文，并從課文中找出相應的答案。學生代表發言。

1、古人把天體的運動看得十分神圣，他們認為天體的運動不同于地面物體的運動，天體做的是最完美、最和諧的勻速圓周運動.2、開普勒認為行星做橢圓運動。他發現假設行星作勻速圓周運動，計算所得的數據與觀測數據不符，只有認為行星作橢圓運動，才能解釋這一差別。

3、開普勒行星運動定律從行星運動軌道、行星運動的線速度變化、軌道與周期的關系三個方面揭示了行星運動的規律。具體表述為：

第一定律：所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。

第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內掃過相等的面積。

第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。即：

a3?k 2T比值k是一個與行星無關的常量。

教師活動：認真聽取學生代表發言，點評總結。引導學生深入探究：

［出示掛圖］介紹行星運動的掛圖，使學生對行星的運動有一個簡單的感性認識.［放錄像］使學生通過對天體運動的立體畫面的觀看，對天體運動的感性認識進一步提高.思考：比值k與行星無關，你能猜想出它可能跟誰有關嗎? 實際上，多數行星的軌道與圓十分接近，在中學階段的研究中能夠按圓處理。開普勒三定律適用于圓軌道時，應該怎樣表述呢？

學生活動：分組討論，并根據課文、掛圖及錄像所提供的線索得出答案。學生代表發言。

根據開普勒第三定律知：所有行星繞太陽運動半長軸的三次方跟公轉周期二次方的比值是一個常數k，可以猜想，這個“k”一定與運動系統的物體有關。因為常數k對于所有行星都相同，而各行星是不一樣的，故跟行星無關，而在運動系中除了行星就是中心天體——太陽，故這一常數“k”一定與中心天體——太陽有關。

（三）課堂總結、點評

教師活動：讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。

學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。

點評：總結課堂內容，培養學生概括總結能力。

教師要放開，讓學生自己總結所學內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。

（四）實例探究

［例1］關于行星的運動以下說法正確的是（）A．行星軌道的半長軸越長，自轉周期就越長 B．行星軌道的半長軸越長，公轉周期就越長 C．水星軌道的半長軸最短，公轉周期就最長 D．冥王星離太陽“最遠”，公轉周期就最長 2.為什么說曲線運動一定是變速運動? a3分析： 由開普勒第三定律2?k可知，a越大，T越大，故BD正確，C錯誤；式中T的T是公轉周期而非自轉周期，故A錯。

答案：BD ［例2］已知木星繞太陽公轉的周期是地球繞太陽公轉周期的12倍。則木星繞太陽公轉軌道的半長軸為地球公轉軌道半長軸的 倍。思維入門指導： 木星和地球均為繞太陽運行的行星，可利用開普勒第三定律直接求解。本題考查開普勒第三定律的應用。

a3解：由開普勒第三定律2?k可知：

T3a13a2對地球：2?k

對木星2?k

T1T22所以a2?3(T2/T1)?a1?5.24a1

a3點撥：在利用開普勒第三定律解題時，應注意它們的比值2?k中的k是一個與行星

T運動無關的常量。

［例3］已知地球繞太陽作橢圓運動。在地球遠離太陽運動的過程中，其速率越來越小，試判斷地球所受向心力如何變化。若此向心力突然消失，則地球運動情況將如何？

思維入門指導：行星的運動為曲線運動，因此本節知識常常和曲線運動知識相綜合。

解：由于地球在遠離太陽運動的過程中，其速率減小，據牛頓第二定律有，Fn?mv??，由開普勒第二定律知，地球在遠離太陽運動的過程中角速度?（單位時間內地球與太陽的連線掃過的角度）也減小，故向心力Fn減小。若此向心力突然消失，則地球將沿軌道的切線方向做離心運動。

點撥：地球繞太陽的運動雖然并非勻速圓周運動，但向心力公式仍適用。任一時刻，地球的速度方向均沿橢圓的切線方向。★課余作業

1、課后完成P66“問題與練習”中的問題。

2、課后閱讀教材P64“科學足跡”欄目中的閱讀材料，體會人類對行星運動規律的認識歷程。參考下面的幾個問題，分組討論，每個小組寫一篇讀后感。

（1）“地心說”為什么能占領較長的統治時間?（2）俗話說“眼見為實”，這種說法是否絕對正確?試舉例。（3）“日心說”為什么能戰勝“地心說”?試舉例說明。（4）“日心說”的觀點是否正確?（5）讀后有何啟發和感想？ 參考范文：

“地心說”占領統治地位時間較長的原因是由于它比較符合人們的日常經驗，如：太陽從東邊升起，從西邊落下；同時它也符合當時在政治上占統治地位的宗教神學觀點.由于“日心說”最終戰勝了“地心說”，雖然“地心說”符合人們的經驗，但它還是錯誤的.進而說明“眼見為實”的說法并非絕對正確.例如：我們乘車時觀察到樹木在向后運動，而事實上并沒有動(相對于地面).“日心說”所以能夠戰勝“地心說”是因為好多“地心說”不能解析的現象“日心說”則能說明，也就是說，“日心說”比“地心說”更科學、更接近事實.例如：若地球不動，晝夜交替是太陽繞地球運動形成的.那么，每天的情況就應是相同的，而事實上，每天白天的長短不同，冷暖不同.而“日心說”則能說明這種情況：白晝是地球自轉形成的，而四季是地球繞太陽公轉形成的。

從目前科研結果和我們所掌握的知識來看，“日心說”也并不是絕對正確的，因為太陽只是太陽系的一個中心天體，而太陽系只是宇宙中眾多星系之一，所以太陽并不是宇宙的中心，也不是靜止不動的.“日心說”只是與“地心說”相比更準確一些罷了。

經過前面的學習我們對“地心說”和“日心說”有了初步的認識，事實上從“地心說”向“日心說”的過渡經歷了漫長的時間，并且科學家們付出了艱苦的奮斗，哥白尼就是其中一位.他在哥倫布和麥哲倫猜想的基礎上，假設地球并不是宇宙的中心，而和其他天體一樣都是繞太陽做勻速圓周運動的行星，從而使許多問題得以解決，也建立起了“日心說”的基本模型.但他的觀點不符合當時歐洲統治教會的利益，因而受到了教會的迫害.使得這一正確的觀點被推遲一個世紀才被人們接受.前人的這種對問題一絲不茍、孜孜以求的精神值得我們學習，所以我們對待學習要腳踏實地，認認真真，不放過一點疑問。

★教學體會

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質的培養就成了鏡中花，水中月。

教材分析

本節內容對學生來說是抽象的、陌生的，甚至無法去感知。對天體的運動充滿好奇，又覺得非常神秘而不易理解。所以我們必須去引導學生了解人們對星體運動認識的發展過程，從“日心說”和“地心說”的內容到其兩者之間的爭論，從第谷的精心觀測到開普勒的數學運算，在學生整體感知的過程中引導學生體會這些大師們的思路、方法及他們的一絲不茍的科學精神，并激發他們熱愛科學、探索真理的求知熱情。

要充分應用好64頁課后閱讀材料。教學建議

日心說、地心說及兩者之間的爭論有許多內容可以向學生介紹，教材為了簡單明了地講述開普勒定律，沒有過多地敘述這些內容.教學中可以結合教學的實際情況向學生介紹有關的歷史材料，也可引導學生課外閱讀有關的讀物。這些內容學生會很感興趣，又容易接受，也是我們進行科學方法和思想教育的好素材。

學習本節課的目的是為下一節推導萬有引力定律做鋪墊，對開普勒定律沒必要做過高要求。

第四篇：行星的運動教學設計

★課題 6.1 行星的運動 ★教學目標(一)知識與技能: 1.知道地心說和日心說的基本內容。

2.學習開普勒三大定律，能用三大定律解決問題。

3.了解人類對行星的認識過程是漫長復雜的，真是來之不易的。

(二)過程與方法: 4.體會精確的觀察記錄在科學研究中的重要地位。5.對過對開普勒三定律的學習了解天體運動的規律。

(三)情感態度與價值觀: 6.通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學家對行星運動的不同認識，了解人類認識事物本質的曲折性并加深對行星運動的理解。

7.了解伽利略等科學家為科學獻身的精神，學習前人對問題一絲不茍、孜孜以求的精神。

★重難點：

掌握天體運動的演變過程;熟記開普勒三定律.★課時安排:1課時

★新課引入：同學們，在前面的學習中我們已經學習了運動學靜力學及動力學的基本知識并且用這些知識研究了地面上物體的運動，現在我們就放開視野,從今天開始我們來研究天空中的運動：天體運動。首先是太陽系行星的運動.研究天體的運動是從古到今科學研究的永恒主題。關于行星的運動，歷史上有兩種對立的說法，這是歷史上犧牲最大的科學爭論。

★新課教學

一、地心說

1、地心說：認為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉。

2、代表人物：托勒密(公元90——168年)

3、存在條件：第一符合人們的日常經驗，第二人們多信奉宗教神學，認為地球是宇宙中心。但: 隨著觀測精度的不斷提高，地心說算出的行星位置偏離觀測位置越來越大

二、日心說

1、日心說：太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動

2、代表人物：哥白尼（1473——1543）

3、存在條件：地心說解釋天體運動不僅復雜，而且許多問題都不能解釋。而用日心說，許多天體運動的問題不但能解決，而且還變得特別簡單。

進入高中物理的第一節課就學了參考系的選擇,我們知道運動的描述是相對的,從表面上看,兩學說只不過是參考系的改變.但大家要注意,這是一兩千年前的爭論,運動描述的相對性是物理學發展后,一非常現代的科學觀點,它們所謂的靜止是絕對靜止,就像我們還沒讀書,沒學物理時認為地面是絕對靜止的,其它物體相對地面的在動叫做運動的物體,地心說的觀點就是地球絕對靜止,日心說的觀點就是太陽絕對靜止.現在看來古代的兩種學說都不完善，地心說和日心說的共同點：天體的運動都是勻速圓周運動。因為太陽、地球等天體都是運動的(運動是絕對的)，鑒于當時對自然科學的認識能力，日心說比地心說更先進,在太陽系中我們認為太陽是靜止的

師：“日心說”所以能夠戰勝“地心說”是因為好多“地心說”不能解析的現象“日心說”則能說明，也就是說，“日心說”比“地心說”更科學、更接近事實.例如：若地球不動，晝夜交替是太陽繞地球運動形成的.那么，每天的情況就應是相同的，而事實上，每天白天的長短不同，冷暖不同.而“日心說”則能說明這種情況：白晝是地球自轉形成的，而四季是地球繞太陽公轉形成的。

三、天才觀測家-第谷的觀測(純肉眼觀測)

1、第谷（1546——1601）是丹麥的天文學家、觀測家，歷時20年的觀測，記錄了行星、月亮、彗星的位置。

2、第谷雖然本人沒有描繪出行星運動的規律，但他積累的資料為開普勒的研究提供了堅實的基礎

天才觀測家又有一學生是天才數學家-----開普勒

他分析他導師-第谷數據得出結論：行星運動的軌道不是圓周運動而是繞橢圓運動

四、補充:簡介橢圓(可使學生實驗體驗橢圓)小結：兩個圖釘位置靠的越近，橢圓就越接近于圓

五、開普勒三定律：

1．開普勒第一定律——橢圓軌道定律

所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。注意：九大行星的軌道半徑不同且所在的軌道平面不在同一個軌道平面上

開普勒指出運動軌道不是圓,那么就不可能如上兩學說做勻速圓周運動,行星運動的速度是怎樣的呢? 2．開普勒第二定律——又叫面積定律

任何一個行星與太陽的聯線在相等的時間內掃過的面積相等。---------近快遠慢 注意：行星環繞太陽公轉的角速度不相等

小結：開普勒第一、二定律推翻了地心說和日心說所描述的天體是做勻速圓周運動的結論

3．開普勒第三定律(十年磨一劍)——又叫周期定律

所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。即a3 ／ T2=k a3【問題】：公式2?k中的比例系數k可能與誰有關？

T【解析】：開普勒第三定律知：所有行星繞太陽運動的半長軸的三次方跟公轉周期二次方的比值是一個常數k，可以猜想，這個“k”一定與運動系統的物體有關．因為常數k對于所有行星都相同，而各行星是不一樣的，故跟行星無關，而在運動系中除了行星就是中心天體——太陽，故這一常數“k"一定與中心天體——太陽有關【牢記】

拓展: a)開普勒定律不僅適用于行星繞太陽運動，同時它適用于所有的天體運動。只不

R3R3過對于不同的中心天體，2?k中的k值不一樣。如金星繞太陽的2與地球繞太陽

TTR3R3的2是一樣的，因為它們的中心天體一樣，均是太陽。但月球繞地球運動的2與地TTR3球繞太陽的2是不一樣的，因為它們的中心天體不一樣。

T六.對天體運動的處理方法

由于大多數行星繞太陽運動的軌道與圓十分接近，因此，在中學階段的研究可以按圓周運動處理，這樣開普勒三定律就可以這樣說：

1、多數大行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心

2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的速度不變，即行星做勻速圓周運動(回到日心說)

3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，即r3 ／ T2=k 典型例題： 例題1：

關于行星的運動下列說法中正確的（bd）A、行星軌道的半長軸越長，自轉周期就越大 B、行星軌道的半長軸越長，公轉周期就越大 C、水星的半長軸最短，則公轉周期最大

D、冥王星離太陽最遠，繞太陽運行的公轉周期最長 例題I1：書33頁,問題與練習1.最后:開普勒定律是根據行星運動的現察結果而總結歸納出來的規律．它們每一條都是經驗定律，都是從行星運動所取得的資料中總結出來的規律．開普勒定律只涉及運動學、幾何學方面的內容，不涉及力學原因。是什么力使得行星做這種變速運動呢?且看下節內容.作業:閱讀科學足跡

★版式設計: 6.1 行星的運動

1.兩種學說:(1)地心說:地球靜止

(2)日心說:太陽靜止(絕對靜止)2.開普勒三定律:(1)開~~一~~:橢圓軌道定律

(2)開~~二~~:面積定律:----近快遠慢

(3)開~~三~~:周期定律: a3 ／ T2=k(k只與中心天體太陽有關)拓展:開普勒定律適用于所有的天體運動。3.中學階段處理:(1)圓周運動

(2)勻速率

(3)r3 ／ T2=k

第五篇：《行星的運動》教學設計

《行星的運動》教學設計

【教材分析】

本節課的學習內容，是學習萬有引力定律及天體運動問題的基礎和前提。本節內容的特點是：知識內容較少，但包含著的科學史料十分豐富，因此，本課的教學設計應該立足于學生的科學精神的培養，讓學生在科學家關于天體運動問題的研究歷史中，感悟科學家求真、求簡的研究思想和獻身于科學的精神。【設計說明】

開普勒的行星運動定律是本節課的中心內容，圍繞這個中心內容，所展開的是人類對天體運動認識的艱難歷程，這正是對學生進行物理史、科學史教育的契機。通過對歷史的了解培養學生的歷史唯物主義觀點、辯證唯物注意觀點，激發學生不迷信權威，不迷信教條的創新精神，樹立獻身科學的決心和信心是這節課的教學重點。因此，激趣及展現科學家獨特的思維方式及推理方法是本設計的中心。【教學流程】

展示我們所知道的宇宙—日心說與地心說—開普勒行星運動定律—橢圓軌道特征—行星運動定律的意義—解決問題 【教學目標】

一、知識與技能

認識橢圓；了解人類對天體運行的研究歷史；理解開普勒三定律。

二、過程與方法

通過對天體運行研究歷史的了解，體會科學研究的一般思路與方法──質疑、批判、猜測、觀察與實驗。

三、情感態度價值觀

通過對天體運行研究歷史的了解，培養學生尊重客觀事實、勇于創新、實事求是的科學態度，感悟科學家對科學的執著和獻身精神，培養學生熱愛科學、獻身科學的精神。

【教學重點】

開普勒三定律。

【教學難點】

行星的橢圓軌道。體驗和理解把實驗歸納和數學演繹結合起來研究問題的科學方法。

【教具準備】

多媒體課件 實物投影儀 細線 圖釘 木板、白紙 鉛筆

【教學過程】

一、引入新課

（一）、我們所知道的宇宙——多媒體演示大宇宙，并閱讀文字：當代天文學的研究成果表明：

宇宙是有層次結構的、物質形態多樣的、不斷運動發展的天體系統。

由小到大－衛星、行星、恒星、星云、銀河系及河外星系、星系團、本超星系團。太陽系－由八大行星、小行星、彗星和流星體組成;銀河系－由2500億顆類似太陽的恒星和星際物質構成更巨大的天體系統； 星系團－大約由10億個類似銀河系的河外星系聚集成大大小小的集團； 本星系群－包括銀河系在內約40個星系構成的一個小星系團。超星系團－若干星系團集聚在一起構成更大、更高一層次的天體系統； 本超星系團－本星系群和其附近的約50個星系團構成的超星系團叫做本超星系團。

（二）、多媒體演示太陽系八大行星，指出冥王星為何不再是太陽的行星。

二、新課教學

請同學們閱讀教材p32第一自然段內容討論思考下列問題： 1.古代人對天體運動存在哪些看法？

2.“地心說”和“日心說”的觀點分別是什么？ 3.為什么“地心說”在古代長期被認為是正確的？

教師講述：人類對天體運行的認識，起源于托勒密的“地心說”，經哥白尼發展到了“日心說”，開普勒的“行星運動定律”第一次為天體的運動立了法。而完全解決天體運動問題的則是“站在巨人肩膀上”的牛頓。

探究一：第谷、開普勒的研究 ．課件展示一：人類對天體運動的認識歷史 課件展示二：地心說與日心說

（1）地心說：認為地球是宇宙中心，任何星球都圍繞地球旋轉。該學說最初由古希臘學者歐多克斯提出，后經亞里士多德、托勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。盡管它把地球當作宇宙中心是錯誤的，然而地心說是世界上第一個行星體系模型，它的歷史功績不應抹殺。

n

托勒密于公元二世紀，提出了自己的宇宙結構學說，即“地心說”.n

地心說認為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮及其他的行星都繞地球運動．

n

地心說直到16世紀才被哥白尼推翻.（2）日心說

n

日心說認為太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動． n

1543 年哥白尼的《天體運行論》 出版，書中詳細描述了日心說理論.開普勒（1571-1630），德國天文學家，第谷的助手,擅長數學歸納，他按照勻速圓周運動進行嘗試性計算，與第谷的觀測數據有8分的角度偏差，哥白尼的“完美”“和諧”的勻速圓周運動第一次受到了懷疑.3．做一做：畫橢圓──認識橢圓：兩個焦點、長短半軸，橢圓上的點到兩焦點的距離之和總從什么規律？

4．組織討論：分組討論──展示結果──師生評價──教師小結

（1）日心說的基本內容是什么？

所有行星都圍繞太陽運動，太陽是行星運動軌道的中心。

（2）第谷的主要貢獻是什么？

建立天文臺、創造觀測儀器，一生致力于對天體運動的觀察和數據的收集整理，為開普勒的研究提供了有力的事實依據。

（3）開普勒對天體運行規律研究的成果是什么？

師生總結──開普勒行星運動定律

1．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。

2．對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積。

3．所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，即

教師講述──式中的k是只與太陽有關，與行星無關的常數。

教師講述──開普勒的行星運動定律，奠定了現代天文學的基礎，牛頓正是在這個基礎上，提出了質點模型、發明使用了微積分，舍棄了其它行星的影響，才發現了萬有引力定律，實現了天上、地上運動的統一。

實際上，行星的運動軌道十分接近圓，在中學階段的研究中我們按圓軌道處理。這樣就可以說：

1．行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；

2．對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運動；

3．所有行星的軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。需要注意：（1）開普勒定律不僅適用于行星，也適用于衛星，只不過此時比值 k 是由行星質量所決定的另一恒量．

（2）行星的軌道都跟圓近似，因此計算時可以認為行星是做勻速圓周運動．（3）開普勒定律是總結行星運動的觀察結果而總結歸納出來的規律，它們每一條都是經驗定律，都是從觀察行星運動所取得的資料中總結出來的．

【課堂練習】

例1：我們知道木星圍繞太陽運行，那么：（1）以木星繞太陽的運行軌道為參考，太陽處在什么位置？木星運行中經過軌道上的不同位置時線速度一樣嗎？如何改變？（2）地球、木星公轉軌道的半長軸分別是a1．a2，周期分別是T1．T2，則這四個數據間有什么關系？

解析：（1）一個焦點上，離太陽近時線速度大，離太陽遠時線速度小。木星由遠日點向近日點運動時線速度增大，反之減小。（2）或

例2：若按近似處理辦法，上例中各問題的結果如何？

解析：（1）圓心，不變。（2）

或 思考練習

1．第谷、開普勒是在怎樣的社會環境和科學技術條件下研究天體運行規律，并得出結果的？ 2．蘇格拉底認為，真理的產生就像嬰兒的出生一樣，是一個痛苦的過程，這個過程需要自己的努力，更需要別人的幫助。從本節課的學習，談談你對此的理解。

三、新課小結

教師講述──開普勒的行星運動定律，為人們揭開了天體運動的神秘面紗，使人們認識到，天體的運動是可以被認識的不是神秘莫測的，更重要的是動搖了“上帝主宰一切”的神學思想對人們的束縛，開創了運用科學方法研究宇宙天體的先河，催生了現代天文學。

四、布置作業

1．復習課文，繼續完成兩個思考題。書面完成課本“問題與練習”1─4。

2．閱讀課本33頁“科學足跡”，撰寫小論文《艱難的歷程》。

3．思考問題：是什么力使一顆星圍繞另一顆星運動？并預習下節學習內容。