日期:2022-01-27
這是7.1怎樣描述運動教學設計,是優秀的物理教案文章,供老師家長們參考學習。
7.1怎樣描述運動教學設計第 1 篇
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。
重點、難點
開普勒行星運動定律、對開普勒行星運動定律的理解和應用方法
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鋪墊,開普勒定律沒必要做過高要求。
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
一、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。
二、、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:
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)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
?分析: 由開普勒第三定律 可知,a越大,T越大,故BD正確,C錯誤;式中的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。
解:由開普勒第三定律 可知:
對地球: 對木星
所以
點撥:在利用開普勒第三定律解題時,應注意它們的比值 中的k是一個與行星運動無關的常量。
[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, ,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 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
課后完成33“問題與練習”中的問題。
7.1怎樣描述運動教學設計第 2 篇教學目標
一、知識內容
1、了解地心說(托勒密)和日心說(哥白尼)。
2、了解開普勒對行星運動的描述。
二.過程與方法
1、培養學生在客觀事實的基礎上通過分析、推理,提出科學假設,再經過實驗檢驗的正確認識事物本質的思維方法。
2、通過開普勒行星運動定律的建立過程,滲透科學發現的方法論教育,建立科學的宇宙觀。
三.情感,態度,價值觀
通過學習,使學生了解到科學家為追求真理而不懈努力,頑強的執著精神,從他們身上所流露出來的人格美。
2新設計
在以往教學中由于此節知識內容不是重要考點,并不引起足夠重視。如人類對天體的運動的認識過程,多采用學生自讀教材了解一下,并沒有充分挖掘此部分的另外的教育功能。其次課堂大部分時間主要觀注開普勒第三定律的理解和應用,目標還是體現在知識教學這一塊。所以想探討其另外的教育功能。本節內容對學生科學方法和情感、態度與價值觀培養是很好素材,在課堂教學中能落實此二維目標。以此為目的,確立以下的備課方案:一是做好教材的分析工作和相關資料的查尋工作,充分挖掘在方法和價值觀方面的素材;二是利用課外活動加強課堂教學;三是對第三定律的“理解”改為“知道”,降低教學要求。
3學情分析
(1)本節內容對學生科學方法和情感、態度與價值觀培養是很好素材。結合學生情況,課前布置學生做了學習小報,通過學生課前的學習,利用網絡、書籍查尋相關的知識,這樣對天體運動、天文、宇宙方面知識有一定感性認識,在課堂教學中師生互動,教學較順利。(2)練習題中第一題根據學生水平可示例一個計算。
4重點難點
教學重點:
1、介紹人類對行星運動的認識
2、理解和掌握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,培養學生估算能力。
5教學過程 5.1第一學時 教學活動 活動1【導入】
展示學生手抄報
引言:“路漫漫其修遠。
吾將上下而求索。”
活動2【講授】人類對宇宙、天體的認識過程
1、介紹中國古代主要天文學觀
(1) “蓋天說”是我國古代最早的宇宙結構學說。稱為“天圓地方說” 。“天員(圓)如張蓋,地方如棋局。”
(2)“渾天說”認為天是一個圓球,地則位于這個圓球的中間,日月星辰附在天殼上,隨天周日旋轉
(3)宣夜說認為"天"并沒有一固定的天穹,而只不過是無邊無涯的氣體,日月星辰就在氣體中飄浮游動。
2、介紹印度古代主要天文學觀
3、西方的主要天文學觀。也是發展到
現今我們所采用的觀點。
(1)地心說(托勒密)
(2)日心說(哥白尼)
(3)伽利略、布魯諾思想
(4)開普勒的三大定律
①定律的提出:開普勒認為行星做橢圓運動,他發現假設行星做勻速圓周運動,計算所得的數據與觀測數據不符,只有認為行星做橢圓運動,才能結實這一差別。
②錄像資料
③內容:
A、定義定律: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。
a =149600000km b =149580000km
由于差距不大,所以在以后的天體運動處理方面可簡化為勻速圓周運動模型
B、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。
提問:行星繞太陽運行時各點的速率相同嗎?
C、第三定律:所有行星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:R3/T2=k
活動3【練習】練習1
地球繞太陽一周是1年,
水星繞太陽一周是3個月,
金星繞太陽一周是8個月,
火星繞太陽一周是2年,
木星繞太陽一周是12年,
土星繞太陽一周是30年.
計算水星、金星、火星、木星、土星是地球到太陽距離的幾倍。
(忽略星體體積大小)
活動4【練習】練習2
月球繞地球一周是1個月,有同學用開普勒第三定律算出月球到地球距離是地球到太陽距離的0.2倍,再根據地球到太陽距離計算出月球到地球距離為3×1010m,結果與月球到地球距離3.84×108m比較相矛盾,你能分析出原因嗎?
1.行星的運動
課時設計 課堂實錄
1.行星的運動
1第一學時 教學活動 活動1【導入】
展示學生手抄報
引言:“路漫漫其修遠。
吾將上下而求索。”
活動2【講授】人類對宇宙、天體的認識過程
1、介紹中國古代主要天文學觀
(1) “蓋天說”是我國古代最早的宇宙結構學說。稱為“天圓地方說” 。“天員(圓)如張蓋,地方如棋局。”
(2)“渾天說”認為天是一個圓球,地則位于這個圓球的中間,日月星辰附在天殼上,隨天周日旋轉
(3)宣夜說認為"天"并沒有一固定的天穹,而只不過是無邊無涯的氣體,日月星辰就在氣體中飄浮游動。
2、介紹印度古代主要天文學觀
3、西方的主要天文學觀。也是發展到
現今我們所采用的觀點。
(1)地心說(托勒密)
(2)日心說(哥白尼)
(3)伽利略、布魯諾思想
(4)開普勒的三大定律
①定律的提出:開普勒認為行星做橢圓運動,他發現假設行星做勻速圓周運動,計算所得的數據與觀測數據不符,只有認為行星做橢圓運動,才能結實這一差別。
②錄像資料
③內容:
A、定義定律: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。
a =149600000km b =149580000km
由于差距不大,所以在以后的天體運動處理方面可簡化為勻速圓周運動模型
B、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。
提問:行星繞太陽運行時各點的速率相同嗎?
C、第三定律:所有行星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:R3/T2=k
活動3【練習】練習1
地球繞太陽一周是1年,
水星繞太陽一周是3個月,
金星繞太陽一周是8個月,
火星繞太陽一周是2年,
木星繞太陽一周是12年,
土星繞太陽一周是30年.
計算水星、金星、火星、木星、土星是地球到太陽距離的幾倍。
(忽略星體體積大小)
活動4【練習】練習2
月球繞地球一周是1個月,有同學用開普勒第三定律算出月球到地球距離是地球到太陽距離的0.2倍,再根據地球到太陽距離計算出月球到地球距離為3×1010m,結果與月球到地球距離3.84×108m比較相矛盾,你能分析出原因嗎?
7.1怎樣描述運動教學設計第 3 篇新課標要求
(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。
重點、難點
開普勒行星運動定律、對開普勒行星運動定律的理解和應用方法
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鋪墊,開普勒定律沒必要做過高要求。
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
一、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。
二、、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:
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)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
?分析: 由開普勒第三定律 可知,a越大,T越大,故BD正確,C錯誤;式中的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。
解:由開普勒第三定律 可知:
對地球: 對木星
所以
點撥:在利用開普勒第三定律解題時,應注意它們的比值 中的k是一個與行星運動無關的常量。
[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, ,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 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
課后完成33“問題與練習”中的問題。
7.1怎樣描述運動教學設計第 4 篇教學目標
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。
學情分析
在第五章中學習了勻速圓周運動的知識之后,學生都有了圓周運動的基礎.在高中地理上,學生們對天體運動有一定的了解.
重點難點
重點:開普勒行星運動定律.
難點:對開普勒行星運動定律
★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。
觀看動畫:日心說示意圖;日地月
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)
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,太陽直射北回歸線(夏至)。遠日點
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)
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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
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