行星的运动

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《行星的运动》教学设计

一、【学习目标】

1.了解人类对行星运动规律的认识的曲折历程。

2.体会科学家敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。 3.理解开普勒三大定律的内容,及其对科学发展的重要性。 二、【学习过程】

新课引入：

同学们，非常开心，今天能和大家一起，来讲述一段关于人类探索宇宙的故事。 在我们儿时。每当看见满天的星空，总想去摘下一颗，于是就发生了许多有关摘星星的故事，请看（摘星星视频），那么在同学们的儿时，有没有这样的趣事呢，那位同学来与我们分享一下；（学生分享），是的在我们的儿时都有这样的趣事，我们从小到大，是如此的迷恋星空，不如，就让我们穿过云层来看看星星。（放视频）同学们，宇宙星空美不美，生：美，其实我们人类并不仅仅只留恋星空的美，我们还想去探索它，今天我们就来讲述一段关于人类探索宇宙的故事。

一、 人类探索宇宙历程

故事要从古代中国说起，早在公元前300多年，在《庄子》一书中就有这样的记载，有实而无乎处着，宇也，有长而无本剽者，宙也。到了西周时期，人们对宇宙有了新的认识，认为，天圆如张盖，地方如盘棋。又到了东汉时期，张衡提出浑天说，认为天之包地，如壳之裹黄也。这些都是古代中国人们对宇宙的认识，那么古代西方，人们又是怎样认识宇宙的呢。请同学们跟随我来到这里，在公元前，4世纪左右，古希腊人认为地球是宇宙的中心，而其他星球都绕着地球做一个正圆轨道的运动，他们的观点正好符合太阳日升日落的规律，直到有人发现火星轨道的逆行后，古希腊人又在这个圆上加上许多个小圆，使得地心说变得完美无缺。地心说的代表人物是古希腊天文学家，托勒密。由于地心说非常符合当时宗教神学的通知观点，地心说也因此被宗教神学利用来禁锢人类思想长达1500年。直到波兰天文学家哥白尼的出现，哥白尼认为，宇宙是和谐而美的而美的东西一定是简洁的，于是他坚持了另一个观点，这种观点并不是将地球置于宇宙的中心，在宇宙中心的是太阳，这就是日心说。哥白尼将他这一学说写进了他《天体运行论》这本书里，而此书并没有在它写成之际得以发表，由于宗教神学的压迫，此书在写成36年后才得以发表，此书一经发表，立即引起了天文学界的极大轰动，许多日心说的支持者在宣传日心说时不同程度地受到了宗教神学的迫害，也有人因此而付出了生命的代价。 然而，一个学说是否正确，还要观测数据作基础，于是，丹麦天文学家第谷应运而生了，第谷是一位精于观测测的人，第谷用了20年的时间，得到大量的行星观测数据。而第谷是怎样观测行星的呢，请看，第谷自己制作了观测行星的仪器，象限仪。象限仪是即今为止人类用肉眼观测行星最精确的仪器，很有幸，今天老师将象限仪模型带到了现场，我们一起来看一看如何使用象限仪观测行星的，象限仪有一个四分之一原盘，将原盘圆弧平均分为90分，再将每份分为10份，这样象限仪就可以达到很高的精度。我们将行星观测轴对准所要观测的行星，然后读出象限仪上的夹角，再记下时间，一次天文观


测就完成了。现在，那位同学愿意来体验第谷的工作的呢，就近原则就你吧。你就观测火星吧，火星在哪里，火星在你的眼里，看到火星了没，此时象限仪上的夹角是 时间是2018年3月27日XX时XX分。这样我们就完成我们人生中的第一次天文观测。谢谢你，请坐。第谷就这样，用肉眼坚持了20年的观测，得到大量的精确的行星数据。 二、开普勒行星运动定律； 就在此时，一个怀揣着对天文学无限热爱的年轻人，来到了第谷身边，他就是：开普勒。 下面我们通过一段微课来了解开普勒。（微课）

同学们可知八分误差是一个怎样的概念，8分在同学们使用的量角器上，不足一根头发丝的大小，而就是这8分的误差，让开普勒苦苦计算了5年，在这5年的时间了，开普勒屡算屡败，屡败屡算，终于他发现了火星绕太阳运行的轨道并非是一个正圆，而是一个椭圆，而太阳位于椭圆的一个焦点上。 活动一：模拟火星轨道 开普勒第一定律： 开普勒第二定律：

解决两个问题：1、近日点快，远日点慢的问题 2、四季交替时间长短不一 开普勒第三定律：

活动二：探索数据a与T间关系； 活动三:探究K值与什么有关 练习题1

三、 中学阶段的近似处理

将椭圆简化为一个圆后，开普勒三大定律该如何表述 结尾：1、为宇宙探索做出巨大贡献的科学家介绍 2、播放中国航天60年大事记 3、总结： 4、推荐书目

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