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1、5、1從托勒密到開普勒從托勒密到開普勒府谷中學(xué)物理組：劉雄府谷中學(xué)物理組：劉雄2009年年5月月7日日5、1從托勒密到開普勒府谷中學(xué)物理組：劉雄2009年5月7日1采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能（一）知識(shí)與技能1、知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。、知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。2、知道所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢、知道所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。3、知道所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周

2、期、知道所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，但的二次方的比值都相等，且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，但與太陽的質(zhì)量有關(guān)。與太陽的質(zhì)量有關(guān)。4、理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長(zhǎng)復(fù)雜的，真理是、理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長(zhǎng)復(fù)雜的，真理是來之不易的。來之不易的。（二）過程與方法（二）過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷通過托勒密、哥白尼、第谷布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。加深對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的理解。（

3、三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、澄清對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘模糊的認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)、澄清對(duì)天體運(yùn)動(dòng)神秘模糊的認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法。律的科學(xué)方法。2、感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動(dòng)力。、感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動(dòng)力。教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能2采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的看法及發(fā)展過程古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的看法及發(fā)展過程學(xué)生閱讀教材學(xué)生閱讀教材P79、80頁內(nèi)容，思考以下問頁內(nèi)容，思考以下問題：題：1、古代人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存在哪些看法、古代人們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)存

4、在哪些看法?2、什么是、什么是“地心說地心說”，什么是，什么是“日心說日心說”?3、哪種學(xué)說占統(tǒng)治地位的時(shí)間較長(zhǎng)、哪種學(xué)說占統(tǒng)治地位的時(shí)間較長(zhǎng)?4、兩種學(xué)說爭(zhēng)論的結(jié)果是什么、兩種學(xué)說爭(zhēng)論的結(jié)果是什么?（學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，并從課文中找出相應(yīng)（學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，并從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言后師生共同分析。）的答案。學(xué)生代表發(fā)言后師生共同分析。）古人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的看法及發(fā)展過程學(xué)生閱讀教材P79、80頁內(nèi)容3公元前公元前400年古希臘天文學(xué)家：年古希臘天文學(xué)家：亞里士多德亞里士多德地球地球 天空中有一些透明的球殼，天空中有一些透明的球殼，天體鑲嵌在這些球殼上，繞地天體鑲嵌在這些球殼上，繞

5、地球旋轉(zhuǎn)。球旋轉(zhuǎn)。公元前400年古希臘天文學(xué)家：亞里士多德地球 天4托勒密地心體系的九重天模型托勒密地心體系的九重天模型托勒密托勒密(玫玫)地球位于宇宙的地球位于宇宙的中心，各個(gè)行星都中心，各個(gè)行星都圍繞地球在不同球圍繞地球在不同球面上運(yùn)動(dòng)，他把每面上運(yùn)動(dòng)，他把每個(gè)球面稱為一重天，個(gè)球面稱為一重天，共九重天。共九重天。托勒密地心體系的九重天模型托勒密(玫)地球位于5采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物哥白尼的宇宙觀：哥白尼的宇宙觀：經(jīng)過長(zhǎng)期的觀察計(jì)算，提出了自己經(jīng)過長(zhǎng)期的觀察計(jì)算，提出了自己的宇宙

6、觀：太陽系模型的宇宙觀：太陽系模型太陽是不動(dòng)太陽是不動(dòng)的，且位于宇宙的中心，所有行星都圍的，且位于宇宙的中心，所有行星都圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即日心說。繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即日心說。這一學(xué)術(shù)不但引起了天文學(xué)的革命，而且這一學(xué)術(shù)不但引起了天文學(xué)的革命，而且有力的推動(dòng)了歐洲文藝復(fù)興時(shí)期思想解放的有力的推動(dòng)了歐洲文藝復(fù)興時(shí)期思想解放的浪潮，促成了近代科學(xué)春天的來臨。浪潮，促成了近代科學(xué)春天的來臨。哥白尼的宇宙觀：經(jīng)過長(zhǎng)期的觀察計(jì)算，提出6采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物長(zhǎng)、短軸：橢圓有兩條長(zhǎng)、短

7、軸：橢圓有兩條對(duì)稱軸，對(duì)稱軸被橢圓對(duì)稱軸，對(duì)稱軸被橢圓所截，有兩條線段，它所截，有兩條線段，它們分別叫橢圓的長(zhǎng)軸和們分別叫橢圓的長(zhǎng)軸和短軸短軸。abc1c2OABCD補(bǔ)充內(nèi)容：橢圓補(bǔ)充內(nèi)容：橢圓定義：平面上到兩點(diǎn)距離定義：平面上到兩點(diǎn)距離之和為定值的點(diǎn)的集合之和為定值的點(diǎn)的集合（這兩個(gè)定點(diǎn)稱為橢圓的（這兩個(gè)定點(diǎn)稱為橢圓的焦點(diǎn)）焦點(diǎn)）長(zhǎng)、短軸：橢圓有兩條對(duì)稱軸，對(duì)稱軸被橢圓所截，有兩條線段，它7采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物開普勒提出行星運(yùn)動(dòng)三定律開普勒提出行星運(yùn)動(dòng)三定律學(xué)生閱讀教材，思考以下

8、問題：學(xué)生閱讀教材，思考以下問題：1、古人認(rèn)為天體做什么運(yùn)動(dòng)、古人認(rèn)為天體做什么運(yùn)動(dòng)?2、開普勒認(rèn)為行星做什么樣的運(yùn)動(dòng)、開普勒認(rèn)為行星做什么樣的運(yùn)動(dòng)?他是怎他是怎樣得出這一結(jié)論的？樣得出這一結(jié)論的？3、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律哪幾個(gè)方面的描述了、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律哪幾個(gè)方面的描述了行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？（學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，并從課文中找出相（學(xué)生活動(dòng)：閱讀課文，并從課文中找出相應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言后師生共同分析。）應(yīng)的答案。學(xué)生代表發(fā)言后師生共同分析。）開普勒提出行星運(yùn)動(dòng)三定律學(xué)生閱讀教材，思考以下問題：8第 谷（丹麥）開普勒（德國(guó)）第谷一生對(duì)750多顆星星做了觀察開普勒利用

9、第谷對(duì)火星的觀察資料，根據(jù)哥白尼的理論分析計(jì)算，經(jīng)過70多次嘗試計(jì)算結(jié)果與觀察數(shù)據(jù)有誤差直接利用觀察數(shù)據(jù)，經(jīng)過多次嘗試和大量計(jì)算發(fā)現(xiàn)軌道是橢圓又經(jīng)過潛心研究計(jì)算最終在16091618年間先后提出行星運(yùn)動(dòng)的三大定律第 谷（丹麥）開普勒（德國(guó)）第谷一生對(duì)750多顆星星做了觀9 所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開普勒第一定律開普勒第一定律（軌道定律）（軌道定律）所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是開普勒第一定律（10 對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間

10、內(nèi)掃過相等的面積。在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第二定律開普勒第二定律 11（面積定律）（面積定律）對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽和行星的連線在在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。若若tABAB=tCD CD=tEK EK，則，則sABAB=sCD CD=sEKEK 開普勒第二定律開普勒第二定律SEKABCDEKSABSCD（面積定律）12（周期定律）（周期定律）所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二 次方的比值都相等。次方的比值都相等。即即：a3/T 2=k開普勒第三定律開普勒第三

11、定律K是一個(gè)只決定于被繞天體（中心天體）質(zhì)量的物理量是一個(gè)只決定于被繞天體（中心天體）質(zhì)量的物理量a（周期定律）所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟13采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物說明：說明：1、行星運(yùn)動(dòng)三定律同樣適用于（人造）、行星運(yùn)動(dòng)三定律同樣適用于（人造）衛(wèi)星繞行星的運(yùn)轉(zhuǎn)衛(wèi)星繞行星的運(yùn)轉(zhuǎn);2、繞同一天體運(yùn)轉(zhuǎn)的行星或衛(wèi)星，其、繞同一天體運(yùn)轉(zhuǎn)的行星或衛(wèi)星，其k值相同；值相同；3、作為近似處理，我們常把行星或衛(wèi)、作為近似處理，我們常把行星或衛(wèi)星的橢圓軌道簡(jiǎn)化為圓形軌道處理。星的橢圓軌道簡(jiǎn)化為圓

12、形軌道處理。說明：1、行星運(yùn)動(dòng)三定律同樣適用于（人造）衛(wèi)星繞行星的運(yùn)轉(zhuǎn);14課堂小結(jié)課堂小結(jié)一、地心說與日心說一、地心說與日心說地球是中心地球是中心地球偏心地球偏心 太陽是中心太陽是中心宇宙無限宇宙無限（科學(xué)精神推動(dòng)了認(rèn)識(shí)發(fā)展）（科學(xué)精神推動(dòng)了認(rèn)識(shí)發(fā)展）二、行星運(yùn)動(dòng)定律二、行星運(yùn)動(dòng)定律1、軌道定律：橢圓、軌道定律：橢圓2、面積定律面積定律3、周期定律：、周期定律：a 3/T2=k（K是一個(gè)只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量）是一個(gè)只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量）課堂小結(jié)一、地心說與日心說地球是中心地球偏心 太陽是中心15采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊

13、剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物案例分析：案例分析：1關(guān)于行星的運(yùn)關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)以下以下說法正確的是（法正確的是（）A行星行星軌道的半道的半長(zhǎng)軸越越長(zhǎng)，自，自轉(zhuǎn)周期就越周期就越長(zhǎng)B行星行星軌道的半道的半長(zhǎng)軸越越長(zhǎng)，公，公轉(zhuǎn)周期就越周期就越長(zhǎng)C水星水星軌道的半道的半長(zhǎng)軸最短，公最短，公轉(zhuǎn)周期就最周期就最長(zhǎng)D冥王星離太陽冥王星離太陽“最最遠(yuǎn)”，公，公轉(zhuǎn)周期就最周期就最長(zhǎng)分析：分析：由開普勒第三定律可知，由開普勒第三定律可知，a越大，越大，T越越 大，故大，故BD正確，正確，C錯(cuò)誤；式中的錯(cuò)誤；式中的T是公轉(zhuǎn)周期是公轉(zhuǎn)周期而非自轉(zhuǎn)周期，故而非自轉(zhuǎn)周期，故A錯(cuò)。錯(cuò)。案例分析：1關(guān)于

14、行星的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是（）分16采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物2 2已知地球繞太陽作橢圓運(yùn)動(dòng)。在地球遠(yuǎn)離太陽運(yùn)已知地球繞太陽作橢圓運(yùn)動(dòng)。在地球遠(yuǎn)離太陽運(yùn) 動(dòng)的過程中，其速率越來越小，試判斷地球所受向心動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況力如何變化。若此向心力突然消失，則地球運(yùn)動(dòng)情況將如何？將如何？思維入門指導(dǎo)：行星的運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，因此本節(jié)思維入門指導(dǎo)：行星的運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，因此本節(jié) 知識(shí)常常和曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)相綜合。知識(shí)常常和曲線運(yùn)動(dòng)

15、知識(shí)相綜合。解析：由于地球在遠(yuǎn)離太陽運(yùn)動(dòng)的過程中，其速率減小，解析：由于地球在遠(yuǎn)離太陽運(yùn)動(dòng)的過程中，其速率減小，據(jù)牛頓第二定律有，據(jù)牛頓第二定律有，由開普勒第二定律知，地球在，由開普勒第二定律知，地球在遠(yuǎn)離太陽運(yùn)動(dòng)的過程中角速度（單位時(shí)間內(nèi)地球與太遠(yuǎn)離太陽運(yùn)動(dòng)的過程中角速度（單位時(shí)間內(nèi)地球與太陽的連線掃過的角度）也減小，故向心力減小。若此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?qū)⒀剀壍赖那芯€方向做離心向心力突然消失，則地球?qū)⒀剀壍赖那芯€方向做離心運(yùn)動(dòng)。（選講）運(yùn)動(dòng)。（選講）點(diǎn)撥：地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)雖然并非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但點(diǎn)撥：地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)雖然并非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但向

16、心力公式仍適用。任一時(shí)刻，地球的速度方向均沿向心力公式仍適用。任一時(shí)刻，地球的速度方向均沿橢圓的切線方向。橢圓的切線方向。2已知地球繞太陽作橢圓運(yùn)動(dòng)。在地球遠(yuǎn)離太陽運(yùn) 動(dòng)的過程17想一想想一想1、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑是月其軌道半徑是月 球繞地球半徑的三分之一球繞地球半徑的三分之一,則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是 多少多少?課余作業(yè)課余作業(yè)1、課后完成、課后完成P82“家庭作業(yè)與活動(dòng)家庭作業(yè)與活動(dòng)”中的問題。中的問題。2、閱讀課本倒數(shù)第三自然段，談一談你的、閱讀課本倒數(shù)第三自然段，談一談你的看法，寫在作業(yè)上（或課后練習(xí)第二題）。看法，寫在作業(yè)上（或課后練習(xí)第二題）。想一想1、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑是月18歡迎指導(dǎo)！19采用PP管及配件：根據(jù)給水設(shè)計(jì)圖配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切斷管材，邊剪邊旋轉(zhuǎn)，以保證切口面的圓度，保持熔接部位干凈無污物說明：說明：本課件配套新課標(biāo)本課件配套新課標(biāo)滬科版教材使用。滬科版教材使用。說明：本課件配套新課標(biāo)滬科20