第七章《万有引力与宇宙航行》学习活动设计四：海王星是如何被发现的？（word版教案）
文档属性
| 名称 | 第七章《万有引力与宇宙航行》学习活动设计四：海王星是如何被发现的？（word版教案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 864.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-10 13:07:35 | ||
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文档简介
第七章《万有引力与宇宙航行》学习活动设计四：海王星是如何被发现的？
【课前准备】
（1）学生预习教材“发现未知天体”部分。
（2）学生分组搜集有关海王星的相关资料。一组学生搜集“海王星的发现背景”，一组学生搜集“谁发现了海王星”，一组学生搜集“天王星和海王星的基本数据”。课上请每组学生推荐代表利用PPT展示、交流分享。
【任务情景】
500米口径球面射电望远镜FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）被誉为中国天眼，于2016年9月25日落成启用。
截至2019年8月28日，FAST已发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。
【学习任务】海王星是如何被发现的？
浩瀚的宇宙中，仍然有许多未知星系，探索工作从来没有停止过。在没有射电望远镜之前，人类是怎样发现未知天体呢？
金星、木星、水星、火星、土星都是人们用肉眼直接观察到。1781年，人们第一次用天文望远镜发现了新的行星——天王星。
那么，海王星是如何发现的？请两位同学分别介绍海王星的发现历程。
学生活动1：学生PPT介绍海王星的发现背景。
1781年英国天文学家威廉·赫歇耳发现了天王星，随后在天王星的运动中又发现了神秘的异常现象——摄动，在1842年英国天文学爱好者哈赛伊博士提出了一种假设，认为这种摄动是由于目前尚未发现的天王星之外行星作用引起的，但是当时特别保守的英国皇家天文学协会拒绝了哈赛伊的想法。
天王星的运行轨道仍然不准确，英国剑桥一位27岁的数学系学生J.C.亚当斯开始利用课余时间解决这个问题，于1845年9月计算出了那颗未知天体的位置，提出天王星轨道不准确是这颗行星造成的。他把计算资料送到英国天文台，但他的努力并没有引起当时英国天文学家的兴趣。
教师总结：
天文学家在观测天王星的运行位置时，与万有引力定律计算出来的轨道有些偏差，这就是所谓“古怪”的摄动。于是，人们产生了各种怀疑：是天文观测数据不准确？是万有引力定律的准确性有问题？还是某种力量扰乱了天王星的速度？这些怀疑促使了海王星的发现，天文学家所推测的“某种力量”就是来自海王星。
学生活动2：学生PPT介绍“谁发现了海王星”。
到1846年，法国的天文学家勒维耶利用数学计算方法作出了结论，天王星运动中的摄动表明存在另一颗未知天体，勒维耶根据万有引力定律计算出了这颗未知天体的轨道和位置，并指出“将望远镜对准这一位置，你就可以发现它”。德国天文学家伽勒在勒维耶的指引下区域，于1846年9月23日夜晚开始搜索，伽勒和他的助手迪阿雷斯特仅用一个小时就找到了星象图中没有的海王星。
观察结果发布后，英国天文学家才想到亚当斯的材料。谦虚的勒维耶把功劳给了亚当斯，亚当斯却认为第一个发现海王星的是勒维耶。
教师总结：历史是公正的，勒维耶、伽勒和亚当斯在海王星的发现过程中，都扮演了极为重要的角色。
学生活动3：学生PPT介绍“天王星和海王星的基本数据”。
教师总结：根据上述数据可知，海王星公转周期约165年，天王星公转周期约84年，故天王星比海王星转的快；海王星比天王星小，但密度较高，两行星质量比较接近；海王星距离太阳将近45亿公里，离太阳非常远，距天王星轨道较近。根据万有引力定律，两星靠近时彼此间引力是不能忽略的。请同学们在下列两图中，分别画出天王星受到太阳及海王星的作用力的示意图。
学生活动：画出天王星的受力示意图。
教师总结：
正是由于海王星对天王星的这种引力干扰，造成计算天王星的运行位置时常常无法正确的预测。也正是因为天文学家不放过一丝的异常，才得以发现海王星的存在。
海王星的发现过程充分显示了理论对于实践的巨大指导，可以从中体会科学发现对人类认识世界的作用。万有引力理论成功地预测了未知天体，打消了人们对万有引力定律的怀疑，巩固了其地位，所用的“计算、预测和观察”的方法将继续指导人们寻找新的天体。
【学习小结】
1.了解海王星的发现历程。
2.体会万有引力理论的成就。
【学习评价自测】
1.现在我们知道太阳系有八大行星，其中被称为“笔尖下发现的行星”是__________星，因为它是根据______________定律计算出来而发现的，它的发现也更进一步证明了万有引力定律的正确性。
解析：海王星，万有引力。
2.下列说法正确的是（ ）
A．海王星是人们根据万有引力定律计算出轨道而发现的
B．天王星是人们根据万有引力定律计算出轨道而发现的
C．亚当斯、伽勒、勒维耶为海王星的发现做出了突出贡献
D．“笔尖下发现的行星”是天王星
解析：AC
【课前准备】
（1）学生预习教材“发现未知天体”部分。
（2）学生分组搜集有关海王星的相关资料。一组学生搜集“海王星的发现背景”，一组学生搜集“谁发现了海王星”，一组学生搜集“天王星和海王星的基本数据”。课上请每组学生推荐代表利用PPT展示、交流分享。
【任务情景】
500米口径球面射电望远镜FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）被誉为中国天眼，于2016年9月25日落成启用。
截至2019年8月28日，FAST已发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。
【学习任务】海王星是如何被发现的？
浩瀚的宇宙中，仍然有许多未知星系，探索工作从来没有停止过。在没有射电望远镜之前，人类是怎样发现未知天体呢？
金星、木星、水星、火星、土星都是人们用肉眼直接观察到。1781年，人们第一次用天文望远镜发现了新的行星——天王星。
那么，海王星是如何发现的？请两位同学分别介绍海王星的发现历程。
学生活动1：学生PPT介绍海王星的发现背景。
1781年英国天文学家威廉·赫歇耳发现了天王星，随后在天王星的运动中又发现了神秘的异常现象——摄动，在1842年英国天文学爱好者哈赛伊博士提出了一种假设，认为这种摄动是由于目前尚未发现的天王星之外行星作用引起的，但是当时特别保守的英国皇家天文学协会拒绝了哈赛伊的想法。
天王星的运行轨道仍然不准确，英国剑桥一位27岁的数学系学生J.C.亚当斯开始利用课余时间解决这个问题，于1845年9月计算出了那颗未知天体的位置，提出天王星轨道不准确是这颗行星造成的。他把计算资料送到英国天文台，但他的努力并没有引起当时英国天文学家的兴趣。
教师总结：
天文学家在观测天王星的运行位置时，与万有引力定律计算出来的轨道有些偏差，这就是所谓“古怪”的摄动。于是，人们产生了各种怀疑：是天文观测数据不准确？是万有引力定律的准确性有问题？还是某种力量扰乱了天王星的速度？这些怀疑促使了海王星的发现，天文学家所推测的“某种力量”就是来自海王星。
学生活动2：学生PPT介绍“谁发现了海王星”。
到1846年，法国的天文学家勒维耶利用数学计算方法作出了结论，天王星运动中的摄动表明存在另一颗未知天体，勒维耶根据万有引力定律计算出了这颗未知天体的轨道和位置，并指出“将望远镜对准这一位置，你就可以发现它”。德国天文学家伽勒在勒维耶的指引下区域，于1846年9月23日夜晚开始搜索，伽勒和他的助手迪阿雷斯特仅用一个小时就找到了星象图中没有的海王星。
观察结果发布后，英国天文学家才想到亚当斯的材料。谦虚的勒维耶把功劳给了亚当斯，亚当斯却认为第一个发现海王星的是勒维耶。
教师总结：历史是公正的，勒维耶、伽勒和亚当斯在海王星的发现过程中，都扮演了极为重要的角色。
学生活动3：学生PPT介绍“天王星和海王星的基本数据”。
教师总结：根据上述数据可知，海王星公转周期约165年，天王星公转周期约84年，故天王星比海王星转的快；海王星比天王星小，但密度较高，两行星质量比较接近；海王星距离太阳将近45亿公里，离太阳非常远，距天王星轨道较近。根据万有引力定律，两星靠近时彼此间引力是不能忽略的。请同学们在下列两图中，分别画出天王星受到太阳及海王星的作用力的示意图。
学生活动：画出天王星的受力示意图。
教师总结：
正是由于海王星对天王星的这种引力干扰，造成计算天王星的运行位置时常常无法正确的预测。也正是因为天文学家不放过一丝的异常，才得以发现海王星的存在。
海王星的发现过程充分显示了理论对于实践的巨大指导，可以从中体会科学发现对人类认识世界的作用。万有引力理论成功地预测了未知天体，打消了人们对万有引力定律的怀疑，巩固了其地位，所用的“计算、预测和观察”的方法将继续指导人们寻找新的天体。
【学习小结】
1.了解海王星的发现历程。
2.体会万有引力理论的成就。
【学习评价自测】
1.现在我们知道太阳系有八大行星，其中被称为“笔尖下发现的行星”是__________星，因为它是根据______________定律计算出来而发现的，它的发现也更进一步证明了万有引力定律的正确性。
解析：海王星，万有引力。
2.下列说法正确的是（ ）
A．海王星是人们根据万有引力定律计算出轨道而发现的
B．天王星是人们根据万有引力定律计算出轨道而发现的
C．亚当斯、伽勒、勒维耶为海王星的发现做出了突出贡献
D．“笔尖下发现的行星”是天王星
解析：AC