教学设计
课题 行星的运动
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节内容是全章知识的先导，更是学习万有引力定律的基础。本节知识内容本身很难进行探究和思维，但包含十分丰富的科学史料。因此，本节的教学设计应立足于对学生进行科学态度与责任、科学思想方法的教育。让学生通过了解科学家关于天体运动问题的研究历史，感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神。学生对有关科学家的事例可能略知一二，但对科学家的发现、创造过程还缺乏系统的了解。
学情分析
本节先从运动学的角度描述天体的运动，从介绍托勒密的地心说到哥白尼的口心说，再提出开普勒的行星运动定律。按照人类认识天体运动的发展历史学习本节内容，较符合学生认知发展的规律。
学习目标
(1)物理观念.通过科学足迹的阅读、互联网搜集资料和小组交流，了解人类对行星运动规律的认识历程。知道地心说和日心说的基本内容。感悟人类对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。强化了运动与相互作用观。(2)科学探究与思维.通过动手操作画椭圆，自己归纳总结椭圆的特征，从而对椭圆有一个感性认识。阅读教材及数据分析知道开普勒行星运动的三个规律及该定律的科学价值和k值大小与中心天体有关，与行星无关。(3)科学态度与责任.通过拓展内容的学习，体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。体会对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一。
教学重点难点
教学重点： (1)了解人类对行星运动规律的认识历程。知道地心说和日心说代表人物和内容。(2)理解开普勒定律的内容，会应用其解释一些天体运动的实际问题。教学难点： 开普勒行星运动的三个规律及该定律的科学价值和k值大小的影响因素。体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。
评价任务
(1)完成任务一、检测与作业1、2（检测目标1）(2)完成任务二、检测与作业3、4、5、6、7、8（检测目标2）(3)完成任务三、检测与作业7、8（检测目标3）
教学辅助支持
细线、浩瀚宇宙视频、多媒体设备等
教学活动设计
过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环节一新课引入内容1.展示宇宙的奥秘的图片集，古代有天圆地方之说，那天体运动的探索经历了哪些历程？根据课前任务，小组内汇总，交流。地心说与日心说争论是什么？托勒密的池心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？为什么日心说最终战胜了地心说？学生任务/活动1.1.观看图片，感受宇宙中天体运动之美。2.组内交流，资料汇总3.组间交流.推选代表汇报感受宇宙天体运动和谐之美，激发学生对本单元的学习好奇心。通过了解人类对行星运动规律的认识历程，培养学生的合作、交流、整合信息、语言表达等能力。感受科学家们实事求是、坚持真理、勇于创新、大胆猜想、勇于验证的科学精神。环节二开普勒定律内容2.完成做一做：用图钉和细绳画椭圆展示行星椭圆轨道运动和九大行星挂图。学生任务/活动2.1.归纳总结椭圆的特征2.观看行星椭圆轨道运动和九大行星挂图结合教材P32页，找出开普勒三个定律的内容 。通过动手操作，亲身体会，总结椭圆的特征，感受当两个焦点不断靠近时，椭圆形状的变化。知道开普勒行星运动定律及其科学价值。行星运动的动力学关系。环节三：思考与讨论内容3.1.如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，根据开普勒第二定律太阳位于椭圆的一个焦点上。如果时间间隔相等，扫过面积相等，那么近日点和远日点的速度关系？2.出示轨道半长轴a与公转周期T的关系表一、表二。学生任务/活动3.1.根据已有线速度的定义式，推导出近日点和远日点的线速度、角速度关系？2.动手算一算，你有什么发现？总结两个表格的数据，关于K值你有什么结论？通过推导出近日点和远日点的线速度、角速度关系，体会事物间的相互联系。加深对开普勒第二、第三定律的理解。环节四：拓展与提升1.开普勒定律的近似处理2.认识太阳系1.行星的轨道近似圆轨道 ，如果做圆周运动处理，开普勒的三个定律表述2.了解太阳系通过对行星轨道简化为圆的处理，体会建立物理模型的方法，提升学生的科学思维。通过认识太阳系，拓展学生的宇宙视野。课堂小结布置课堂小结任务，找学生代表从以下三方面谈谈本节课的收获。(1)知识内容方面物理方法方面情感态度方面学生代表总结本节课的收获，其他人补充。课堂小结是教学内容的再现，帮助学生理清知识结构，掌握内在联系。同时总结重要的物理学习方法，为下一步学习架设桥梁。
板书设计
7.1行星的运动一、行星运动的发展史二、开普勒三大定律1.开普勒第一定律（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 2.开普勒第二定律(面积定律)对于任意一个行星而言，它和太阳的联线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。a3/T2=k(k值只与中心天体有关，与绕中心天体公转的行星无关)
作业与拓展学习设计
（一）基础类作业1．关于行星运动，下列说法正确的是( )A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B．太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳的一颗行星C．宇宙每时每刻都是运动的，静止是相对的D．不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都是有局限的2．发现行星运动规律的天文学家是( )A．第谷 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒3．关于开普勒行星运动的公式＝k，下列理解正确的是( )A．k是一个与行星无关的量B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则 ＝C．T表示行星运动的自转周期D．T表示行星运动的公转周期4．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中不正确的是( )A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D．若彗星周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍（二）综合类作业1、如图6-1-1所示，图6-1-1飞船沿半径为R的圆周围绕着地球运动，其运行周期为T，如果飞船沿椭圆轨道运行，直至要下落返回地面，可在轨道的某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心O为焦点的椭圆轨道运动，轨道与地球表面相切于B点，求飞船由A点运动到B点的时间（图中R 0是地球半径）. 2、月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？（R地=6 400 km）（三）拓展提升类作业1、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现．哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，该星下次飞近地球是哪一年？2、一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动，地球位于椭圆轨道的一个焦点上，如图所示，地球距离卫星的近地点A的距离为L，距离卫星的远地点B的距离为s，求卫星在A点和B点的速度之比．
教学反思与改进
本节内容是全章知识的先导，更是学习万有引力定律的基础。本节知识内容包含十分丰富的科学史料。学生对有关科学家的事例可能略知一二，但对科学家的发现、创造过程还缺乏系统的了解。在上课之前先给学生布置具体学习任务，学生先阅读（查询）关于地心说、日心说的内容，课上进行交流、总结归纳的方法。因此，本节的教学设计应立足于对学生进行科学态度与责任、科学思想方法的教育。让学生通过了解科学家关于天体运动问题的研究历史，感悟科学家求真、求简的科学思想方法和科学精神。行星的运动 学习任务单
【学习目标】
1.通过科学足迹的阅读、互联网搜集资料和小组交流，了解人类对行星运动规律的认识历程。知道地心说和日心说的基本内容。感悟人类对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的。强化了运动与相互作用观。
2.通过动手操作画椭圆，自己归纳总结椭圆的特征，从而对椭圆有一个感性认识。阅读教材及数据分析知道开普勒行星运动的三个规律及该定律的科学价值和k值大小与中心天体有关，与行星无关。
3.通过拓展内容的学习，体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。体会对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一。
【重点难点】
重点：
1.了解人类对行星运动规律的认识历程。知道地心说和日心说代表人物和内容。
2.理解开普勒定律的内容，会应用其解释一些天体运动的实际问题。
难点：
知道开普勒行星运动的三个规律及该定律的科学价值和k值大小的影响因素体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。
【学法提示】
（一）知识准备
描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪些？写出各个物理量的定义式及它们间的关系。
（二）资料准备
1.阅读科学漫步，通过网络搜索托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识.，准备课上交流。
2.细绳、铅笔
（三）基础类和综合类作业为必做，拓展提升类作业为选择内容
【学习过程】
环节一：“地心说”和“日心说”之争，讨论与交流
（1）地心说与日心说争论是什么？
（2）托勒密的池心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？
（3）为什么日心说最终战胜了地心说？
环节二：开普勒的行星运动定律
做一做：用图钉和细绳画椭圆：归纳总结椭圆的特征。
观看行星椭圆轨道运动和九大行星挂图结合教材P32页，找出开普勒三个定律的内容 。
开普勒第一定律：
开普勒第二定律：
开普勒第三定律：
环节三：思考与讨论：
1.如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，根据开普勒第二定律太阳位于椭圆的一个焦点上。如果时间间隔相等，扫过面积相等，那么今日点和远日点的速度关系？
2.观察两个表格的数据，动手算一算，你有什么发现？
环节四：拓展与提升
（一）中学阶段，对行星的运动进行以下近似处理
（1）大多数行星绕太阳运动的轨道 ，太阳处在 。
（2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的 不变，即行星做 运动。
（3）所有行星轨道半径的 跟它的公转周期的 比值都相等，表达式 。
（二）自主阅读科学足迹：人类对行星运动规律的认识，交流自己的收获。
【检测与作业】
（一）基础类作业
1．关于行星运动，下列说法正确的是( )
A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B．太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳的一颗行星
C．宇宙每时每刻都是运动的，静止是相对的
D．不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都是有局限的
2．发现行星运动规律的天文学家是( )
A．第谷 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒
3．关于开普勒行星运动的公式＝k，下列理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则＝
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
4．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中不正确的是( )
A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若彗星周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍
（二）综合类作业
5.如图6-1-1所示，图6-1-1飞船沿半径为R的圆周围绕着地球运动，其运行周期为T，如果飞船沿椭圆轨道运行，直至要下落返回地面，可在轨道的某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心O为焦点的椭圆轨道运动，轨道与地球表面相切于B点，求飞船由A点运动到B点的时间（图中R 0是地球半径）.
6.月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？（R地=6 400 km）
（二）拓展提升类作业
7.地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现．哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，该星下次飞近地球是哪一年？
8.一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动，地球位于椭圆轨道的一个焦点上，如图所示，地球距离卫星的近地点A的距离为L，距离卫星的远地点B的距离为s，求卫星在A点和B点的速度之比．
