(共36张PPT)
行星的运动
注:以人民教育出版社2004年5月第一版普通高中课程标准实验教科书物理必修二为参考教材。
一 、教材分析
二 、教学目标分析
三 、重点难点分析
四、 学生学习心理特点分析
五、 教学过程
六 、板书设计
假设我们有这么一台时间机器，可以穿越时空。现在，让我们穿越时空，去了解人类对行星运动的探究过程。
托勒密
（约90——168）
东汉
地心说
日心说
哥白尼
（1473——1543）
明朝
古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时人们对于自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。下面咱们通过一道例题来看一下这个问题。
例1 16世纪，哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，目前看存在缺陷的是（ ）
A 与日地距离相比，其它恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。
B 天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。
C 宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
D 地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动。
BCD
地球绕太阳做的运动不是匀速圆周运动，那又是怎样的运动呢？
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
第谷
（1546—1601）
天文观测，得到大量数据
开普勒
（1571—1630）
研究数据，得出重要结论
（约90—168）
（1473—1543）
做一做
开普勒第一定律
开普勒第二定律
开普勒第三定律
行星 a(单位:m) T(单位:s) k
水星
金星
地球
火星
比值k是一个与行星无关的常量。
让学生观察图7.1-3，发现多数大行星的轨道与圆十分接近这一结论。
例2 地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？
托勒密 地心说
哥白尼 日心说
第谷 天文观测，得到大量数据
开普勒 研究数据，得出重要结论
合作精神
实事就是
人类认识事物本质的过程是曲折的 。
作业
通过图书馆﹑网络等途径，找一些有关人类对行星运动规律的认识的资料。然后，同学之间相互交流学习。
第一节 行星的运动
一、人类对行星运动规律的认识
1、地心说
2、日心说
二、开普勒行星运动定律
1、轨道定律
2、面积定律
3、周期定律
谢谢！1、 开场白
大家好!我叫程风明,来自曲阜师范大学。我今天说课的题目是行星的运动。
二、教材分析
“行星的运动”这一节是高一物理第七章万有引力与航天的首节内容。这一节课虽然不是本章的重点内容，但是，通过这节课的学习，可以使学生了解人类对行星运动规律的认识过程以及知道行星是如何运动的，为下节课探究行星为何这样运动建立一个感性的认识。同时，使学生了解人类认识事物本质的过程是曲折的以及学习科学家们的合作精神和实事求是的科学态度。
三、教学方法
高一学生学习物理时的思维正在从形象到抽象转移，所以在教学中可以通过课件向同学们展示行星围绕太阳运动的动画，以加深理解。
四、教学程序
通过以上分析，教学程序设计如下：
（1） 导入新课
通过课件向同学们展示今年8月1日发生的日全食照片，以激起同学们的兴趣。因为此次日全食就放生在本月初，同学们通过电视或网络肯定有所了解。若在我国西部，还可以亲眼目睹。
（2）新课教学
本节课的一个教学目标是使学生了解人类对行星运动规律的认识。所以，不妨利用科幻电影中的时间机器创设回到过去的情景。这样，可以使课堂形象生动。由于课本上的内容比较简略，需要补充一定的内容，不妨以例题1的形式展现给学生。通过例题1，一方面使学生知道“日心说”所存在的缺陷；另一方面引出行星绕太阳做的运动是匀速圆周运动这种观点是不正确的，这样可以自然而然的过渡到历史的长河中进行探讨。然后，介绍开普勒行星运动定律的发现过程。在介绍时，应该着重介绍第谷观测数据，而开普勒研究数据，以体现他们的合作精神。另外，还应强调开普勒实事求是、大胆设想这一事实。为最后的总结做好准备工作。
在介绍开普勒第一定律时，需要画椭圆。应在上这堂新课之前，让同学们在课下做这个工作，并自己总结椭圆的特点。上新课时，让学生阅读做一做并思考如何在黑板上画椭圆这一问题。之所以这样安排是因为，让学生提前做这个工作，一方面可以节约课堂时间，另一方面可以培养学生的自学能力。而让学生思考如何在黑板上画椭圆这一问题是为了让学生学会思维迁移和加深对椭圆特点的理解。如果同学们利用课堂上的时间不能想出简单的办法。这时，应该拿出事先准备好的衣服架和细绳。将细绳系到衣服架的两端，然后，将衣服架按到黑板上。这样，椭圆的两个焦点就固定了。同样可以画一个椭圆。
之所以选择衣服架，是因为它是日常生活用品，非常普遍。要知道衣服架的原有功能是晾衣服，而在这里稍加改动就变成了画椭圆的工具。一方面可以引起同学们的兴趣，另一方面可以使同学们感到日常生活中一些常用的物品稍加改造之后就会有其他的功能，以培养学生的发散思维。
在介绍开普勒第三定律时，k是一个与行星无关的常量这一结论应该让学生自己通过计算发现。所以，在课堂上，应该通过课件给同学们展示一组数据，让同学们自己计算k值，然后通过引导使学生自己发现这一结论。之所以这样安排，一方面让学生自己经历一下发现过程，体会一下发现的乐趣。另一方面，老师应该注意一下学生计算k值时的情况，看看学生是自己在那里计算k值，还是两个同学或三个同学在那里合伙计算。如果大部分都自己在那里计算，可以简单的说明同学们还没有合作意识，所以，要在总结时简单的说一下。如果大部分都合伙计算的话，说明学生有合作的意识，就没必要再说啦。
在向学生说明合作精神时，不妨提一下他们计算k值的情况，这样就不会使学生感到很空洞，更易于接受。
让学生观察图7.1-3，引导他们发现多数大行星的轨道与圆十分接近，然后，将近似的开普勒行星运动定律向学生讲解一下。让学生观察图7.1-3，可以培养他们的观察能力。
（3）课堂练习
通过例题2，一方面可以使学生灵活运用开普勒行星运动定律的，加深对开普勒行星运动定律的理解。另一方面，复习了一下圆周运动的知识。
（2） 布置作业
为了使学生增强合作的意识，不妨让学生通过图书馆、网络等途径，找一些有关人类对行星运动规律的认识的资料。然后，同学之间相互交流学习。
五、总结
以上是我对行星的运动这一节教材的认识和对教学过程的设计。
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4“行星的运动”教学设计
学校:曲阜师范大学
姓名:程风明
学号:0510702004
注:以人民教育出版社2004年5月第一版普通高中课程标准实验教科书物理必修二为参考教材。
一、教学任务分析
在小学和初中，学生对星体的运动已经有了一点感性的认识，但认识不深入不系统。在这个基础上，通过物理学史的讲解，使学生了解人类对行星运动规律的认识过程。然后，通过开普勒行星运动定律的讲解，使学生知道行星是如何运动的，为下节课探究行星为何这样运动打下基础。
二、学生学习心理特点分析
在学习本节课之前，学生通过小学初中的学习，以及通过观赏科幻电影，对探索宇宙的奥秘建立了一定的兴趣。这对本节课的学习有一定的帮助。但，学生对宇宙的认识有一部分来自科幻电影，这很有可能导致学生对宇宙的认识有些偏差。这对本节课的学习有一定的不利影响。
三、教学目标
（1）知识与技能
①了解人类对行星运动规律的认识过程。
②知道开普勒行星运动定律。
（2）过程与方法
通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等几位科学家对行星运动的研究过程，学习在这个过程中所体现出的合作精神以及了解人类认识事物本质的曲折过程。
（3）情感态度和价值观
体会科学家实事就是、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。
四、教学重点和难点分析
重点是对开普勒行星运动定律的理解与运用；
难点在于认识椭圆轨道的特征。
五、教学媒体
计算机、投影仪、黑板、教科书、衣服架、细绳。
六、教学过程
（1）提出问题，引出新课。
【事件1】 通过课件向同学们展示今年8月1日发生的日全食的一组照片，以激起同学们的兴趣。因为此次日全食就放生在本月初，同学们通过电视或网络肯定有所了解。若在我国西部，还可以亲眼目睹。然后提问“日食是如何形成的呢？”。学生根据现有的知识水平，可以简单解释日食的成因。所以，在教学过程中只需视学生的回答情况而加以简单解释。
【事件2】然后，进一步引导，请大家想一想“宇宙中的各种天体是如何运动的呢？”。为了回答这一问题，咱们共同来学习“第七章 万有引力与航天”。大家都知道，地球是一颗行星，水星也是一颗行星，行星还有金星、木星等，那么，它们是如何运动的呢？现在，让我们共同来探讨一下这个问题。
【事件3】板书“第一节 行星的运动”。
（2）人类对行星运动规律的认识
【事件4】在古代，科学技术并不发达，人们只能借助简单的仪器来观察宇宙。那么，当时人们对天体运动存在哪些看法呢？各是什么？留给学生一点思考的时间，借此时板书“一、人类对行星运动规律的认识”。之后，进一步引导。现在，让我们进行一次时间之旅，到历史的长河中去寻找人类探究行星运动规律的过程。此时，通过课件向同学们展示一张时间机器的照片，当然了，这只是一张科幻电影中的照片。但我们不妨借助科幻的某些因素来使课堂形象生动。然后，切换到一张用FLASH做的动态的时间隧道的课件。通过课件，创设时间旅行的情景。接着，就来到了托勒密的时代，介绍地心说的相关内容并板书“1、地心说”。然后再一次利用那张动态的时间隧道的课件引导学生来到哥白尼的时代，介绍日心说的相关内容并板书“2、日心说”。
接着介绍，古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时人们对于自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。下面咱们通过一道例题来看一下这个问题。
例1 16世纪，哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究提出“日心说”的如下四个基本论点，目前看存在缺陷的是（ BCD ）
A 与日地距离相比，其它恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。
B 天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。
C 宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
D 地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动。
【事件5】咱们通过刚才的那道例题了解到哥白尼认为行星绕太阳做的运动是匀速圆周运动这种观点是不正确的。那么，行星绕太阳做的运动究竟是怎样的运动呢？为了回答这个问题,咱们再一次回到历史的长河中,看看在哥白尼之后又放生了哪些重大的事情。
在哥白尼去世后的三年，第谷在丹麦出生了。他全身心地投入到行星位置的测量中。他所测量出来的数据相当的准确。后来，第谷把他一生所测量的数据交给了德国天文学家开普勒。然后，开普勒用了20年的时间对这些数据进行了研究。发现如果行星的运动是匀速圆周运动，那么，计算所得的数据与观测数据不符。只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆，才能解释这种差别。他还发现了行星运动的其他规律。现在，让我们一起来学习一下他所发现的规律—开普勒行星运动定律。板书“二、开普勒行星运动定律”。
（3）开普勒行星运动定律
【事件6】咱们通过刚才在历史的长河中的探索，了解到行星绕太阳运动的轨道不是圆而是椭圆。那么,椭圆是怎样的图形呢 现在让我们共同来看一下课本62页的做一做。让同学们阅读“做一做”并思考这么一个问题，利用细绳和图钉在木板上可以画一个椭圆，那么，有没有办法在黑板上画一个椭圆呢？要知道，黑板上是不能按图钉的。给学生几分钟时间，之后，看看学生是如何回答这一问题的。如果没有学生能回答这一问题，拿出事先准备好的衣服架和细绳。将细绳系到衣服架的两端，然后，将衣服架按到黑板上。这样，椭圆的两个焦点就固定了。同样可以画一个椭圆。之后，介绍一下椭圆的相关知识，比如焦点、半长轴等。然后板书开普勒第一定律要点并让同学们用笔把开普勒第一定律的内容画下来，以加深印象。接着利用课件向同学们展示行星绕太阳运动的一个动画。
开普勒第一定律展示完之后，再利用课件向同学们展示一个动画。这个动画的内容是，一颗行星围绕太阳运动，在两个相等的时间段内扫描过了两个面积相等的区域。板书开普勒第二定律要点并让同学们用笔把开普勒第二定律的内容画下来。然后，利用椭圆解释该定律，并说明由这个定律我们可以得出当行星离太阳比较近时，运行的速度比较快，而离太阳比较远时速度比较慢这一结论。
接着，利用课件向同学们展示一个我们太阳系的运动的动画。然后，板书开普勒第三定律要点并让同学们用笔把开普勒第三定律的内容画下来。之后，利用椭圆解释说明该定理，得出公式：。随后，利用课件向同学们展示一组数据并让同学们计算k值。引导同学们，让他们自己发现比值k是一个与行星无关的常量。
【事件7】让学生观察图7.1-3，发现多数大行星的轨道与圆十分接近，所以在中学的研究中为了处理问题的方便可以按圆来近似的处理。然后，将近似的开普勒行星运动定律向学生讲解一下。
（4）课堂练习、总结及作业
【事件8】例2 地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？
【事件9】总结本节课所学的知识点。然后，根据同学们刚才计算k值的情况适当的说明合作精神。比如，如果刚才计算k值时，有的自己在那里计算k值，有的两个同学或三个同学在那里合伙计算，不妨简单的说一下，k值的计算有点麻烦，如果几个同学分工的话，计算完k值的速度就会快一些，这就体现了合作的精神。当年，第谷不善于计算而开普勒不善于观察，两个人合作就有了重大发现。另外，开普勒没有迷信权威，以实事就是、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神进行探索，最后发现了真理。这也是值得我们学习的。还有，人类对行星的运动的探索并不是一帆风顺的，经历了一个漫长的曲折过程。这是因为人类认识事物本质的过程是曲折的。
【事件10】布置作业。通过图书馆、网络等途径，找一些有关人类对行星运动规律的认识的资料。然后，同学之间相互交流学习。
七、板书设计
第一节 行星的运动
1、 人类对行星运动规律的认识
1、地心说
2、日心说
二、开普勒行星运动定律
1、轨道定律
2、面积定律
3、周期定律
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