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行星的運(yùn)動(dòng)物理教案
作為一名教師，時(shí)常要開(kāi)展教案準(zhǔn)備工作，借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力。教案應(yīng)該怎么寫(xiě)呢？下面是小編精心整理的行星的運(yùn)動(dòng)物理教案，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
行星的運(yùn)動(dòng)物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、了解“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”兩種不同學(xué)說(shuō)的建立和發(fā)展過(guò)程；
2、開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述；
能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生在客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析、推理，提出科學(xué)假設(shè)，再經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的正確認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的思維方法。
2、通過(guò)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、善于思考、善于動(dòng)手的能力。
德育目標(biāo)
1、通過(guò)開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律的建立過(guò)程,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育、建立科學(xué)的宇宙觀。
2、激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、探索真理的求知熱情。
教學(xué)重點(diǎn)
“日心說(shuō)”的建立過(guò)程和行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)
學(xué)生對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)缺乏感性認(rèn)識(shí)，和開(kāi)普勒如何確定行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的。
教學(xué)方法
1、“日心說(shuō)”的建立的教學(xué)——采用對(duì)比、反證及講授法。
2、行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的建立——采用掛圖、放錄像資料或用cAI課件模擬行星的運(yùn)動(dòng)情況。
教學(xué)用具
行星運(yùn)動(dòng)的掛圖、資料片、投影儀和投影片。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
導(dǎo)入新課
在浩瀚的宇宙中有著無(wú)數(shù)大小不一，形態(tài)各異的天體，如太陽(yáng)、地球、月亮、星星等等。這些天體是如何運(yùn)動(dòng)的呢？人類最初是通過(guò)直接的感性認(rèn)識(shí)以及受宗教的影響，建立了“地心說(shuō)”，但后來(lái)，第谷等科學(xué)家通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)，記錄了大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)地心說(shuō)進(jìn)行挑戰(zhàn)，哥白尼在些基礎(chǔ)上提出了“日心說(shuō)”，“日心說(shuō)”認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心，其他天體（包括地球）都繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)�！叭招恼f(shuō)”雖在“地心說(shuō)”的基礎(chǔ)上前進(jìn)了一大步，但“日心說(shuō)”解釋行星運(yùn)動(dòng)時(shí)與實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果仍有一定的誤差，最終開(kāi)普勒通過(guò)計(jì)算，確立了行星運(yùn)動(dòng)的正確圖景：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，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。開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述，為牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律奠定了重要的基礎(chǔ)。
新課教學(xué)
�。ㄒ唬┯猛队捌鍪颈竟�(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：
了解“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”兩種不同學(xué)說(shuō)的建立和發(fā)展過(guò)程；
知道開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述；
�。ǘ⿲W(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程：
1、“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”的發(fā)展過(guò)程：
我們生活在地球上，地球是浩瀚宇宙中無(wú)數(shù)星球中的一個(gè)，這些星球是如何運(yùn)動(dòng)的呢？
在古代，人們認(rèn)為地球是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮及其它行星都圍繞著地球運(yùn)動(dòng)，這就是“地心說(shuō)”�！暗匦恼f(shuō)”符合人們的日常經(jīng)驗(yàn)，也符合宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的說(shuō)法。但隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展，人們希望借助星星的位置為船隊(duì)導(dǎo)航，因而對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)觀測(cè)越來(lái)越精確，由大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，用托勒密的“地心說(shuō)”模型很難得出完滿的解答，當(dāng)時(shí)，哥倫布和麥哲倫的探險(xiǎn)航行已經(jīng)使不少人相信地球并不是一個(gè)平臺(tái)，而是一個(gè)球體，哥白尼就開(kāi)始推測(cè)是不是地球每天都圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)一周呢？他假想地球并不是宇宙的中心，它與其他行星都是圍繞著太陽(yáng)在作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的。這個(gè)模型稱為“日心說(shuō)”，用“日心說(shuō)”能夠較好地和觀測(cè)數(shù)據(jù)相符合，但是哥白尼思想很晚才為人們所接受，他的著作發(fā)表后，幾乎在一個(gè)世紀(jì)中完全被人們所忽視，主要原因是：（1）在他們的著作中，“日心說(shuō)”只是一個(gè)“假設(shè)”，若用這個(gè)“假設(shè)”，行星運(yùn)動(dòng)的計(jì)算比“地心說(shuō)”容易得多。（2）當(dāng)時(shí)的歐洲正處于基督教改革與反改革的騷亂中，一個(gè)人的科學(xué)見(jiàn)解可能會(huì)成為判斷其是否忠誠(chéng)的試金石。（3）在哥白尼的著作中有一些很不精確的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)得出的計(jì)算結(jié)果不能很好地與行星位置的觀測(cè)結(jié)果相符合，（4）最后，甚至于連哥白尼本人也認(rèn)為必須把托勒密的“本輪”的思想引進(jìn)他的模型中。
丹麥物理學(xué)家開(kāi)普勒繼承和總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測(cè)資料，他花了幾年時(shí)間一遍一遍地進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，通過(guò)計(jì)算，他感到哥白尼的“日心說(shuō)”是正確的`，并且把行星運(yùn)動(dòng)的軌跡修改為橢圓，他的發(fā)現(xiàn)可以歸結(jié)為行星運(yùn)動(dòng)三大定律，這些經(jīng)驗(yàn)定律精確地與觀測(cè)數(shù)據(jù)相符，因而被人們接受。
2、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述可以表述為三大定律，我們主要是介紹第一定律和第三定律。
開(kāi)普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
由于行星的運(yùn)動(dòng)軌跡不是正圓，因而它與太陽(yáng)的距離一直都在改變，有時(shí)它向太陽(yáng)*攏，而有時(shí)則向遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向漫游。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它的速度大小和方向是不斷改變的。
開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
雖然每個(gè)行星的橢圓軌道各有一個(gè)，但它們運(yùn)動(dòng)的軌道的斗半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期平方的比值都是相同的，我們用R代表橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，經(jīng)驗(yàn)公式表述為：
比值k是一個(gè)與行星本身無(wú)關(guān)的物理量，由這個(gè)定律我們知道，離太陽(yáng)最近的行星——水星的運(yùn)動(dòng)周期最水（為88天），我們生活的地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期約為365天。
鞏固訓(xùn)練
如果我們用天文望遠(yuǎn)鏡觀察一年中不同時(shí)期火星的位置，并且將這些位置連線，請(qǐng)你想像將會(huì)是怎樣的一條線呢？火星的周期為787天。
小 結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了行星的運(yùn)動(dòng)，了解了人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的探索和認(rèn)識(shí)的過(guò)程，知道了所有行星都是沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的，并且符合公式：
應(yīng)該說(shuō)明的是：
�。�1）行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)都符合：
如對(duì)地球和木星比較，就有：
但月球人造衛(wèi)星以及其它行星的衛(wèi)星并不是主要繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的，它們和行星的運(yùn)動(dòng)比較，就有：
（2）對(duì)于同一個(gè)行星的不同衛(wèi)星，它們也符合運(yùn)動(dòng)規(guī)律：
如月球和各人造衛(wèi)星同步，就符合這一規(guī)律，但k’是與k不同的量，這一點(diǎn)我們?cè)趯W(xué)完這一章后將能夠證明。
作業(yè)
1、閱讀課本P111閱讀材料“行星、恒星、星系和宇宙”
2、太陽(yáng)系中有九大行星，請(qǐng)你將它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期由小到大依次排序。
3、閱讀有關(guān)同步通訊衛(wèi)星的材料，估算出它和月亮距地心的距離比值
板書(shū)設(shè)計(jì)
一、行星的運(yùn)動(dòng)
1、“地心說(shuō)”與“日心說(shuō)”的發(fā)展過(guò)程
2、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律：
�。�1）內(nèi)容
（2）公式：行星的運(yùn)動(dòng)這
行星的運(yùn)動(dòng)物理教案2
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史的知識(shí)，使學(xué)生了解地心說(shuō)（托勒密）和日心說(shuō)（哥白尼）分別以不同的參照物觀察天體運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)；通過(guò)學(xué)習(xí)開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述，了解牛頓是通過(guò)總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了萬(wàn)有引力定律．
能力目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生的閱讀使學(xué)生知道開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述；
情感目標(biāo)
使學(xué)生在了解地心說(shuō)和日心說(shuō)兩種不同的觀點(diǎn)，也使學(xué)生懂得科學(xué)的道路并不是平坦的光明大道，也是要通過(guò)斗爭(zhēng)，甚至?xí)冻錾拇鷥r(jià)；
說(shuō)明：
1、日心、地心學(xué)說(shuō)及兩者之間的爭(zhēng)論有許多內(nèi)容可向?qū)W生介紹，教材為了簡(jiǎn)單明了地簡(jiǎn)述開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，沒(méi)有過(guò)多地?cái)⑹鲞@些內(nèi)容.教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況加以補(bǔ)充.
2、這一節(jié)的教學(xué)除向?qū)W生介紹日心、地心學(xué)說(shuō)之爭(zhēng)外，還要注意向?qū)W生說(shuō)明古時(shí)候人們總是認(rèn)為天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是由于它遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律不同.
3.學(xué)習(xí)這一節(jié)的主要目的是為了下一節(jié)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律做鋪墊，因此教材中沒(méi)有過(guò)重地講述開(kāi)普勒的三大定律，而是將三大定律的內(nèi)容綜合在一起加以說(shuō)明，節(jié)后也沒(méi)有安排練習(xí).希望老師能合理地安排這一節(jié)的教學(xué).
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材首先讓學(xué)生在上課前準(zhǔn)備大量的資料并進(jìn)行閱讀，如：第谷在1572年時(shí)發(fā)現(xiàn)在仙后座中有一顆很亮的新星，從此連續(xù)十幾個(gè)月觀察這顆星從明亮到消失的過(guò)程，并用儀器定位確證是恒星（后稱第谷星，是銀河系一顆超新星），打破了歷來(lái)“恒星不變”的學(xué)說(shuō)．伽利略開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)．為推翻以亞里士多德為旗號(hào)的經(jīng)院哲學(xué)對(duì)科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的科學(xué)認(rèn)識(shí)而奮斗了一生，因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”．開(kāi)普勒幼年時(shí)期的不幸，通過(guò)自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作．這些物理學(xué)家的有關(guān)資料可以幫助學(xué)生在了解萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中體會(huì)科學(xué)家們追求真理、實(shí)事求是、不畏強(qiáng)權(quán)的精神．
教法建議
具體授課中教師可以用故事的形式講述．也可通過(guò)放資料片和圖片的形式講述．也可大膽的讓學(xué)生進(jìn)行發(fā)言．
在講授“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”時(shí)，先不要否定“地心說(shuō)”，讓學(xué)生了解托勒密巧妙的解釋，同時(shí)讓學(xué)生明白哥白尼的理論推翻了統(tǒng)治人類長(zhǎng)達(dá)一千余年的地球是宇宙中心的“地心說(shuō)”理論，為宣傳和捍衛(wèi)這一學(xué)說(shuō)，意大利的思想家布魯諾慘遭燒死，伽利略也為此受到殘酷迫害．不必給結(jié)論，讓學(xué)生自行得出結(jié)論．
典型例題
關(guān)于開(kāi)普勒的三大定律
例1 月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天，物理教案－行星的運(yùn)動(dòng)，物理教案《物理教案－行星的運(yùn)動(dòng)》。應(yīng)用開(kāi)普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地面多少高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在無(wú)空中不動(dòng)一樣．
分析：月球和人造地球衛(wèi)星都在環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，它們運(yùn)行軌道的半徑的三次方跟圓周運(yùn)動(dòng)周期的二次方的`比值都是相等的．
解：設(shè)人造地球衛(wèi)星運(yùn)行半徑為R，周期為T(mén)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有：
同理設(shè)月球軌道半徑為 ，周期為 ，也有：
由以上兩式可得：
在赤道平面內(nèi)離地面高度：
km
點(diǎn)評(píng)：隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就好像停留在天空中的衛(wèi)星，通常稱之為定點(diǎn)衛(wèi)星．它們離地面的高度是一個(gè)確定的值，不能隨意變動(dòng)。
利用月相求解月球公轉(zhuǎn)周期
例2 若近似認(rèn)為月球繞地球公轉(zhuǎn)與地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道在同一平面內(nèi)，且都為正圓.又知這兩種轉(zhuǎn)動(dòng)同向，如圖所示，月相變化的周期為29.5天（圖是相繼兩次滿月，月、地、日相對(duì)位置示意圖）．
解：月球公轉(zhuǎn)（2π+ ）用了29.5天．
故轉(zhuǎn)過(guò)2π只用 天．
由地球公轉(zhuǎn)知 ．
所以 =27.3天．
例3 如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是哪個(gè)？（ ）
A．B、C的線速度相等，且大于A的線速度
B．B、C的周期相等，且大于A的周期
C．B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度
D．若C的速率增大可追上同一軌道上的B
分析：由衛(wèi)星線速度公式 可以判斷出 ，因而選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的．
由衛(wèi)星運(yùn)行周期公式 ，可以判斷出 ，故選項(xiàng)B是正確的．
衛(wèi)星的向心加速度是萬(wàn)有引力作用于衛(wèi)星上產(chǎn)生的，由 ，可知 ， 因而選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的．
若使衛(wèi)星C速率增大，則必然會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星C偏離原軌道，它不可能追上衛(wèi)星B，故D也是錯(cuò)誤的．
解：本題正確選項(xiàng)為B。
點(diǎn)評(píng)：由于人造地球衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)，所需要的向心力是由萬(wàn)有引力提供的，若由于某種原因，使衛(wèi)星的速度增大。則所需要的向心力也必然會(huì)增加，而萬(wàn)有引力在軌道不變的時(shí)候，是不可能增加的，這樣衛(wèi)星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而會(huì)作離心運(yùn)動(dòng)。
探究活動(dòng)
1、觀察月亮的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象.
2、觀察日出現(xiàn)象.
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