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课件网) 第1节 行星的运动 第七章 万有引力与宇宙航行 物理 新知导入 现代航天技术的成就离不开人类自古以来对星空的探索,对于太阳系中行星的运动,历史上有过哪些观点 1.知道“地心说”和“日心说”的基本内容;理解和掌握开普勒行星运动定律;认识行星的运动, 树立科学的运动与相互作用观念。 2.经历本轮、均轮到圆再到椭圆最后到圆的模型建构过程,增强模型建构能力。 3.在开普勒行星运动定律的建立过程中,体会科学家从最基本的观念开始,凭借对现象的观测、模型的构建以及模型与事实之间的相互作用,不断修正原有的观念和模型,逐步接近真实,最终获得物理规律的科学探究方法。 4.学习科学家们在行星运动规律的探索过程中实事求是、不迷信权威、敢于坚持真理、勇于探索的科学态度和科学精神。 学习目标 一、物理学的发展 “地心说” 阅读教材“科学漫步”栏目中“托勒密:地心宇宙”,探究以下问题。 问题①:“地心说”的基本观点是什么?代表人物是谁? 问题②:什么是行星的“逆行”?“地心说”用什么办法解释这一现象? 新知讲解 一、物理学的发展 1.“地心说”模型比较复杂,为了使“地心说”模型与实际观测更加相符,托勒密在整个行星体系中套了80多个本轮、均轮。“地心说”能够较准确地得出行星轨道并能预言日食、月食。 2.托勒密的理论是以数学为基础的,能经得起事实检验的,不是纸上谈兵,“地心说”的得出也是非常不容易的。科学家为了让理论更符合实际,不畏艰难,勇于探索。 新知讲解 一、物理学的发展 “日心说” 阅读教材“科学漫步”栏目中“哥白尼:拦住了太阳,推动了地球”,探究以下问题。 问题①:“日心说”的基本观点是什么?代表人物是谁? 问题②:“日心说”为什么能最终取代“地心说”? 新知讲解 一、物理学的发展 尽管“日心说”可以用更简洁的理论来解释逆行现象,但由于“地心说”更符合宗教教义,且二者精确度相差无几,因此得到了教廷的支持。“日心说”遭到禁止,“日心说”支持者也遭到教廷打压,科学的发展遇到严重的阻力。 如果你处在那个时代,你会怎样做? 新知讲解 一、物理学的发展 1.树立不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。 2.“日心说”也有局限性,它仍然延续了“地心说”“完美圆运动”的哲学理念,将行星的运动看作圆,故仍然需要30个左右的本轮、均轮才能做到与“地心说”相同的精度。 新知讲解 哥白尼之后,第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量,大大提高了测量的精确程度。在第谷之前,人们测量天体位置的误差大约是10’,第谷把这个不确定性减小到2’。 第谷(1546-1601) “日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。 新知讲解 德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及数据,他得到的结果与第谷的观察数据相差8’,而当时第谷公认的误差为2’。开普勒经过20年的研究和4年多的刻苦计算,先后否定了19种设想,最后终于计算出行星绕太阳运动的轨迹为椭圆,并总结为行星运动三大定律。 新知讲解 二、开普勒行星运动定律 1.开普勒第一定律 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。 【轨道定律】 说明: (1)太阳并不是位于椭圆中心,而是位于焦点处。 (2)不同行星轨道不同,但所有轨道的焦点重合。 新知讲解 二、开普勒行星运动定律 如何画一个椭圆?椭圆的形状可能与什么有关? 新知讲解 二、开普勒行星运动定律 即使半长轴确定,椭圆也是可以不同的。而且,两焦点越靠近,椭圆越接近圆。 新知讲解 二、开普勒行星运动定律 2.开普勒第二定律 思考:地球公转时,秋分~冬至~春分阶段与春分~夏至~秋分阶段所经过的路程相等,用的时间是否相同?说明了什么? ... ...