《行星的運動(dòng)》
【VR教學(xué)目標】
知識與技能：
（1）知道地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內容。
（2）知道所有行星繞太陽(yáng)運動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
（3）知道所有行星的軌道的半長(cháng)軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，但與太陽(yáng)的質(zhì)量有關(guān)。
（4）理解人們對行星運動(dòng)的認識過(guò)程是漫長(cháng)復雜的，真理是來(lái)之不易的。
過(guò)程與方法：
通過(guò)托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開(kāi)普勒等幾位科學(xué)家對行星運動(dòng)的不同認識，了解人類(lèi)認識事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運動(dòng)的理解。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：
（1）澄清對天體運動(dòng)神秘模糊的認識，掌握人類(lèi)認識自然規律的科學(xué)方法。
（2）感悟科學(xué)是人類(lèi)進(jìn)步不竭的動(dòng)力。
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】
重點(diǎn)：開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律
難點(diǎn)：對開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律的理解和應用
【VR教學(xué)過(guò)程】
一、導入新課
【老師】在浩瀚的宇宙中有著(zhù)無(wú)數大小不一、形態(tài)各異的天體。白天我們沐浴著(zhù)太陽(yáng)的光輝，夜晚，仰望蒼穹，繁星閃爍，美麗的月亮把我們帶入無(wú)限的遐想中。由這些天體所組成的宇宙始終是人們渴望了解又不斷探索的領(lǐng)域。經(jīng)成百上千年的探索，偉大的科學(xué)家們對它已經(jīng)有了一些初步的了解。本節我們就共同來(lái)學(xué)習前人所探索到的行星的運動(dòng)情況。
二、新課教學(xué)
1、古人對天體運動(dòng)的看法及發(fā)展過(guò)程
【老師】引導學(xué)生閱讀教材第一段，投影出示以下提綱：
（1）古代人們對天體運動(dòng)存在哪些看法?
（2）什么是“地心說(shuō)”，什么是“日心說(shuō)”?
（3）哪種學(xué)說(shuō)占統治地位的時(shí)間較長(cháng)?
（4）兩種學(xué)說(shuō)爭論的結果是什么?
【學(xué)生】閱讀課文，并從課文中找出相應的答案。學(xué)生代表發(fā)言。
（1）在古代，人們對于天體的運動(dòng)存在著(zhù)地心說(shuō)和日心說(shuō)兩種對立的看法。
（2）“地心說(shuō)”認為地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)，月亮以及其他行星都繞地球運動(dòng)；“日心說(shuō)”認為太陽(yáng)是宇宙的中心，地球\，月亮以及其他行星都在繞太陽(yáng)運動(dòng)。
（3）“地心說(shuō)”占領(lǐng)統治地位的時(shí)間較長(cháng).
（4）“日心說(shuō)”與“地心說(shuō)”爭論的結果是“日心說(shuō)”最終戰勝了“地心說(shuō)”.真理最終戰勝了謬誤。
2、開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律
【老師】引導學(xué)生閱讀教材，投影出示以下提綱：
（1）古人認為天體做什么運動(dòng)?
（2）開(kāi)普勒認為行星做什么樣的運動(dòng)?他是怎樣得出這一結論的？
【學(xué)生】閱讀課文，并從課文中找出相應的答案。學(xué)生代表發(fā)言。
（1）古人把天體的運動(dòng)看得十分神圣，他們認為天體的運動(dòng)不同于地面物體的運動(dòng)，天體做的是最完美、最和諧的勻速圓周運動(dòng).
（2）開(kāi)普勒認為行星做橢圓運動(dòng)。他發(fā)現假設行星作勻速圓周運動(dòng)，計算所得的數據與觀(guān)測數據不符，只有認為行星作橢圓運動(dòng)，才能解釋這一差別。
【老師】開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律哪幾個(gè)方面的描述了行星繞太陽(yáng)運動(dòng)的規律？
打開(kāi)VR互動(dòng)教學(xué)視頻：《高中物理-開(kāi)普勒行星運動(dòng)第二定律》，學(xué)生通過(guò)對天體運動(dòng)的立體畫(huà)面的觀(guān)看，對天體運動(dòng)的感性認識進(jìn)一步提高.
視頻主要講述兩方面內容：
（1）簡(jiǎn)述開(kāi)普勒行星運動(dòng)第一定律
（2）詳述開(kāi)普勒行星運動(dòng)第二定律
【總結】開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律從行星運動(dòng)軌道、行星運動(dòng)的線(xiàn)速度變化、軌道與周期的關(guān)系三個(gè)方面揭示了行星運動(dòng)的規律。具體表述為：
第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
第二定律：對任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線(xiàn)在相等時(shí)間內掃過(guò)相等的面積。
第三定律：所有行星的軌道的半長(cháng)軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。即：a3/T2=k
比值k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量。
【老師】認真聽(tīng)取學(xué)生代表發(fā)言，點(diǎn)評總結。引導學(xué)生深入探究：
［出示掛圖］介紹行星運動(dòng)的掛圖，使學(xué)生對行星的運動(dòng)有一個(gè)簡(jiǎn)單的感性認識.
［放錄像］使學(xué)生通過(guò)對天體運動(dòng)的立體畫(huà)面的觀(guān)看，對天體運動(dòng)的感性認識進(jìn)一步提高.
思考：比值k與行星無(wú)關(guān)，你能猜想出它可能跟誰(shuí)有關(guān)嗎?
實(shí)際上，多數行星的軌道與圓十分接近，在中學(xué)階段的研究中能夠按圓處理。開(kāi)普勒三定律適用于圓軌道時(shí)，應該怎樣表述呢？
【學(xué)生】分組討論，并根據課文、掛圖及錄像所提供的線(xiàn)索得出答案。學(xué)生代表發(fā)言。
根據開(kāi)普勒第三定律知：所有行星繞太陽(yáng)運動(dòng)半長(cháng)軸的三次方跟公轉周期二次方的比值是一個(gè)常數k，可以猜想，這個(gè)“k”一定與運動(dòng)系統的物體有關(guān)。因為常數k對于所有行星都相同，而各行星是不一樣的，故跟行星無(wú)關(guān)，而在運動(dòng)系中除了行星就是中心天體——太陽(yáng)，故這一常數“k”一定與中心天體——太陽(yáng)有關(guān)。
三、課堂總結、點(diǎn)評
【老師】讓學(xué)生概括總結本節的內容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結，其他同學(xué)在筆記本上總結，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結內容。
【學(xué)生】認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會(huì )寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。
點(diǎn)評：總結課堂內容，培養學(xué)生概括總結能力。
教師要放開(kāi)，讓學(xué)生自己總結所學(xué)內容，允許內容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。
四、課堂練習
［例1］關(guān)于行星的運動(dòng)以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．行星軌道的半長(cháng)軸越長(cháng)，自轉周期就越長(cháng)
B．行星軌道的半長(cháng)軸越長(cháng)，公轉周期就越長(cháng)
C．水星軌道的半長(cháng)軸最短，公轉周期就最長(cháng)
D．冥王星離太陽(yáng)“最遠”，公轉周期就最長(cháng)
分析： 由開(kāi)普勒第三定律a3/T2=k可知，a越大，T越大，故BD正確，C錯誤；式中的T是公轉周期而非自轉周期，故A錯。
答案：BD
［例2］已知木星繞太陽(yáng)公轉的周期是地球繞太陽(yáng)公轉周期的12倍。則木星繞太陽(yáng)公轉軌道的半長(cháng)軸為地球公轉軌道半長(cháng)軸的（ ）倍。
思維入門(mén)指導： 木星和地球均為繞太陽(yáng)運行的行星，可利用開(kāi)普勒第三定律直接求解。本題考查開(kāi)普勒第三定律的應用。
點(diǎn)撥：在利用開(kāi)普勒第三定律解題時(shí)，應注意它們的比值a3/T2=k中的k是一個(gè)與行星運動(dòng)無(wú)關(guān)的常量。
五、課后作業(yè)
1、課后完成教材“問(wèn)題與練習”中的問(wèn)題。
2、課后閱讀教材“科學(xué)足跡”欄目中的閱讀材料，體會(huì )人類(lèi)對行星運動(dòng)規律的認識歷程。參考下面的幾個(gè)問(wèn)題，分組討論，每個(gè)小組寫(xiě)一篇讀后感。
（1）“地心說(shuō)”為什么能占領(lǐng)較長(cháng)的統治時(shí)間?
（2）俗話(huà)說(shuō)“眼見(jiàn)為實(shí)”，這種說(shuō)法是否絕對正確?試舉例。
（3）“日心說(shuō)”為什么能戰勝“地心說(shuō)”?試舉例說(shuō)明。
（4）“日心說(shuō)”的觀(guān)點(diǎn)是否正確?
（5）讀后有何啟發(fā)和感想？