7.1《行星的运动》教案—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
第7章 万有引力与宇宙航行
第1节 行星的运动
一、 教学内容分析
《行星的运动》是《普通高中物理课程标准（ 2017 年版 2020 年修订）》必修课程必修 2模块
中“曲线运动与万有引力定律”主题下的内容，内容要求为：通过史实，了解万有引力定律的发现
过程。本节内容是知道行星的运动轨迹和特点，主要内容是开普勒三定律。本节更为重要的是让学
生了解相关科学史，关于行星的运动规律，古人从观测天象开始，历经几百年的观测找寻其中的规
律，从观测、建立理论、理论预测和现实对比、修正模型。这中间经历了亚里士多德、托勒密、哥
白尼、第谷、开普勒、布鲁诺等人，应让学生意识到科学探索的曲折性、复杂性。在行星的运动规
律探索过程中，不仅涉及科学，更涉及宗教的干涉。科学不仅仅是观测现象、建立模型、验证模型 ，
科学由人完成，人处于社会当中，人的思想认识受社会的约束和拘禁，哥白尼的《天体运行论》被
教会查禁，布鲁诺因为大力宣传日心说和抨击教会被判处火刑，成为科学的殉道者。本节的教学应
让学生了解相关科学史实，教材的“科学漫步”是了解史实的窗口，但这些不够，应推荐学生阅读
更多的相关内容，查阅相关资料补充学习。通过史实的学习能让学生对科学探索的认识加深一步，
让学生有所感悟和思考，而不仅仅是知道开普勒三定律的内容。重要的不仅是结果，更重要的是我
们如何知道这些结果。
二、 学情分析
从知识层面上，学生虽认识椭圆的形状，但是数学课中还未学习过椭圆，教学时应让学生知道
什么是椭圆，椭圆的焦点，椭圆的半长轴等概念。学生已经学习过匀速圆周运动，当把行星的轨迹
视为圆轨道时，根据开普勒第二定律可知行星做匀速圆周运动，完成对行星运动模型的构建。高中
生喜欢未知的事物，行星的运动探索过程学生第一次接触，对学生有很大的吸引力，对于科学史的
介绍，教师的叙述应充满感情，体现出科学探索活动中的复杂性和变化的跌宕起伏。
三、 教学目标
1.学生了解行星运动规律的探索过程，知道地心说和日心说的内容，公正评价地心说和日心说
的观点.
2.学生知道开普勒定律的内容，知道行星的运动轨迹为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，知
道行星的运动周期平方和半长轴三次方的比值是一定定值。
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3.学生能运用开普勒第三定律计算行星的运动周期，开普勒第三定律也适用于卫星绕行星运动
的情况，计算卫星的运动周期。
四、 教学重难点
教学重点：开普勒定律的内容和根据开普勒第三定律计算行星的运动周期
教学难点：构建行星匀速圆周运动的物理模型
教学方法：讲授法、启发式教学、谈话法
五、 教学过程
新课引入
投影仰望星空照片和康德的名言。
世界上唯有两样东西能震撼人们的心灵：一是我们头顶浩瀚灿烂的星空，一是我们心中崇高的
道德标准。
——康德
当你还是孩童时，仰望空夏日的星空吗？看见繁星点点，你的心灵震撼过吗？是否好奇过它们
是什么？它们有何奥秘？
各民族对天上星体的运动很早就进行观测记录。古埃及人观测发现当天狼星和太阳一同升起时，
尼罗河开始泛滥.我国封建帝王认为星辰和王朝兴衰有关，更借天象作为王朝更替的借口.
行星的运动有何规律？行星沿什么轨迹运动？行星为何这样运动？
本节介绍人们对宇宙(实际上是太阳系)的认识过程和人们发现的行星运动规律.
新课教学
阅读教材 46-48“科学漫步”栏目，思考如下问题：
问题1：开普勒之前，古人认为行星的运动轨迹是什么形状？
问题2：“地心说”的内容是什么？主要贡献者？
问题3：“日心说”的内容是什么？主要贡献者？
问题4：从现代观点审视，如何评价“地心说”和“日心说”？
教师活动：展示阅读任务和问题，让学生带着问题阅读教材
学生活动：自主阅读教材，思考并回答问题。古人认为行星的运动轨迹是圆，因为古代哲学家
认为天体是完美的，而完美的图形只有圆形。基于西方的教会统治，地心说认为地球是宇宙的中心，
所有的天体均围绕地球运动。日心说认为太阳是宇宙的中心，地球等行星围绕太阳运动。
1. 地心说
代表人物：亚里士多德、托勒密
2
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