教师活动:课件展示开普勒三定律:
开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律,它的具体内容是:所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论。
开普勒第二定律:对任意行星来说,他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
开普勒第三定律的具体表述是:行星绕太阳运动轨道半长轴R的立方与运动周期T的平方成正比。
教师活动:
开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律,解决了描述行星运动的问题,但好奇的人们,面向天穹,深情地叩问:是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢?(问题的提出:)
引导学生思考:
问题1:行星在椭圆轨道上运动是否需要力?这个力是什么力提供的?大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗?
学生活动:行星在椭圆轨道上运动需要力,这个力可能是太阳与行星之间引力提供的,大小跟太阳与行星间的距离应有关。
问题2:行星的实际运动是椭圆运动,但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式,我们现在怎么办?把它简化为什么运动呢?
学生活动:猜测可以简化为圆周运动。
问题3:既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳的运动可进一步简化为匀速圆周运动吗?为什么?
学生活动:猜测可以简化为匀速圆周运动。
教师活动:多媒体展示八大行星的轨道数据。
总结:行星做曲线运动→必受到力的作用→把行星绕太阳的运动简化为圆周运动→进一步简化为匀速圆周运动。
设计说明:依照已学知识点提出问题,然后让学生个体作答解决问题,同时不断抛出新的讨论点,引导学生积极参与讨论探究。模型简化也经过先猜测再推理的过程。