第3节人类对太空的不懈追求.docVIP

第3节　人类对太空的不懈追求 一、知识与技能 1.了解人类探索太空的历史与艰辛； 2.了解天文知识在科学研究和生产技术中的广泛应用. 二、过程与方法 通过阅读课文，体会一切科学成就都是来之不易的，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的. 三、情感态度与价值观 通过对本节课的学习和讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神. 教学过程 导入新课 遨游太空是人类古已有之的梦想，但直到上个世纪中期，人类才迈出了走向太空的第一步.其间饱含着人类多少汗水和智慧呢？今天我们来看一下人类对太空的不懈追求. 推进新课 一、古希腊人的探索 多媒体课件展示： 地心说 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说.它最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来. 托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动.从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球运转.其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮又沿均轮绕地运行.在太阳、月球、行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天.再外面，是推动天体运动的原动天. 地心说是世界上第一个行星体系模型.尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀.地心说承认地球是“球形”的，并把行星从恒星中区别出来，着眼于探索和揭示行星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的一大进步.地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行，托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念，设计出了一个本轮均轮模型.按照这个模型，人们能够对行星的运动进行定量计算，推测行星所在的位置，这是一个了不起的创造.在一定时期里，依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象，因而在生产实践中也起过一定的作用. 地心说中的本轮均轮模型，毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的，他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度，才使这个模型和实测结果取得一致.但是，到了中世纪后期，随着观察仪器的不断改进，行星位置和运动的测量越来越精确，观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差就逐渐显露出来了. 但是，信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的，却用增加本轮的办法来补救地心说.当初这种办法还能勉强应付，后来小本轮增加到80多个，但仍不能满意地计算出行星的准确位置.这不能不使人怀疑地心说的正确性了.到了16世纪，哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上，终于创立了“日心说”.从此，地心说便逐渐被淘汰了. 学生活动：阅读并讨论你是否支持地心说，为什么？ 二、文艺复兴的撞击 多媒体课件展示： 日心说 16世纪中期，文艺复兴的浪潮在意大利兴起并逐步波及欧洲，冲击着自中世纪以来长期禁锢人们思想的枷锁. 日心说认为：太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动，日心说又称为“日心地动说”或“日心体系”.16世纪，波兰天文学家哥白尼经过近四十年的辛勤研究，在分析过去的大量资料和自己长期观测的基础上，于1543年出版的《天体运行论》中，系统地提出了日心说.在托勒密的地心体系中，每个行星运动都含一年周期成分，但托勒密对此无法作出合理的解释.哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年绕太阳公转一周的反映.哥白尼体系另一些内容是： ①水星、金星、火星、木星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕太阳公转. ②月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转. ③地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的现象. ④恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多.哥白尼曾列举了许多主张地球自转和行星绕太阳公转的古代学者名字，他发扬了这些学者的思想，竭尽毕生精力，经过艰辛的观测和数学计算，以严格的科学论据建立了日心体系.后来的观测事实不断地证实并发展了这一学说. 限于当时的科学发展水平，哥白尼的日心说也有缺点和错误，这就是： ①认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心； ②沿用了行星在圆轨道做匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动速度的大小也不是恒定的. 学生活动：讨论日心说的合理性，发表自己的见解. 三、牛顿的大综合 展示阅读材料： 古希腊的灿烂文化在漫长的黑暗中世纪埋没风尘，黯然失色. 15世纪，文艺复兴的大旗飘扬在欧洲大陆上，自然科学获得新的生命，蓬勃成长.科学巨匠N.哥白尼、第谷、J.开普勒、伽利略以及R.笛卡儿等先后驰名于欧洲.一场科学革命冲破了中世纪封建势力和经院哲学的层层罗网，不断取得胜利.