资源简介

第四章　万有引力定律及航天
第3节　人类对太空的不懈探索
本节展示了人类科学探索过程的曲折与艰辛，重点突出牛顿发现万有引力定律对物理学第一次大综合的重要意义，最后介绍了人类应用物理规律在探索太空中取得的伟大成就，是对学生进行科学思想、科学精神和科学态度教育的好素材。
【物理观念】了解“地心说”和“日心说”的内容及意义；了解开普勒行星运动定律的建立过程。
【科学思维】通过了解“人类对宇宙的探索”过程，体会学习科学家实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、敢于坚持真理的科学态度和科学精神。
【科学探究】认识发现万有引力定律的过程和重要意义，以及科学定律对人类探索未知世界的作用。
【科学态度与责任】了解“地心说”和“日心说”的内容及意义。
【教学重点】体会万有引力定律对科学研究的价值，体会科学家实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、敢于坚持真理的科学态度和科学精神。
【教学难点】将一些天体的运动抽象成匀速圆周运动模型进行分析和推理。
【新课讲授】
阅读思考：
1.古代人们对天体运动存在哪些观点？
2.什么是“地心说”，什么是“日心说”？
3.两种学说争论的结果是什么？
毕达哥拉斯：认为宇宙中所有天体的形状都是球形。
亚里士多德：地球在宇宙的中心静止不动，其他星体绕地球转动。
阿波罗尼奥斯：行星沿某一圆周运动，该圆周的圆心沿另个一圆周绕地球运动。
一、地心说

托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”。地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动。
二、日心说
哥白尼在16世纪提出了日心说．
日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．
1543 年哥白尼的《天体运行论》 出版，书中详细描述了日心说理论
【两种学说的对立结果】
“日心说”战胜了“地心说”，最终真理战胜了谬误。在《人类对行星运动规律的认识》中知道托勒密：地心宇宙，哥白尼：拦住了太阳，推动了地球。交流讨论，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处。
“日心说”代表人物：哥白尼，“日心说”可以简洁地描述行星的运动，并能更清楚的解释更多天文现象。
3、日心说的进一步完善
天才观察者：第谷·布拉赫
经过20年对行星位置的观测把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
(2) 数学天才：开普勒：（德国天文学家）真理超出希望
开普勒行星运动三定律
问题：探索天体为什么会这样运动，古人是怎么探索的？
亚里士多德 ：天体由“以太”组成，它们围绕地球做匀速圆周运动。
开普勒：太阳的磁力使天体运动，并且磁力随距离的增大而减弱
笛卡尔 ：“以太”运载着行星在巨大的漩涡中运行。
胡克、哈雷等人 ：天体受到向心力的作用做圆周运动。
4、牛顿的大综合
牛顿在前人研究的基础上，运用开普勒行星定律和自己的研究成果，逐步建立起万有引力定律，并将主要研究成果写入他的著作《自然哲学的数学原理》。
牛顿的万有引力定律是物理学的第一次大综合，他将地上的力学与天上的力学结合起来，形成了以牛顿三大定律为基础的力学体系。
5、人类飞天梦的实现
1957年苏联人造卫星上天
1961年载人宇宙飞船发射成功
1969年“阿波罗十一号”将人类送上月球
1970年“东方红一号”
1971年太空第一个空间站
1981年航天飞机发射成功
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