第一篇:人教版《行星的運(yùn)動(dòng)》教案。各科學(xué)家研究天體過(guò)程介紹。大全
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§6--1行星的運(yùn)動(dòng)
課時(shí)計(jì)劃:2節(jié) 累計(jì)課時(shí): 授課時(shí)間: 月 日 授課類型:講授課 知識(shí)目標(biāo)
通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史的知識(shí),使學(xué)生了解地心說(shuō)(托勒密)和日心說(shuō)(哥白尼)分別以不同的參照物觀察天體運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn);通過(guò)學(xué)習(xí)開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述,了解牛頓是通過(guò)總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了萬(wàn)有引力定律. 能力目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生的閱讀使學(xué)生知道開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述; 情感目標(biāo)
使學(xué)生在了解地心說(shuō)和日心說(shuō)兩種不同的觀點(diǎn),也使學(xué)生懂得科學(xué)的道路并不是平坦的光明大道,也是要通過(guò)斗爭(zhēng),甚至?xí)冻錾拇鷥r(jià); 說(shuō)明:
1、日心、地心學(xué)說(shuō)及兩者之間的爭(zhēng)論有許多內(nèi)容可向?qū)W生介紹,教材為了簡(jiǎn)單明了地簡(jiǎn)述開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,沒(méi)有過(guò)多地?cái)⑹鲞@些內(nèi)容.教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況加以補(bǔ)充.2、這一節(jié)的教學(xué)除向?qū)W生介紹日心、地心學(xué)說(shuō)之爭(zhēng)外,還要注意向?qū)W生說(shuō)明古時(shí)候人們總是認(rèn)為天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是由于它遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律不同.3.學(xué)習(xí)這一節(jié)的主要目的是為了下一節(jié)推導(dǎo)萬(wàn)有引力定律做鋪墊,因此教材中沒(méi)有過(guò)重地講述開(kāi)普勒的三大定律,而是將三大定律的內(nèi)容綜合在一起加以說(shuō)明,節(jié)后也沒(méi)有安排練習(xí).希望老師能合理地安排這一節(jié)的教學(xué).教材分析
本節(jié)教材首先讓學(xué)生在上課前準(zhǔn)備大量的資料并進(jìn)行閱讀,如:第谷在1572年時(shí)發(fā)現(xiàn)在仙后座中有一顆很亮的新星,從此連續(xù)十幾個(gè)月觀察這顆星從明亮到消失的過(guò)程,并用儀器定位確證是恒星(后稱第谷星,是銀河系一顆超新星),打破了歷來(lái)“恒星不變”的學(xué)說(shuō).伽利略開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué).為推翻以亞里士多德為旗號(hào)的經(jīng)院哲學(xué)對(duì)科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的科學(xué)認(rèn)識(shí)而奮斗了一生,因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”.開(kāi)普勒幼年時(shí)期的不幸,通過(guò)自身不懈的努力完成了第谷未完成的工作.這些物理學(xué)家的有關(guān)資料可以幫助學(xué)生在了解萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中體會(huì)科學(xué)家們追求真理、實(shí)事求是、不畏強(qiáng)權(quán)的精神. 教法建議
具體授課中教師可以用故事的形式講述.也可通過(guò)放資料片和圖片的形式講述.也可大膽的讓學(xué)生進(jìn)行發(fā)言.
在講授“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”時(shí),先不要否定“地心說(shuō)”,讓學(xué)生了解托勒密巧妙的解釋,同時(shí)讓學(xué)生明白哥白尼的理論推翻了統(tǒng)治人類長(zhǎng)達(dá)一千余年的地球是宇宙中心的“地心說(shuō)”理論,為宣傳和捍衛(wèi)這一學(xué)說(shuō),意大利的思想家布魯諾慘遭燒死,伽利略也為此受到殘酷迫害.不必給結(jié)論,讓學(xué)生自行得出結(jié)論.
典型例題
關(guān)于開(kāi)普勒的三大定律
例1 月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍,運(yùn)行周期約為27天。應(yīng)用開(kāi)普勒定律計(jì)算:在赤道平面內(nèi)離地面多少高度,人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),就像停留在天空中不動(dòng)一樣.
分析:月球和人造地球衛(wèi)星都在環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng),根據(jù)開(kāi)普勒第三定律,它們運(yùn)行軌道的半徑的三次方跟圓周運(yùn)動(dòng)周期的二次方的比值都是相等的.
解:設(shè)人造地球衛(wèi)星運(yùn)行半徑為R,周期為T(mén),根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有:
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同理設(shè)月球軌道半徑為,周期為
,也有:
由以上兩式可得:
在赤道平面內(nèi)離地面高度:
km
點(diǎn)評(píng):隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),就好像停留在天空中的衛(wèi)星,通常稱之為定點(diǎn)衛(wèi)星.它們離地面的高度是一個(gè)確定的值,不能隨意變動(dòng)。
擴(kuò)展資料 伽利略
伽利略是偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家,他開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué).他為推翻以亞里士多德為旗號(hào)的經(jīng)院哲學(xué)對(duì)科學(xué)的禁錮、改變與加深人類對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的科學(xué)認(rèn)識(shí)而奮斗了一生,因此被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”.
1、動(dòng)手動(dòng)腦、孜孜不倦
伽利略1564年2月15日生于比薩一個(gè)樂(lè)師和數(shù)學(xué)家之家,從小愛(ài)好機(jī)械、數(shù)學(xué)和音樂(lè)、詩(shī)畫(huà),喜歡做水磨、風(fēng)車、船舶模型.17歲時(shí)雖遵父命入比薩大學(xué)學(xué)醫(yī),但卻不顧教授們反對(duì),獨(dú)自鉆研圖書(shū)館中的古籍和進(jìn)行實(shí)驗(yàn).1582年冬,托斯卡納公爵的年輕數(shù)學(xué)教師O.里奇允許伽利略旁聽(tīng),使他進(jìn)人一個(gè)新世界.里奇擅長(zhǎng)的應(yīng)用力學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)及生動(dòng)的講課,引導(dǎo)他學(xué)習(xí)水力學(xué)、建筑學(xué)和工程技術(shù)及實(shí)驗(yàn),伽利略在此期間如饑似渴地讀了許多古代數(shù)學(xué)與哲學(xué)書(shū)籍,阿基米德的數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法使他深受感染,他深情地說(shuō):“阿基米德是我的老師.”
2、善于觀察,勤于實(shí)驗(yàn)
伽利略對(duì)周圍世界的多種多樣運(yùn)動(dòng)特別感興趣,但他發(fā)現(xiàn)“運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題這么古老,有意義的研究竟如此可憐.”他的學(xué)生維維安尼在《伽利略傳》中記敘了1583年19歲的枷利略在比薩大教堂的情景:“以特有的好奇心和敏銳性,注視懸掛在教堂最頂端的大吊燈的運(yùn)動(dòng)——它的擺動(dòng)時(shí)間在沿大弧、中弧和小弧擺動(dòng)時(shí)是否相同??當(dāng)大吊燈有規(guī)律地?cái)[動(dòng)時(shí),??他利用自己脈搏的跳動(dòng),和自己擅長(zhǎng)并熟練運(yùn)用的音樂(lè)節(jié)拍??測(cè)算,他清楚地得出結(jié)論:時(shí)間完全一樣.他對(duì)此仍不滿足,回家以后??用兩根同樣長(zhǎng)的線繩各系上一個(gè)鉛球作自由擺動(dòng)??他把兩個(gè)擺拉到偏離豎直線不同的角度,例如30°和10°,然后同時(shí)放手.在同伴的協(xié)助下,他看到無(wú)論沿長(zhǎng)弧和短弧擺動(dòng),兩個(gè)擺在同一時(shí)間間隔內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)準(zhǔn)確相等.他又另外做了兩個(gè)相似的擺,只是擺長(zhǎng)不同.他發(fā)現(xiàn),短擺擺動(dòng)300次時(shí),長(zhǎng)擺擺動(dòng)40次(均在大角度情況下),在其他擺動(dòng)角度(如小角度)下它們各自的擺動(dòng)次數(shù)在同一時(shí)間間隔內(nèi)與大角度時(shí)完全相同,并且多次重復(fù)仍然如此??·他由此得出結(jié)論,看來(lái)無(wú)論對(duì)于重物體的快速擺動(dòng)還是輕物體的慢擺動(dòng),空氣的阻力幾乎不起作用,擺長(zhǎng)一定的單擺周期是相同的,與擺幅大小無(wú)關(guān).他還看到,擺球的絕對(duì)重量或相對(duì)比重的大小都引不起周期的明顯改
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變??·只要不專門(mén)挑選最輕的材料作擺球,否則它會(huì)因空氣阻力太大而很快靜止下來(lái).” 伽利略對(duì)偶然機(jī)遇下的發(fā)現(xiàn),不但做了多次實(shí)測(cè),還考慮到振幅、周期、繩長(zhǎng)、阻力、重量、材料等因素,他還利用繩長(zhǎng)的調(diào)節(jié)和標(biāo)度作成了第一件實(shí)用儀器——脈搏計(jì).1585年因家貧退學(xué),回到佛羅倫薩,擔(dān)任了家庭教師并努力自學(xué).他從學(xué)習(xí)阿基米德《論浮體》及杠桿定律和稱金冠的故事中得到啟示.自己用簡(jiǎn)單的演示證明了一定質(zhì)量的物體受到的浮力與物體的形狀無(wú)關(guān),只與比重有關(guān).他利用純金、銀的重量與體積列表后刻在秤上,用待測(cè)合金制品去稱量時(shí)就能快速讀出金銀的成色.這種“浮力天平”用于金銀交易十分方便.1586年他寫(xiě)了第一篇論文《小天平》記述這一小制作.1589年他又結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)寫(xiě)了關(guān)于幾種固體重心計(jì)算法的論文.這些成就使他于1589年被聘為比薩大學(xué)教授,1592年起移居到威尼斯任帕多瓦大學(xué)教授,開(kāi)始了他一生的黃金時(shí)代.在帕多瓦大學(xué),他為了幫助醫(yī)生測(cè)定病人的熱度做成了第一個(gè)溫度計(jì),這是一種開(kāi)放式的液體溫度計(jì),利用帶色的水或酒精作為測(cè)溫物質(zhì),這實(shí)際上是溫度計(jì)與氣壓計(jì)的雛形,利用氣體的熱脹冷縮性質(zhì)通過(guò)含液玻璃管把溫度作為一種客觀物理量來(lái)測(cè)量.
伽利略認(rèn)為:“神奇的藝術(shù)蘊(yùn)藏在瑣細(xì)和幼稚的事物中,致力于偉大的發(fā)明要從最微賤的開(kāi)始”.“我深深懂得,只要一次實(shí)驗(yàn)或確證,就足以推翻所有可能的理由”.伽利略不愧是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人.
3、破除迷信闖出新路
伽利略認(rèn)真讀過(guò)亞里士多德的《物理學(xué)》等著作,認(rèn)為其中許多是錯(cuò)誤的.他反對(duì)屈從于亞里土多德的權(quán)威,嘲笑那些“堅(jiān)持亞里士多德的一詞一句”的書(shū)呆子.他認(rèn)為那些只會(huì)背誦別人詞句的人不能叫哲學(xué)家,而只能叫“記憶學(xué)家”或“背誦博士”.他認(rèn)為:“世界乃是一本打開(kāi)的活書(shū),”“真正的哲學(xué)是寫(xiě)在那本經(jīng)常在我們眼前打開(kāi)著的最偉大的書(shū)里,這本書(shū)是用各種幾何圖形和數(shù)學(xué)文字寫(xiě)成的.”
他從小好問(wèn),好與師友爭(zhēng)辯.他主張“不要靠老師的威望而是靠爭(zhēng)辯”來(lái)滿足自己理智的要求.他反對(duì)一些不合理的傳統(tǒng).例如他在比薩大學(xué)任教時(shí)就堅(jiān)決反對(duì)教授必須穿長(zhǎng)袍的舊規(guī),并在學(xué)生中傳播反對(duì)穿長(zhǎng)袍的諷刺詩(shī).他深信哥白尼學(xué)說(shuō)的正確,他一針見(jiàn)血地笑那些認(rèn)為天體不變的人,“那些大捧特捧不滅不變等等的人,只是由于他們渴望永遠(yuǎn)活下去和害怕死亡.”
伽利略依靠工匠們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)理論的結(jié)合,依靠他自己敏銳的觀察和大量的實(shí)驗(yàn)成果,通過(guò)雄辯和事實(shí),粉碎了教會(huì)支持的亞里士多德和托勒密思想體系兩千多年來(lái)對(duì)科學(xué)的禁錮,在運(yùn)動(dòng)理論方面奠立了科學(xué)力學(xué)的基石(如速度、加速度的引入,相對(duì)性原理、慣性定律、落體定律、擺的等時(shí)性、運(yùn)動(dòng)疊加原理等),而且闖出了一條實(shí)驗(yàn)、邏輯思維與數(shù)學(xué)理論相結(jié)合的新路(參見(jiàn)“伽利略的運(yùn)動(dòng)理論與科學(xué)方法”).
4、熱愛(ài)科學(xué),傳播真理
伽利略在帕多瓦自己的家中開(kāi)辦了一個(gè)儀器作坊,成批生產(chǎn)多種科學(xué)儀器與工具,并利用它們親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn).1609年7月,他聽(tīng)說(shuō)荷蘭有人發(fā)明了供人玩賞的望遠(yuǎn)鏡后,8月,就根據(jù)傳聞及折射現(xiàn)象,找到鉛管和平凸及平凹透鏡,制成第一臺(tái)3倍望遠(yuǎn)鏡,20天后改進(jìn)為9倍,并在威尼斯的圣馬克廣場(chǎng)最高塔樓頂層展出數(shù)日,轟動(dòng)一時(shí).11月,他又制成20倍望遠(yuǎn)鏡并用來(lái)觀察天象,看到“月明如鏡”的月球上竟是凸凹不平,山巒迭起.他還系統(tǒng)觀察木星的四顆衛(wèi)星.1610年他將望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)提高到33,同年3月發(fā)表《星空信使》一書(shū),總結(jié)了他的觀察成果并用來(lái)有力地駁斥地心說(shuō).伽利略發(fā)明望遠(yuǎn)鏡可屬偶然,但他不斷改進(jìn)設(shè)計(jì),成批制造,逐步提高放大倍數(shù),這不是一般學(xué)者、工匠或教師所能及的.
伽利略通過(guò)望遠(yuǎn)鏡測(cè)得太陽(yáng)黑子的周期性變化與金星的盈虧變化,看到銀河中有無(wú)數(shù)恒星,有力地宣傳了日心說(shuō).
5、時(shí)代局限 歷史遺案
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1615年伽利略受到敵對(duì)勢(shì)力的控告,他雖幾經(jīng)努力,力圖挽回局面,但1616年教皇還是下了禁令,禁止他以口頭或文字的形式傳授或宣傳日心說(shuō).以后伽利略表面上在禁令下生活,實(shí)際上寫(xiě)出了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》一書(shū)來(lái)為哥白尼辯護(hù).該書(shū)于1632年出版,當(dāng)年秋伽利略就遭到嚴(yán)刑下的審訊.1633年6月22日伽利略被迫在悔過(guò)書(shū)上簽字,隨后被終身軟禁.在軟禁期間他又寫(xiě)了《關(guān)于兩門(mén)新科學(xué)的對(duì)話與數(shù)學(xué)證明對(duì)話集》一書(shū),該書(shū)于1638年在荷蘭萊頓出版.
伽利略1642年1月8日病逝.終年78歲.
科學(xué)的蓬勃發(fā)展早已證實(shí)了伽利略的偉大和教會(huì)的謬誤,1979年梵蒂崗教皇保羅二世宣布對(duì)這一歷史判決平反,只是平反來(lái)得過(guò)遲了.
哥白尼
哥白尼(Nicolaus Copernicus,1473~1543)波蘭天文學(xué)家,日心說(shuō)的創(chuàng)立者,近代天文學(xué)的奠基人.“哥白尼”名字的原意表示“謙卑”,反映了他的性格.1473年2月19日生于波蘭維斯杜拉河畔的托倫.10歲時(shí)父親死于瘟疫,由舅父瓦琴洛德主教撫養(yǎng).上中學(xué)時(shí)就對(duì)天文學(xué)發(fā)生興趣,曾幫助老師做過(guò)日晷并隨同觀察星空.詩(shī)人卡里馬赫對(duì)他說(shuō):“數(shù)學(xué)和觀測(cè)是天文學(xué)家的兩個(gè)法寶”,這話對(duì)他影響很深,這也反映了當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)傳統(tǒng).哥白尼從18歲到33歲,就讀于波蘭克拉科夫大學(xué)、意大利波倫亞和帕多瓦大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)、教會(huì)法、繪畫(huà)和天文學(xué)等.克拉科夫大學(xué)受文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)影響最早,新興資產(chǎn)階級(jí)人文主義和經(jīng)院哲學(xué)兩派學(xué)生之間的斗爭(zhēng)十分激烈,在進(jìn)步的天文學(xué)教授勃魯采夫斯基的影響下,哥白尼對(duì)天文、數(shù)學(xué)和觀測(cè)技巧發(fā)生極大興趣,學(xué)習(xí)越深入,發(fā)現(xiàn)托勒密體系存在的問(wèn)題越多.在24歲時(shí),他和諾法拉共同觀測(cè)1497年3月9日月掩星(金牛座 畢宿五),這種現(xiàn)象是托勒密的理論所不能解釋的.為了改革陳腐的天文學(xué)體系,哥白尼一方面努力吸取古希臘學(xué)者們各種著作中的精華.繼承前人的成果,另一方面在和同代人的討論中探索新的真理.
哥白尼選擇的天文學(xué)課題,正好是當(dāng)時(shí)科學(xué)要擺脫經(jīng)院哲學(xué)統(tǒng)治的突破口.天文學(xué)這一最古老的學(xué)科,不僅積累了豐富的觀測(cè)資料,而且提出了各種理論模型,這些模型直接涉及到人們的宇宙觀和哲學(xué)思想.大學(xué)教授們所講的托勒密地心體系,雖然建筑在人們的感官證據(jù)之上,又合乎《圣經(jīng)》的古訓(xùn),但哥白尼說(shuō):“人們總習(xí)慣于把自己看作是世界的中心,這是一種偏見(jiàn)”.1512年,他定居在弗龍堡作為教堂僧正,以箭樓為宿舍,以平臺(tái)作為天文臺(tái),進(jìn)行了三十年的潛心研究.1514年教皇里奧十世曾約請(qǐng)哥白尼及各國(guó)天文學(xué)家助修歷,哥白尼拒絕說(shuō):“必須先完成對(duì)月亮和太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的研究才有可能修改歷法”.
為了使自己的新學(xué)說(shuō)符合客觀實(shí)際,他一方面制造了三弧儀(標(biāo)出天體距離)、象限(測(cè)定太陽(yáng)方位)等簡(jiǎn)陋儀器,堅(jiān)持觀測(cè),甚至1519~1520戰(zhàn)爭(zhēng)期間也不例外.他在《天體運(yùn)行論》中所用的27個(gè)實(shí)例中有25個(gè)是他自己的實(shí)測(cè)記錄,如他測(cè)得地月平均距為地球半徑的60.30倍(現(xiàn)代值為60.27倍).同時(shí),他用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)核實(shí)自己的理論.1509年、1511年的月食,1512年和1518年的火星位置,1520年的木星與土星位置等都與他的推算相符.1502年~1514年間他寫(xiě)了一個(gè)關(guān)于日心假說(shuō)的拉丁文提綱.為了對(duì)付各種非難和困難,他謹(jǐn)慎地經(jīng)過(guò)三次大修改(1512~1516,1525,1540),直到1543年臨終前他才看到《天體運(yùn)行論》的清樣.他說(shuō):“羅馬詩(shī)人霍斯第認(rèn)為作品擱置九年才可問(wèn)世”,而他的作品卻擱置了差不多四個(gè)九年!這一巨著所提出的日心說(shuō),正如恩格斯所說(shuō),是“向神學(xué)發(fā)出的挑戰(zhàn)書(shū)”,是“自然科學(xué)的獨(dú)立宣言”.哥白尼開(kāi)創(chuàng)了人類在宇宙觀上的根本變革,揭開(kāi)了近代自然科學(xué)革命的序幕.
關(guān)于托勒密
托勒密(Clandius Ptolemaeus,約90~168)古希臘天文學(xué)家、地理學(xué)家和光學(xué)家,相傳他生于埃及一個(gè)希臘化城市赫勒熱斯蒂克.公元127年到151年,他在亞歷山大一個(gè)大城億庫(kù)教育網(wǎng)
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進(jìn)行天文觀測(cè).他總結(jié)了希臘古天文學(xué)的成就,寫(xiě)成《天文學(xué)成》十三卷.其中確定了一年的持續(xù)時(shí)間,編制了星表,說(shuō)明旋進(jìn)、折射引起的修正,給出日月食的計(jì)算方法等.他利用希臘天文學(xué)家們特別是喜帕恰斯(Hipparchus,又譯伊巴谷)的大量觀測(cè)與研究成果,把各種用偏心圓或小輪體系解釋天體運(yùn)動(dòng)的地心學(xué)說(shuō)給以系統(tǒng)化的論證,因而后世常稱為托勒密地心體系.這個(gè)體系中有偏心輪(地球偏離天體運(yùn)行的圓軌道的幾何中心時(shí)的圓周)、本輪、均輪(行星沿小圓圓周運(yùn)動(dòng),小圓的圓心又繞地球作大圓運(yùn)動(dòng),小圓圓周稱為本輪,大圓圓周稱為均輪)等附加圓.用這種方法解釋太陽(yáng)的速率變化,行星的逆行等由地面觀測(cè)到的天文現(xiàn)象的體系,當(dāng)果雖可用于指導(dǎo)航海及計(jì)算行星的未來(lái)位置,但十分復(fù)雜和牽強(qiáng).托勒密的地心體系學(xué)說(shuō),認(rèn)為天體系按照自己固有規(guī)律運(yùn)動(dòng),否認(rèn)上帝的自由意志,在當(dāng)時(shí)是有進(jìn)步意義的,但以地球?yàn)橹行牡乃枷敕匣浇塘x的要求,后來(lái)被教會(huì)所利用,成為神學(xué)的理論支柱,在天文學(xué)上統(tǒng)治約1300多年.
他還著有《光學(xué)》五卷,其中第一卷講述眼與光的關(guān)系,第二卷說(shuō)明可見(jiàn)條件、雙眼效應(yīng),第三卷講平面鏡與曲面鏡的反射及太陽(yáng)中午與早晚的視徑大小問(wèn)題,第五卷試圖找出折射定律,并描述了他的實(shí)驗(yàn),討論了大氣折射現(xiàn)象,另外還著有《地理學(xué)指南》八卷,是他繪制的世界地圖說(shuō)明書(shū).
開(kāi)普勒
開(kāi)普勒是德國(guó)天文學(xué)家、光學(xué)家.1571年12月27日生于德國(guó)魏爾,父親早年棄家出走,母親脾氣極壞.他是七個(gè)月的早產(chǎn)兒,從小體弱多病,四歲時(shí)的天花在臉上留下疤痕,猩紅熱使眼睛睛受損,高度近視,一只手半殘,又瘦又矮.但他勤奮努力,智力過(guò)人,一直靠獎(jiǎng)學(xué)金求學(xué).1587年進(jìn)人蒂賓根大學(xué)學(xué)習(xí)神學(xué)與數(shù)學(xué).他是熱心宣傳哥白尼學(xué)說(shuō)的天文學(xué)教授M.麥斯特林的得意門(mén)生,1591年取得碩士學(xué)位.1594年,應(yīng)奧地利南部格拉茲的路德派高校之聘講授數(shù)學(xué).1600年被聘請(qǐng)到布拉格近郊的邦拉基堡天文臺(tái),任第谷的助手.1601年第谷去世后,開(kāi)普勒繼承了宮廷數(shù)學(xué)家的職位和第谷未完成的工作.1612年移居到奧地利的林茨,繼續(xù)研究天文學(xué).晚年生活極度貧困,1630年11月15日,年近花甲的他在索薪途中病逝于雷根斯堡.
開(kāi)普勒在大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)就對(duì)托勒密和哥白尼體系進(jìn)行了深人的對(duì)比研究,并力求進(jìn)一步找出宇宙中當(dāng)時(shí)已知的六大行星與太陽(yáng)之間可以體現(xiàn)“數(shù)的和諧”的規(guī)律. 1596年他的處女作《宇宙的神秘》出版,書(shū)中他利用正四面體、正方體、正八面體、正十二面體(12個(gè)五邊形)、正二十面體(20個(gè)三角形)及六個(gè)球體嵌套起來(lái),解釋各行星的哥白尼軌道,其誤差不超過(guò)5%,這一純粹幾何型的宇宙構(gòu)想雖然沒(méi)有實(shí)際意義,但他的數(shù)學(xué)才能和豐富的想象力,引起了第谷和伽利略的贊許.
開(kāi)普勒對(duì)第谷交辦的編制魯?shù)婪蛐潜淼娜蝿?wù),并不是機(jī)械地完成它,他自己在視力不強(qiáng)的條件下又做了不少觀測(cè)工作,如1604年9月30日發(fā)現(xiàn)超新星爆發(fā),并做了長(zhǎng)達(dá)17個(gè)月的觀測(cè),他把這次觀測(cè)結(jié)果寫(xiě)人了1606年發(fā)表的《蛇夫足下的新星》一文中.1607年觀測(cè)到彗星即后來(lái)的哈雷彗星等,他將伽利略望遠(yuǎn)鏡中的凹透鏡目鏡改為小凸透鏡,后人稱它為開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡.1611年出版《屈光學(xué)》一書(shū)闡述望遠(yuǎn)鏡理論,還清晰地引人了光線概念,研究了大氣折射,提出了在小角度情況下折射角與入射角成正比,提出了光的照度定律、視覺(jué)理論等等,這些不僅有利于積累與核實(shí)觀測(cè)資料,也是光學(xué)發(fā)展的重要收獲,笛卡兒曾說(shuō):“開(kāi)普勒是我主要的光學(xué)老師,勝過(guò)所有他人”.他在天文學(xué)研究中面對(duì)著如何從大量觀測(cè)資料中確定行星的準(zhǔn)確幾何軌道并找出用數(shù)學(xué)描述行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的問(wèn)題.為此,首先要確定地球的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌道.他從太陽(yáng)、地球、火星在一條直線上的時(shí)刻開(kāi)始,經(jīng)過(guò) 687天火星繞日運(yùn)行一周回到原處時(shí),根據(jù)從地球上看到的太陽(yáng)和火星的方向(相對(duì)于恒星這是可以知道的),就可以確定地球軌道上的一點(diǎn).處理幾組每隔687天測(cè)得的數(shù)據(jù),就可以準(zhǔn)確地確定地球軌道的形狀.
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在繼續(xù)找尋火星的軌道時(shí),他在一年半時(shí)間里經(jīng)過(guò)70多次艱巨的思索、計(jì)算,按照“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”的傳統(tǒng)思路反復(fù)比較了托勒密、哥白尼、第谷的理論路徑與第谷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),提出各種偏心圓形軌道的設(shè)想方案,但是最好的結(jié)果誤差仍達(dá)8角分之多.而第谷的最大觀測(cè)誤差只有2角分.他把這次艱苦的計(jì)算愉快地比喻為“征服與戰(zhàn)勝火星的戰(zhàn)斗”,他說(shuō)“這個(gè)詭計(jì)多端的敵人出乎意料地扯斷了我用方程式制成的鎖鏈”,使“我那些物理因素編成的部隊(duì)倍受創(chuàng)傷”,它卻“逃之夭夭.”這8角分之差便導(dǎo)致了天文學(xué)的革新.開(kāi)普勒忠于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),一絲不茍,以不屈不撓的精神,去找尋新的道路:只有放棄“圓形”“勻速”的傳統(tǒng)觀念,才能符合行星近日時(shí)快、遠(yuǎn)日時(shí)慢的觀測(cè)事實(shí).醒悟到這一點(diǎn)對(duì)開(kāi)普勒是很不容易的,他用下面的話表達(dá)了他把數(shù)學(xué)定律引入物理學(xué)、天文學(xué)的艱辛過(guò)程:
“考慮和計(jì)算這件事差不多弄得我發(fā)瘋.我實(shí)在不能明白為什么竟是橢圓?真是荒謬絕倫!難道解決直徑的矛盾問(wèn)題非得通過(guò)橢圓這條路不可嗎???通過(guò)推理得出的物理原則必須和經(jīng)驗(yàn)相吻合,除了承認(rèn)行星的軌道是完全橢圓之外別無(wú)它途.”
在上述工作的基礎(chǔ)上,開(kāi)普勒于1609年在《新天文學(xué)>一書(shū)中發(fā)表了他的第一、第二行星定律(橢圓軌道定律與等面積定律).但他仍不滿足于此而繼續(xù)尋求各行星之間軌道參數(shù)的規(guī)律性,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的試驗(yàn)——失敗——再試驗(yàn),在 1619年出版的《宇宙的和諧》中他終于發(fā)現(xiàn)了第三定律(周期定律).這樣,簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)結(jié)論終于代替了過(guò)去的復(fù)雜體系模型,使哥白尼日心說(shuō)取得了徹底的勝利.
開(kāi)普勒通過(guò)數(shù)學(xué)規(guī)律和“魯?shù)婪蛐潜怼笔褂钪骟w系獲得了一個(gè)有序的圖景.他還進(jìn)一步尋求行星繞日體系的形成原因,提出磁力說(shuō).他在《哥白尼天文學(xué)概論》(1618~1621)一書(shū)中根據(jù)吉伯的地球是大磁體的觀點(diǎn),提出了自己的設(shè)想來(lái)解釋行星繞日橢圓形軌道的物理原因:從太陽(yáng)的“運(yùn)動(dòng)精靈”處發(fā)出輪輻式力線,由于太陽(yáng)繞其軸自轉(zhuǎn),這些直的力線對(duì)各行星施加一種“推力”.每個(gè)行星猶如一塊大磁體,其磁軸在空中運(yùn)行時(shí)始終不變,即太陽(yáng)排斥其中一極而又吸引另一極.他認(rèn)為“重力是趨于結(jié)合或合并的同類物體之間的相互作用,類似于磁.”這些對(duì)于萬(wàn)有引力與重力的物理性質(zhì)的早期思考,推動(dòng)了萬(wàn)有引力的研究.
開(kāi)普勒的一生迭遭病魔、貧窮、宗教沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)的困擾.他是在苦難坎坷中努力奮斗終獲成功的.開(kāi)普勒奮斗的動(dòng)力是他對(duì)天文學(xué)真實(shí)規(guī)律的執(zhí)著追求和堅(jiān)韌不拔克服種種困難的獻(xiàn)身精神.第谷遺留給他的準(zhǔn)確豐富的觀測(cè)資料和他自己從無(wú)數(shù)次的失敗中找到的正確方法給他提供了成功的條件.
擴(kuò)展資料
關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的開(kāi)普勒三大定律
關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的開(kāi)普勒三大定律 ①所有的行星分別在不同的橢圓軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),太陽(yáng)處在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。②對(duì)每個(gè)行星而言,行星和太陽(yáng)的連線在任意相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積都相等(“面積速度”不變).③所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.
A.開(kāi)普勒三大定律是在摒棄地心說(shuō)采用日心說(shuō)的基礎(chǔ)上,分析、研究他的導(dǎo)師——第谷在20多年時(shí)間里連續(xù)不斷對(duì)行星位置所觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的.
B.開(kāi)普勒對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析研究,也是歷經(jīng)艱辛,走了不少?gòu)澛罚_(kāi)始時(shí)他采用的是天體運(yùn)動(dòng)的“神圣的”、“完美的”、“和諧的”勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型,所得結(jié)果與觀測(cè)數(shù)據(jù)有較大的誤差。后來(lái)他懷疑并放棄了把天體運(yùn)動(dòng)神圣化的勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型,相信并尊重觀測(cè)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道不是圓而是橢圓,從而導(dǎo)致科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn).
C.開(kāi)普勒三大定律的發(fā)現(xiàn),說(shuō)明成功的科學(xué)研究必須尊重正確的科學(xué)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立符合事實(shí)規(guī)律的科學(xué)模型,進(jìn)行艱苦的分析、計(jì)算,接受實(shí)踐的檢驗(yàn),才能獲得真正的正確結(jié)論.
習(xí)題精選
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查閱資料回答下列問(wèn)題:
1、“地心說(shuō)”是由_______________提出的;“日心說(shuō)”是由___________提出的.
2、地球繞太陽(yáng)可看成___________運(yùn)動(dòng),它的周期是___________,它距離太陽(yáng)的平均距離等于___________.
3、月亮繞地球可看成___________運(yùn)動(dòng),它的周期是___________,它距離地球的平均距離等于___________.
4、開(kāi)普勒第一定律是_____________________,開(kāi)普勒第二定律是___________,開(kāi)普勒第三定律是___________. 答案:
1、托勒密;哥白尼
112、勻速圓周運(yùn)動(dòng),365天,1.496×10m.3、勻速圓周運(yùn)動(dòng),30天,384400m.4、第一定律:行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是橢圓,太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.第二定律:行星和太陽(yáng)之間的連線,在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積總相等.第三定律:行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期的平方和它的軌道的半長(zhǎng)軸的立方成正比.
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第二篇:物理九年級(jí)人教新課標(biāo)運(yùn)動(dòng)和力教案
運(yùn)動(dòng)和力
一、知識(shí)點(diǎn)概括:
1.運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性、參照物
小明騎自行車由南向北運(yùn)動(dòng),這時(shí)一輛汽車由南向北從他身旁疾駛而過(guò),若以這輛汽車為參照物,則小明是向_______運(yùn)動(dòng)的。
分析:參照物是假定為不動(dòng)的物體,我們以它為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷其他物體的運(yùn)動(dòng)情況,小明相對(duì)于汽車的位置在不斷改變(距離增大)答案:向南
典例:我國(guó)已自主建立了完善的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)將起到積極作用,導(dǎo)航定位衛(wèi)星是一種地球同步衛(wèi)星,地球上的人覺(jué)得它在空中是靜止的,這時(shí)人們選擇的參照物是()A.地球 B.太陽(yáng)
C.行星
D.月球
分析:地球同步衛(wèi)星,理解“同步”,結(jié)合日常生活中“并肩”行走等現(xiàn)象,不難找出判斷靜止的“參照物” 答案:A 2.長(zhǎng)度的測(cè)量(包括長(zhǎng)度的單位、刻度尺的使用及讀數(shù))例:裁縫師要給王強(qiáng)做衣服,在以下的測(cè)量工具中,你認(rèn)為選擇哪種測(cè)量工具來(lái)測(cè)量尺寸最合適:()A.最小刻度是1mm,長(zhǎng)度是20cm的學(xué)生用尺 B.最小刻度是1cm,長(zhǎng)度是1.5m的皮卷尺 C.最小刻度是1mm,長(zhǎng)度是2m的鋼卷尺
D.游標(biāo)卡尺
分析:在實(shí)際測(cè)量中測(cè)量結(jié)果需要達(dá)到的要求不同,因此,應(yīng)根據(jù)具體要求選擇合適的測(cè)量工具,并不是測(cè)量工具越精密越好,做衣服時(shí)只要準(zhǔn)確到1cm即可。答案:B 典例:一名粗心的中學(xué)生在測(cè)量記錄中忘記寫(xiě)上單位,下列記錄結(jié)果中,數(shù)據(jù)單位應(yīng)該為米的是()A.一位學(xué)生的身高為16.3 C.一本字典的厚度為3.5
B.一支新鋼筆的長(zhǎng)度為0.175 D.一枚壹圓硬幣的厚度為0.19 分析:日常生活中有些長(zhǎng)度我們可以估測(cè),同時(shí)應(yīng)知道同一長(zhǎng)度使用的單位記錄結(jié)果數(shù)值不同,解答此類問(wèn)題,最好通過(guò)換算單位變?yōu)楸容^熟悉的數(shù)值進(jìn)行判斷。答案:B 3.速度及計(jì)算
例:三位同學(xué)參加百米賽跑的成績(jī)記錄如下:甲同學(xué)所用的時(shí)間為14.3s,乙同學(xué)所用時(shí)間為13.6s,丙同學(xué)所用時(shí)間為14.0s,其中______同學(xué)的平均速度最大,判定的理由
是__________________________。
分析:比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢方法有:(1)在相同的時(shí)間內(nèi)看誰(shuí)運(yùn)動(dòng)的路程長(zhǎng);(2)通過(guò)相同的路程看誰(shuí)用的時(shí)間短;(3)比較單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程誰(shuí)多誰(shuí)少。答案:乙;相同路程用時(shí)最少。
典例:“五·一”假期,李麗乘車外出旅游,經(jīng)過(guò)某交通標(biāo)志時(shí),她注意到了牌上的標(biāo)志如圖1-1,若汽車的行駛速度是30m/s,并仍以此速度向前開(kāi)行,這輛車_____(填“是”或“不是”)違反了交通法規(guī)。原因是________________,根據(jù)交通法規(guī),這輛車從標(biāo)志牌到蘇州最快用___________min的時(shí)間。
分析:日常生活中,經(jīng)常會(huì)遇到一些標(biāo)志牌,弄清牌上所表示的意義,是解答問(wèn)題的關(guān)鍵。此題中“蘇州40Km”是指此牌處距蘇州40Km,“80”是指汽車通過(guò)此段路程時(shí)的最大行駛速度是80km/h。答案:是;30 4.聲音的發(fā)生、傳播及樂(lè)音的特征
例:元旦聯(lián)歡會(huì)上,小王演奏了一首小提琴獨(dú)奏曲,小提琴發(fā)出的悠揚(yáng)琴聲是靠_______的振動(dòng)產(chǎn)生的,演奏前,他對(duì)琴弦的松緊進(jìn)行了調(diào)節(jié),這主要是為了調(diào)節(jié)琴聲的_______________。
分析:聲音是發(fā)聲體的振動(dòng)產(chǎn)生的,琴聲是由琴弦振動(dòng)發(fā)出的,琴弦的松緊主要影響振動(dòng)的快慢,即音調(diào)的高低。答案:琴弦;音調(diào)
典例:醫(yī)生用聽(tīng)診器聽(tīng)病人的心肺發(fā)出的聲音進(jìn)行診病,聽(tīng)診器能()A.改變發(fā)聲體振動(dòng)的頻率,使聲音的音調(diào)變高 B.改變發(fā)聲體振動(dòng)的振幅,使聲音的響度增大 C.減少聲音的分散,使傳入人耳的聲音響度增大 D.縮短醫(yī)生與聲源的距離,使傳入人耳的聲音音調(diào)變高
蘇州40Km 圖1-1
分析:聽(tīng)診器不能改變音調(diào),它的作用是增加響度,是通過(guò)減少聲音的分散而實(shí)現(xiàn)的。答案:C 5.重力及摩擦力
例:班內(nèi)墻壁上掛幾幅名人名言時(shí),小張用自制的重錘來(lái)檢查畫(huà)是否掛正,這是利用了_________________的特點(diǎn)。
分析:重力的方向總是豎直向下的,當(dāng)畫(huà)的邊緣與重錘成平行時(shí),畫(huà)即掛正了。例:王華從電視上看到,棋類比賽現(xiàn)場(chǎng)附近的講棋室內(nèi)的棋盤(pán)是豎直放置的,棋子可以在棋盤(pán)上移動(dòng),但不會(huì)掉下來(lái)。原來(lái),棋盤(pán)和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不會(huì)掉
落的原因是因?yàn)槠遄?)A.受到的重力很小,可忽略不計(jì)
C.受到棋盤(pán)對(duì)它向上的摩擦力
B.和棋盤(pán)間存在很大的吸引力 D.受到空氣的浮力等于重力
分析:棋子不掉下來(lái)是因?yàn)槭芷胶饬Γ辉谪Q直方向上受重力和向上的摩擦力。答案:C 典例:下列現(xiàn)象中屬于增大摩擦的是()A.鎖生銹了不好打開(kāi),向鎖孔中滴入潤(rùn)滑油 B.自行車的車軸上安裝了滾動(dòng)軸承 C.夾克衫的拉鏈不能流暢地拉動(dòng)時(shí),在拉鏈上抹上一點(diǎn)石蠟 D.膠鞋的鞋底上做有花紋 分析:增大摩擦的方法有:(1)增大壓力;(2)使接觸面變粗糙;(3)變滾動(dòng)為滑動(dòng)。此題中A、C選項(xiàng)的作用都是潤(rùn)滑而減小摩擦,B項(xiàng)裝上滾動(dòng)軸承也是減小摩擦。答案:D 6.力與運(yùn)動(dòng)
例:跳水運(yùn)動(dòng)員在向下壓跳板的過(guò)程中,壓跳板的力的作用效果是使用跳板發(fā)生____________,跳板彈起過(guò)程中,跳板推運(yùn)動(dòng)員的作用效果是使運(yùn)動(dòng)員的________發(fā)生改變。
分析:力的作用效果有兩個(gè):一是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);二是改變物體的形狀。答案:形變;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
(1)慣性:一切物體都有慣性;物體慣性的大小只跟物體質(zhì)量大小有關(guān)。
例:日常生活中,慣性現(xiàn)象既有利,也有弊,以下屬于利用慣性“有利”一面的是()A.賽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)滑出賽道 C.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)助跑
B.高速路上汽車限速行駛 D.人踩到西瓜皮上會(huì)滑例
分析:慣性即物體保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),A項(xiàng)由于慣性賽車滑出賽道是“不利”的;B項(xiàng)是防止汽車因慣性出現(xiàn)交通事故,不是利用慣性;D項(xiàng)因慣性而摔例,是“不利”的,答案:C 典例:下列實(shí)例中,屬于防止慣性的不利影響是()A.抖落傘上的雨滴 B.拍打衣服時(shí),灰塵脫離衣服D.小型汽車駕駛員駕車時(shí)必須系安全帶
C.錘頭松了,把錘柄的一端在水泥地上撞擊幾下,使錘頭緊套在錘柄上
分析:審題時(shí)要注意“防止”“不利”,這是確定答案的依據(jù),A、B、C項(xiàng)都是利用慣性“有利”的一面,因此是不可選的。答案:D(2)力的合成
例:將重為4N的足球豎直向上踢出,足球在豎直向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,如果受到空氣阻力
大小為1N,則足球受到的合力大小為_(kāi)______N。
分析:足球被踢出后,在豎直方向上只受兩個(gè)力,即重力和阻力,但它們的方向相同。答案:5 典例:作用在同一物體上的兩個(gè)力,F(xiàn)1=20N, F2=30N, 它們作用在同一直線上,則其合力可能是()A.大小為50N,方向與F1的方向相反 B.大小為50N,方向與F2的方向相反 C.大小為10N,方向與F1的方向相同 D.大小為10N,方向與F2的方向相同
分析:若二力的合力大小等于二力之和,則它們必定同方向,合力方向應(yīng)與它們的方向相同,因此A-B項(xiàng)不正確,若合力大小等于二力之差,則合力方向必與較大力的方向相同,因此C錯(cuò)誤。答案:D(3)力的平衡
例:相同的木塊A和B,在同一水平面上分別受水平拉力FA和FB的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度分別為VA和VB,且VA>VB,則拉力FA和FB的大小關(guān)系是()A.FA > FB B.FA = FB
C.FA < FB
D.無(wú)法確定
分析:木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此它們必定受平衡力作用,而木塊在水平方向上受拉力和摩擦阻力的作用,即拉力等于摩擦力,因兩木塊受到的摩擦力相等,所以拉力相等。答案:B 典例:體育課上,小明勻速爬桿,小剛勻速爬繩。以下說(shuō)法正確的是()A.因?yàn)榕罈U時(shí)手握桿的壓力大,所以小明受到的摩擦力一定大 B.因?yàn)槔K子粗糙,所以小剛受到的摩擦力一定大
C.小明和小剛受到的摩擦力一定相等 D.若小明體重大,則他受到的摩擦力一定大 分析:爬桿或爬繩上升時(shí),豎直方向上只受重力和摩擦力作用,因?yàn)閯蛩偕仙?,所以摩擦力的大小?yīng)等于各自的體重。答案:D
二、強(qiáng)化訓(xùn)練
圖1-2
1、將細(xì)銅絲在鉛筆上密繞50圈后,用分度值為1mm 的刻度尺進(jìn)行測(cè)量,如圖1-2所示,則細(xì)銅絲的直 徑是___________cm。
2、科學(xué)工作者為了探測(cè)海底某處的深度,向海底垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過(guò)6s收到回波信號(hào),海洋中該處的深度是_________m(聲音在海水中傳播的速度是1500m/s)。這種方法_________(填“能”或“不能”)用來(lái)測(cè)量月亮與地球之間的距離,原因是
____________________________。
3.為了控制噪聲,人們會(huì)從噪聲的產(chǎn)生、傳播及接收三個(gè)環(huán)節(jié)控制,下列措施中,屬于在產(chǎn)生環(huán)節(jié)控制噪聲的是()A.臨街的房屋安裝隔音玻璃 B.學(xué)校附近禁止汽車嗚笛 C.在高噪聲環(huán)境下工作的人戴耳罩
D.在公路兩側(cè)設(shè)置屏障墻
4.在實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)際中,經(jīng)常要進(jìn)行“估測(cè)”。下面是小華估測(cè)的一些數(shù)據(jù),你認(rèn)為不正確...的是()A.教室里的課桌高約是70cm B.一個(gè)中學(xué)生的體重約500N C.人正常步行的速度約1.2m/s D.物理課本上表面的面積約為200cm2
圖1-3 5.圖1-3為甲、乙兩輛汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)路程S隨時(shí)間t變化的圖象,從圖象可知它們做________運(yùn)動(dòng),_______車的速度大,5s內(nèi)乙車通過(guò)的路程是______m。
6.一個(gè)物體只受到兩個(gè)力的作用,且這兩個(gè)力的“三要素”完全相同,那么這個(gè)物體()A.處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài) B.一定改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài) C.一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
7.摩擦與我們的生活息息相關(guān),下列關(guān)于摩擦的說(shuō)法中不正確的是()...A.利用火柴頭與火柴盒之間的摩擦使火柴頭燃燒 B.利用貨物與傳送帶之間的摩擦把貨物送到高處 C.機(jī)器上安裝的滾動(dòng)軸承,它可以使摩擦大大增加
D.氣墊船通過(guò)船底向下噴氣,在船底和水面之間形成一層空氣墊,使航行時(shí)阻力減小。8.王芳在平直的公路上騎自行車上學(xué),她在加速前進(jìn)時(shí)關(guān)于車輪所受摩擦力方向的說(shuō)法正確的是()A.前后車輪所受摩擦力方向都向后
B.前后車輪所受摩擦力方向都向前
D.一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.前輪受摩擦力方向向前,后輪受摩擦力向后 D.前輪受摩擦力方向向后,后輪受摩擦力向前
9.請(qǐng)你設(shè)想一下:假如物體沒(méi)有慣性,我們生活中的現(xiàn)象會(huì)有哪些改變?
請(qǐng)你寫(xiě)出兩個(gè):(1)_________________________(2)____________________________ 10.用手握住酒瓶,使其口朝上底朝下豎直靜止在手中,對(duì)此下列說(shuō)法中正確的是()A.酒瓶能靜止在手中,是由于手對(duì)酒瓶的握力等于酒瓶的重力
B.酒瓶能靜止在手中,是由于酒瓶受到手對(duì)它摩擦力的作用 C.手握酒瓶的力增大,瓶子所受到的摩擦力也隨之增大 D.酒瓶能靜止在手中,是由于手對(duì)酒瓶的握力大于酒瓶的重力
11.你留意過(guò)以下事實(shí)嗎?劃船時(shí),漿向后劃水,船才會(huì)向前行駛;溜旱冰時(shí),相對(duì)靜止的兩人,只要一人用力去推對(duì)方,兩人會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng);將吹足了氣的氣球的嘴松開(kāi)并放手,球內(nèi)氣體從氣球嘴泄出的同時(shí),氣球會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)歸納出上述現(xiàn)象所共同遵循的物理概念或規(guī)律(只需寫(xiě)兩條)(1)_________________________(2)____________________________
第三篇:物理九年級(jí)人教新課標(biāo)運(yùn)動(dòng)和力復(fù)習(xí)教案
“運(yùn)動(dòng)和力”復(fù)習(xí)課案
復(fù)習(xí)目標(biāo)
1、力的定義:力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用。
2、力的作用效果:力使物體發(fā)生形變,力使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。
3、力的三要素:力的大小、方向、作用點(diǎn)。
4、重力:地面附近物體由于地球吸引而受到的力。
5、摩擦力:兩個(gè)互相接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。
6、力的合成:求兩個(gè)力的合力叫力的合成,可以用平行四邊形法求合力。
1、機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體在空間位置發(fā)生了變化,所有物體都在不停地做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
2、勻速直線運(yùn)動(dòng):快慢不變,經(jīng)過(guò)路線是直線的運(yùn)動(dòng)。
3、速度:表示物體運(yùn)動(dòng)快慢程度的物理量。做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度等于物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程,速度公式為:
4、變速運(yùn)動(dòng):速度變化的運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)大多為變速運(yùn)動(dòng)。
5、平均速度:在變速運(yùn)動(dòng)中,將物體運(yùn)動(dòng)路程S除以所用時(shí)間t得到的結(jié)果,用來(lái)表示物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均快慢程度。平均速度只能粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)情況。
1、牛頓第一定律:一切物體在沒(méi)有受到外力作用的時(shí)候,總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2、慣性:物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),一切物體都具有慣性。
3、二力平衡條件:作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反,作用在一條直線上。彼此平衡的兩個(gè)力合力為零。
4、平衡力作用下物體的運(yùn)動(dòng),保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。
一、力
1.理解力的概念時(shí)應(yīng)注意三點(diǎn):
(l)力的物質(zhì)性 離開(kāi)了物體,力是不能存在的.一個(gè)物體如果受到了力的作用,一定有別的物體對(duì)它施加這種作用.
(2)力的作用的相互性 一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施力時(shí),同時(shí)也受到另一個(gè)物體對(duì)它作用的力.這兩個(gè)物體一個(gè)稱為受力物體,另一個(gè)稱為施力物體.單一的受力或施力物體是不存在的.
(3)力的作用效果力作用在物體上,可以使物體發(fā)生形變或使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化.
2.力的測(cè)量方法
力的測(cè)量?jī)x器叫做測(cè)力計(jì),其中常用的一種叫彈簧秤.
由實(shí)驗(yàn)可知:在彈性范圍以內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)和受到的拉力成正比(胡克定律).因此,可以由彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)表示拉力的大小.彈簧秤的刻度是均勻的.
所謂彈簧的伸長(zhǎng)量,指彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度和原長(zhǎng)之差
3.重力
由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。通常又把物體的重力叫做物體的重量,應(yīng)該特別指出的是,重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說(shuō)重力就是地球的引力.
4.力的三要素
力的大小,方向和作用點(diǎn)叫做力的三要素,力的作用效果跟力的三要素有關(guān).
5.力的圖示法和力的示意圖
為是物理學(xué)中的抽象概念,為了使它形象化和便于研究,用圖示的方法表示力的三要素叫力的圖示法.用圖示法畫(huà)力時(shí),可以用一根帶箭頭的線段來(lái)表示.線段起點(diǎn)表示力的作用點(diǎn),箭頭表示力的方向.力的示意圖是粗略地描述力的圖,它是只沿著力的方向畫(huà)個(gè)帶箭頭的線段表示物體的受力作用.不嚴(yán)格追究箭頭的起點(diǎn)和長(zhǎng)度.
6、關(guān)于力的合成,要注意以下幾點(diǎn):
(l)合力與它的分力的關(guān)系是一種等效替換.
(2)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形法則.
(3)合力的大小不僅決定于各分力的大小,而且依賴于它們之間的夾角.因此,合力的大小并不一定大于每個(gè)分力的大小,如果兩共點(diǎn)力的大小是F1、F2,則合力F合的大小,隨F1、F2間的夾角θ而變化,0≤θ≤180°,θ變大時(shí),F(xiàn)合減小,其變化范圍是(F1+F2)≥F合≥|F1+F2|,F(xiàn)合方向亦因θ而變化。
二、簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)
1.速度是一個(gè)重要的物理概念,不能只會(huì)背誦定義和公式,就認(rèn)為是懂了,要理解速度是用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.
(l)在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的大小是不變的,在任何相等的時(shí)間里通過(guò)的路程都相等,所謂“任何相等時(shí)間”是以測(cè)量精度和實(shí)驗(yàn)要求為依據(jù)的.
(2)在變速直線運(yùn)動(dòng)中,由于速度的大小在變化、所以用研究勻速直線運(yùn)動(dòng)快慢的方法,引入平均速度來(lái)描述變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段路程(或時(shí)間)內(nèi)的大體上的運(yùn)動(dòng)快慢程度.
(3)在求平均速度時(shí)必須注意是求哪一段路程內(nèi)的平均速度,便應(yīng)該用哪一段路程除以該段路程所用的時(shí)間,不要張冠李戴。
(4)由于速度的單位是由長(zhǎng)度單位和時(shí)間單位組成的復(fù)合單位,所以在進(jìn)行速度單位換算時(shí),可以分別先把長(zhǎng)度和時(shí)間單位換算到需要的單位,然后再進(jìn)行運(yùn)算。中間過(guò)程寫(xiě)上單位,可以防止錯(cuò)誤產(chǎn)生。
2.在研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,作為標(biāo)準(zhǔn)的,假定為不動(dòng)的物體叫做參照物。我們所說(shuō)的物體的運(yùn)動(dòng)或靜止以及運(yùn)動(dòng)情況跟選擇的參照物有關(guān)。選擇的參照物不同,觀察的結(jié)果不同。為了研究問(wèn)題的方便,要選擇那些使問(wèn)題簡(jiǎn)化而且是最合適的物體為參照物。
三、力和運(yùn)動(dòng)
1、牛頓第一定律(也叫慣性定律)指出了物體在不受力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由于力是物體間的相互作用,一個(gè)物體在不受力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),只能由物體本身的某種性質(zhì)來(lái)決定.物體本身的這種性質(zhì)叫做慣性.所以慣性是物體本身的一種屬性,它與外界的因素沒(méi)有關(guān)系.物體受力與否不會(huì)改變物體本身所具有的慣性.
慣性和慣性定律是兩碼事,不能混為一談.
2.要深刻地理解為什么力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化可以是:由靜止到運(yùn)動(dòng);由運(yùn)動(dòng)到靜止;運(yùn)動(dòng)的速度大小發(fā)生變化,如由小到大(加速)或由大到?。p速);速度大小不變而運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化等.
發(fā)生了上述四種情況中的任何一種情況,我們便說(shuō)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化.這種狀態(tài)的變化必然是由于力的作用而引起的.牛頓第一定律告訴我們,物體不受外力作用的時(shí)候,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),也就是說(shuō),不受外力作用時(shí),靜止的將永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的將永遠(yuǎn)保持勻速直線運(yùn)動(dòng),什么時(shí)候有力作用,什么時(shí)候就會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。
3.如果物體受到兩個(gè)力的作用,這兩個(gè)力大小相等,方向相反,并且作用在一條直線上,那么,這兩個(gè)力對(duì)物體的作用就互相抵消,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)發(fā)生變化.所以,物體在平衡力作用下,將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài).
實(shí)際上不受力作用的物體是不存在的,所以如果物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài),我們便可認(rèn)為物體一定是受平衡力的作用.
必須學(xué)會(huì)物體在二力作用下是否處于平衡狀態(tài)的判斷方法.會(huì)用圖示法表示平衡狀態(tài)下物體所受的力.即:從物體所處的狀態(tài)看,物體在二力作用下應(yīng)保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng);從受力特征上看,所受的兩個(gè)力必須滿足二力的平衡條件。
4、在實(shí)際問(wèn)題中區(qū)分平衡力和物體間相互作用而形成的相互作用力是難點(diǎn)。
攻克這一難點(diǎn)的關(guān)鍵,在于對(duì)二力平衡條件的深入理解,初學(xué)者往往只對(duì)大小相等,方向相反記憶深刻,而對(duì)同一物體和同一直線這兩個(gè)條件的必要性認(rèn)識(shí)不足.二力如果不作用在同一物體上就根本談不上平衡.所以,這是討論二力平衡問(wèn)題的前提.那么,在討論二力平衡問(wèn)題時(shí),為什么兩個(gè)力的作用線必須在同一直線上呢?這是因?yàn)椋罕M管作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力大小相等、方向相反,如果不在同一條直線上,則受力物體將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),所以,我們必須全面、深刻地理解二力平衡條件。
5、摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的,不能理解為阻礙物體的運(yùn)動(dòng)、如在自行車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,后輪是主動(dòng)輪,由于鏈條的作用后輪與地面的接觸點(diǎn)相對(duì)于地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),地面對(duì)后輪上的接觸點(diǎn)施加向前的摩擦力f,f的方向與自行車運(yùn)動(dòng)的方向相同,這就是自行車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受的牽引力。
研究滑動(dòng)摩擦的實(shí)驗(yàn).用彈簧秤拉木塊在長(zhǎng)木板上勻速運(yùn)動(dòng),取三次壓力和摩擦力的數(shù)據(jù),根據(jù)此數(shù)據(jù)研究摩擦力和壓力的關(guān)系.
研究這些數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)
這個(gè)常數(shù)即滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ,由于接觸面性質(zhì)(材料、光滑度)是確定的,所以μ為一個(gè)常數(shù).實(shí)驗(yàn)結(jié)果剛好表明這一性質(zhì)。
由此可知:在接觸面性質(zhì)一定時(shí),摩擦力和正壓力成正比。
6、根據(jù)物體的受力情況,可以判斷它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,反之也可以根據(jù)它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,來(lái)判斷它的受力情況。
第四篇:三年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 動(dòng)物的身體和運(yùn)動(dòng)教案 人教新課標(biāo)版范文
動(dòng)物的身體和運(yùn)動(dòng)
教學(xué)目標(biāo):
1.能用感官仔細(xì)觀察比較小動(dòng)物身體外形及運(yùn)動(dòng)時(shí)的樣子;會(huì)用搜集資料的方法解決問(wèn)題,能用文字和圖畫(huà)作觀察實(shí)驗(yàn)記錄;能用語(yǔ)言描述觀察結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和搜集來(lái)的資料信息;嘗試提出問(wèn)題、根據(jù)興趣和能否進(jìn)行研究篩選問(wèn)題;初步嘗試制訂簡(jiǎn)單的研究計(jì)劃。
2.有好奇心,愛(ài)提問(wèn),喜歡動(dòng)物。
3.了解家兔、魚(yú)及其他幾種常見(jiàn)動(dòng)物的身體外形結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方式。
教學(xué)重點(diǎn):
能用感官仔細(xì)觀察比較小動(dòng)物身體外形及運(yùn)動(dòng)時(shí)的樣子;會(huì)用搜集資料的方法解決問(wèn)題,能用文字和圖畫(huà)作觀察實(shí)驗(yàn)記錄。
教學(xué)難點(diǎn):
能用語(yǔ)言描述觀察結(jié)果、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和搜集來(lái)的資料信息;嘗試提出問(wèn)題、根據(jù)興趣和能否進(jìn)行研究篩選問(wèn)題;初步嘗試制訂簡(jiǎn)單的研究計(jì)劃。
教學(xué)過(guò)程
一、啟發(fā)導(dǎo)入
同學(xué)們,你們和小動(dòng)物玩的時(shí)候,有沒(méi)有注意它們是怎么走,跑和跳的嗎?下面我們就去研究研究。
二、新授
1.了解研究的方法和步驟。
出示薛靜小組的研究報(bào)告。
觀察課文里對(duì)薛靜小組的小白兔的研究報(bào)告,得出他們研究的步驟:
A、提出問(wèn)題。
B、選擇方法。
C、做記錄。
D、得出結(jié)論。
2.討論,修改研究報(bào)告。
出示艾潔小組觀察金魚(yú)的研究報(bào)告。
小組討論并修改:有什么不足的地方。
3.評(píng)論:哪個(gè)小組的修改結(jié)果最優(yōu)秀。
4.師生一起討論學(xué)習(xí),動(dòng)物的身體和運(yùn)動(dòng)。
三、活動(dòng)設(shè)計(jì)
1研究一種動(dòng)物的身體和運(yùn)動(dòng)。
四、總結(jié)
小朋友們,我們今天學(xué)習(xí)了動(dòng)物的身體和運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)動(dòng)物們的身體和運(yùn)動(dòng)非常有趣,如果你感興趣的話,回去可以多觀察小動(dòng)物們,看它們的身體是什么樣的,又是怎么運(yùn)動(dòng)的。把你知道的下節(jié)課告訴老師和同學(xué)們聽(tīng)。
用心愛(ài)心專心 1