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1、初一综合课教案编写者：陈鹭虹任教者：陈鹭虹、蔡一建课题：宇宙的起源教学目的：1介绍宇宙的起源假说2各种宇宙起源反对者的意见重点：大爆炸理论难点：支持“大爆炸”理论和反对者的理论所用的公式前言前百年来，人类一直在探素宇宙的秘密在中国有盖天说、浑天说和宣天说。盖天说-认为天圆地方浑天说-浑天说把天和地比作鸡弹壳与蛋黄的关系，地就是蛋黄，小而圆；天就是蛋壳包在蛋黄的外面。宣天说-认为天无限高远，没有形也没有质,日、月、星辰浮在空中。在西方有地心说、日心说。地心说-认识地球在宇宙中心，太阳、月球、行星和恒星都围绕地球运转。托勒密体系日心说-认为太阳是宇宙的中心，地球和其他天体都绕着太阳运动的学说。哥白
2、尼讨论下列日心说的支持者的公式及观察数据对日心说的确定作用。开普勒的行星运动规律的开普勒三大定律。伽利略制成了第一架望远镜，观察天空，出版了星空使者 。牛顿的万有引力天体力学。一宇宙的起源宇宙的定义：广袤空间和其存在的各种天体。淮南子原道训 “四方上下曰宇，古往今来曰宙” 。“大爆炸论”认为，宇宙是由大约 150 亿前发生的一次大爆炸形成的-伽莫夫 1946 年创。在大爆炸之前，宇宙内所有物质和能量都聚集在一起，并浓缩成为很小的体积，温度较高，密度极大，之后发生大爆炸。支持理论：万有引力：F=(Mm)/R 2 力的来源。离宇宙中心越远，速度越快。阅读：爱因斯坦的遗憾1917 年，爱因斯坦的相对
3、论就包含宇宙不恒定论，但爱因斯坦不认为，以为是自己计算有误差，因此自己否定了。“大爆炸”理论的反对者“大爆炸”之前是什么？与热力第一定律（能量守恒定律）矛盾。“大爆炸”速度远远超过相对论的光速极限，循环论的反对者用万有引力加以反对F=(Mm)/R2 当 R时 / 万有引力趋向于零，因此不可能收缩。思考：“大爆炸”理论的支持者和反对者的理论都使用万有引力，为什么同一种公式会有两种截然不同的假设？课题：恒星的形成教学目的：1了解恒星形成过程2知道恒星的物质组成重点：恒星的形成及物质组成难点：恒星的发光和发热教学过程二恒星的形成17 世纪牛顿提出：散布于宇宙中的弥漫物质可以在万有引力作用下凝聚为恒星
4、。复习：星际空间的物质，气体和尘埃。稀薄的物质凝聚成星云，并进一步收缩成为原恒星，原恒星恒星。因此星云和恒星是宇宙中最基本的天体。那么，行星又是如何旋转的？观察表明：星际空间存在气体和尘埃组成的巨大分子云，万有引力克服向外压力是，将迅速收缩向中心，F=(Mm)/R 2 R 越小，引力越大。如果气体云有足够的旋转，就会形成类似盘状的天体，物质不足落在盘中央，形成恒星，而旋转臂的物质收缩形成行星。恒星的定义是：恒星是指宇宙中靠核聚变产生的能量而自身能发热发光的星体，一般质量和体积都较大。为什么恒星会发光、发热？万有引力使中心区域受到强烈的压缩释放热量升温，形成热辐射，当中心温度上升到一千万度，引发
5、热核反应。就是 4 个氢原子聚变为 1 个氦原子，产生了大量的光和热。物质受热膨胀，这时内部压力与万有引力处于相对平衡。热核反应强烈时，恒星光趋向紫色，热核反应弱时，光趋向红色。内部压力减弱，万有引力作用使恒星再收缩。介绍小质量恒星、中质量恒星、大质量恒星。质量小于太阳质量的 3 倍为小质量恒星，质量为太阳的 3-8 倍为中质量恒星，质量大于太阳质量 8 倍为大质量恒星。大质量恒星的形成有两种理论，都是得不到观察结果的证实。思考：1距离地球最近的恒星是什么星？2夜晚所能看到的距离地球最近的恒星是什么名称？属于哪个星座？课题：最近的恒星-太阳教学目的：1太阳的物质组成和圈层2太阳的一些基本数据重
6、点：太阳的物质组成和圈层难点：不同参照系中的太阳大小 教学过程：三最近的恒星-太阳恒星是宇宙中基本的天体，距离地球遥远。其处在不断的运动中，但我们人类看恒星似乎基本不动，所以称为恒星。距离人类最近的恒星是太阳，它不属于任何星座。太阳为小质量恒星，由炙热的气体组成，主要成分是：氢、氦。太阳能量来源为核聚变。想一想：核聚变需要哪些条件？阅读材料：核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压） ，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释
7、放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂变，如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太阳发光发热的能量来源。核聚变对地球的影响：太阳稳定地向宇宙发射能量，其中约有 22 亿分之一的能量到达地球，为地球光和热的主要来源。作用：维持地球表面的温度，为生产和生活提供能源。太阳的外部圈层：我们所看到的太阳表面为光球，是太阳光的主要来源，光球以上是色球，色球外围为日冕，三个圈层合起来构成太阳大气。那么，太阳有多大？太阳在宇宙中属于小质量的恒星，但与地球比较，它又是很大。太阳基本数据如下：直径为地球的 109 倍，体积为地球的 130 万倍，密度仅为地球的 1/4，质量为地球的
8、 33 万倍，重力加速度为地球的 28 倍。想一想：为什么说万物生长靠太阳？如果把太阳比做篮球，那么，地球应该用什么来比较？课题：太阳系教学目的：1能说明太阳系的组成2九大行星的基本特征重点：太阳系的组成难点：开普勒行星运动规律教学过程：四太阳系太阳系是由太阳万有引力约束的天体组成的系统，最大范围可延伸到 1 亿光年以外。太阳系的主要成员有：太阳、九大行星、小行星、彗星、气体和尘埃。太阳：质量占太阳系总质量的 99.8%，是太阳系的中心天体，它引力控制着整个太阳系。复习太阳的基本数据。九大行星：距太阳远近依次为 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、冥王星。九大行星的运动特征共面性：九大
9、行星绕日公转几乎在同一平面。同向性：九大行星公转方向与地球公转方向相同。近圆性：公转轨道同圆接近的椭圆形。阅读材料九大行星都在接近同一平面的近圆轨道上，朝着同一方向公转。多数自转方向与公转方向相同。九大行星的结构特征根据九大行星的质量、大小、化学组成等结构特征的共性和差异。将九大行星划分为三类与地球类似的称之为类地行星，体积和质量都大的称之为巨行星，第三类是距离太阳远称之为远日行星。类地行星：包括水星、金星、地球和火星；由石质和铁质组成，半径、质量小，密度大。巨行星：包括木星和土星；体积大，密度小，卫星多，有光环。远日行星：包括天王星、海王星、冥王星；密度介于类地行星和巨行星之间，温度低。冥王
10、星体积最小，比月球还要小。资料：国际天文学联合会第 26 届大会刚刚通过了新的行星定义，根据决议，冥王星被从太阳系九大行星中“除名”后，为表示该含义建议将其中文译名改为冥神星，以体现低于天王星、海王星，而与谷神星、緍神星等同属矮行星的含义。开普勒行星运动定律第一定律（椭圆定律）：所有行星绕太阳运动轨道是椭圆，太阳位于椭圆上的一焦点。第二定律（面积定律）：连接行星和太阳的直线在相等时间内扫过的面积相等。第三定律（周期定律）：行星绕太阳运动的公转轨道平均半径立方成正比。思考：为什么地球在近日点速度较快，在远日点速度较慢？（地球近日点 0.9823 日地距离、地球远日点 1.0167 日地距离）小行
11、星的发现17 世纪初，天文学家开普勒发现，在火星轨道与木星轨道之间，似乎存在一个太阳系行星的“空缺” ，这里应该有一个未知的行星存在。18 世纪德国数学家提丢斯能十分精确计算各行星之间的数学公式，并由柏林天文台台长波得公布于众，a n=4+32n-2 这公式被称为提丢斯波得法则。但“提丢斯定则”中 28 位置上没有发现行星，直到 1800 年 1 月 1 日意大利天文学家皮茨在观测是偶然发现名叫“谷神星”的小行星后，天文学家又发现三千多颗小行星，小行星带被确认下来。探究：上网搜索小行星带的成因假说。 （行星爆炸说、木星引力说）海王星的发现：海王星的发现是根据天王星运行的摄动用数学公式推算出来的
12、。1845 年英国亚当斯计算出海王星运行轨道交给皇家天文台，皇家天文台不以观察，失去了发现海王星的机会。1846 年法国勒威耶也独立算出海王星的运行轨道，交给柏林天文台，由伽勒博士观测到，因此获得发现荣誉。阅读材料确定八大“行星 ”行星必须要符合三个条件：该天体要绕着太阳公转；有足够大的质量，要能够依靠自身的重力作用，通过流体静力学平衡，使自身形状达到近似球形；该天体在公转区域中起着支配性的作用，不受轨道上相邻天体的干扰。按照该方案，金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星为太阳系八行星。矮行星须具备四个条件：该天体要绕着太阳公转；有足够大的质量，要能够依靠自身的重力作用，通过流体静
13、力学平衡，使自身形状达到近似球形；该天体在公转区域中不具备支配性的作用，受轨道上相邻天体的干扰；该天体不是卫星。据此，冥王星、谷神星、卡戎星和 2003UB313（齐娜星）将被归入矮行星行列。 课题：地球的公转教学目的：1理解地球公转的现象2理解地球公转的地理意义重点：地球公转的地理意义难点：开普勒行星运动第二定律正午太阳高度的计算 0 3 6 12 24 48 964 7 10 16 28 52 100水星 金星 地球 火星 ？ 木星 土星 教学过程：复习旧课宇宙定义：广袤空间和其中存在的天体无穷空间，无限时间以 宇宙大爆炸循环理论解释：时间不知什么时候开始，也不知什么时候结束。空间有多大？
14、无穷大！我们所认识的宇宙是有限的；由无数个类似银河系的星系所组成，我们称为总星系。天体指 恒星、星云、行星、卫星、彗星、气体和尘埃。宇宙间基本天体是恒星和星云。恒星与星云的区别：在于质量、体积、密度。恒星能够发光和发热（核聚变） 。太阳的大气分层：光球、色球、日冕。光球是可见光的源地。太阳的活动是黑子和耀斑。太阳系的组成：以太阳为中心，由太阳引力约束的天体。太阳的质量占太阳系总质量的 99.8%。九大行星的结构特征：类地行星（水星、金星、地球） ，巨行星（木星、土星） ，远日行星（天王星、海王星、冥王星） 。但冥王星与最为接近它的海王星缺乏相似性：海王星是巨大的气体行星，冥王星由冰和岩石构成，
15、体积小；这行星轨道面偏离 17，轨道较扁（1979年 1 月开始-1999 年 2 月比海王星距离太阳近） 。最近冥王星被降级为矮行星，名称改为冥神星。 讲解新课：五地球的公转阅读材料：开普勒第二定律（面积定律）：从太阳到行星所连接的直线在相等时间内扫过同等面积。1地球公转的定义：地球在自转同时又倾斜着身子绕太阳进行旋转，叫地球公转。2公转的数据日地平均距离 14960 万千米。回归年 365 日 5 时 48 分 46 秒。恒星年 365 日 6 时 9 分 10 秒。恒星年是地球公转的真正周期。回归年是季节变化周期，生活中用回归年。平均线速度为 30 千米/秒（近日点 29.3 千米/秒、
16、远日点 30.3 千米/秒） 。平均角速度1/天。3公转的地理意义昼夜长短的变化：倾向太阳一侧的半球昼半球大于夜半球，地轴倾斜方向保持不变，而太阳直射角不断的变化，造成了昼夜长短不断的变化。正午太阳高度的变化：由直射点向南北两侧递减（直射点在南北回归线之间来回移动） 。公式：太阳高度90当地纬度直射点纬度太阳直射点的纬度夏季取正值、冬季取负值例：北京（3954N）春、秋分 太阳高度9039540506夏至日 太阳高度90395423267332冬至日 太阳高度903954（2326）2640四季的变化：由于正午太阳高度角有的时段大，有的时段小；白昼时间也是有的时段长，有的时段短。我们把正午太阳太阳高度最大、白昼时间最长的季节称为夏季；我们把正午太阳
