初一綜合課教案-宇宙的起源.DOC

初一綜合課教案課題：宇宙的起源教學目的：1介紹宇宙的起源假說2各種宇宙起源反對者的意見重點：大爆炸理論難點：支持“大爆炸”理論和反對者的理論所用的公式前言前百年來，人類一直在探素宇宙的秘密在中國有蓋天說、渾天說和宣天說。蓋天說-認為天圓地方渾天說-渾天說把天和地比作雞彈殼與蛋黃的關系，地就是蛋黃，小而圓；天就是蛋殼包在蛋黃的外面。宣天說-認為天無限高遠，沒有形也沒有質(zhì),日、月、星辰浮在空中。在西方有地心說、日心說。地心說-認識地球在宇宙中心，太陽、月球、行星和恒星都圍繞地球運轉(zhuǎn)。托勒密體系日心說-認為太陽是宇宙的中心，地球和其他天體都繞著太陽運動的學說。哥白尼討論下列日心說的支持者的公式及觀察數(shù)據(jù)對日心說的確定作用。開普勒的行星運動規(guī)律的開普勒三大定律。伽利略制成了第一架望遠鏡，觀察天空，出版了星空使者。牛頓的萬有引力天體力學。一宇宙的起源宇宙的定義：廣袤空間和其存在的各種天體?；茨献釉烙枴八姆缴舷略挥?，古往今來曰宙”。 “大爆炸論”認為，宇宙是由大約150億前發(fā)生的一次大爆炸形成的-伽莫夫1946年創(chuàng)。在大爆炸之前，宇宙內(nèi)所有物質(zhì)和能量都聚集在一起，并濃縮成為很小的體積，溫度較高，密度極大，之后發(fā)生大爆炸。支持理論：萬有引力：F=(Mm)/R2 力的來源。離宇宙中心越遠，速度越快。閱讀：愛因斯坦的遺憾1917年，愛因斯坦的相對論就包含宇宙不恒定論，但愛因斯坦不認為，以為是自己計算有誤差，因此自己否定了。“大爆炸”理論的反對者“大爆炸”之前是什么？與熱力第一定律（能量守恒定律）矛盾?！按蟊ā彼俣冗h遠超過相對論的光速極限，循環(huán)論的反對者用萬有引力加以反對F=(Mm)/R2 當R時 / 萬有引力趨向于零，因此不可能收縮。思考：“大爆炸”理論的支持者和反對者的理論都使用萬有引力，為什么同一種公式會有兩種截然不同的假設？課題：恒星的形成教學目的：1了解恒星形成過程2知道恒星的物質(zhì)組成重點：恒星的形成及物質(zhì)組成難點：恒星的發(fā)光和發(fā)熱教學過程二恒星的形成17世紀牛頓提出：散布于宇宙中的彌漫物質(zhì)可以在萬有引力作用下凝聚為恒星。復習：星際空間的物質(zhì)，氣體和塵埃。稀薄的物質(zhì)凝聚成星云，并進一步收縮成為原恒星，原恒星恒星。因此星云和恒星是宇宙中最基本的天體。那么，行星又是如何旋轉(zhuǎn)的？觀察表明：星際空間存在氣體和塵埃組成的巨大分子云，萬有引力克服向外壓力是，將迅速收縮向中心，F(xiàn)=(Mm)/R2 R越小，引力越大。如果氣體云有足夠的旋轉(zhuǎn)，就會形成類似盤狀的天體，物質(zhì)不足落在盤中央，形成恒星，而旋轉(zhuǎn)臂的物質(zhì)收縮形成行星。恒星的定義是：恒星是指宇宙中靠核聚變產(chǎn)生的能量而自身能發(fā)熱發(fā)光的星體，一般質(zhì)量和體積都較大。為什么恒星會發(fā)光、發(fā)熱？萬有引力使中心區(qū)域受到強烈的壓縮釋放熱量升溫，形成熱輻射，當中心溫度上升到一千萬度，引發(fā)熱核反應。就是4個氫原子聚變?yōu)?個氦原子，產(chǎn)生了大量的光和熱。物質(zhì)受熱膨脹，這時內(nèi)部壓力與萬有引力處于相對平衡。熱核反應強烈時，恒星光趨向紫色，熱核反應弱時，光趨向紅色。內(nèi)部壓力減弱，萬有引力作用使恒星再收縮。介紹小質(zhì)量恒星、中質(zhì)量恒星、大質(zhì)量恒星。質(zhì)量小于太陽質(zhì)量的3倍為小質(zhì)量恒星，質(zhì)量為太陽的3-8倍為中質(zhì)量恒星，質(zhì)量大于太陽質(zhì)量8倍為大質(zhì)量恒星。大質(zhì)量恒星的形成有兩種理論，都是得不到觀察結(jié)果的證實。思考：1距離地球最近的恒星是什么星？2夜晚所能看到的距離地球最近的恒星是什么名稱？屬于哪個星座？課題：最近的恒星-太陽教學目的：1太陽的物質(zhì)組成和圈層2太陽的一些基本數(shù)據(jù)重點：太陽的物質(zhì)組成和圈層難點：不同參照系中的太陽大小 教學過程：三最近的恒星-太陽恒星是宇宙中基本的天體，距離地球遙遠。其處在不斷的運動中，但我們?nèi)祟惪春阈撬坪趸静粍?，所以稱為恒星。距離人類最近的恒星是太陽，它不屬于任何星座。太陽為小質(zhì)量恒星，由炙熱的氣體組成，主要成分是：氫、氦。太陽能量來源為核聚變。想一想：核聚變需要哪些條件？閱讀材料：核聚變是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核，并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，叫核裂變，如原子彈爆炸；如果是由輕的原子核變化為重的原子核，叫核聚變，如太陽發(fā)光發(fā)熱的能量來源。核聚變對地球的影響：太陽穩(wěn)定地向宇宙發(fā)射能量，其中約有22億分之一的能量到達地球，為地球光和熱的主要來源。作用：維持地球表面的溫度，為生產(chǎn)和生活提供能源。太陽的外部圈層：我們所看到的太陽表面為光球，是太陽光的主要來源，光球以上是色球，色球外圍為日冕，三個圈層合起來構(gòu)成太陽大氣。那么，太陽有多大？太陽在宇宙中屬于小質(zhì)量的恒星，但與地球比較，它又是很大。太陽基本數(shù)據(jù)如下：直徑為地球的109倍，體積為地球的130萬倍，密度僅為地球的1/4，質(zhì)量為地球的33萬倍，重力加速度為地球的28倍。想一想：為什么說萬物生長靠太陽？如果把太陽比做籃球，那么，地球應該用什么來比較？課題：太陽系教學目的：1能說明太陽系的組成2九大行星的基本特征重點：太陽系的組成難點：開普勒行星運動規(guī)律 教學過程：四太陽系太陽系是由太陽萬有引力約束的天體組成的系統(tǒng)，最大范圍可延伸到1億光年以外。太陽系的主要成員有：太陽、九大行星、小行星、彗星、氣體和塵埃。太陽：質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的99.8%，是太陽系的中心天體，它引力控制著整個太陽系。復習太陽的基本數(shù)據(jù)。九大行星：距太陽遠近依次為 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、冥王星。九大行星的運動特征共面性：九大行星繞日公轉(zhuǎn)幾乎在同一平面。同向性：九大行星公轉(zhuǎn)方向與地球公轉(zhuǎn)方向相同。近圓性：公轉(zhuǎn)軌道同圓接近的橢圓形。閱讀材料九大行星都在接近同一平面的近圓軌道上，朝著同一方向公轉(zhuǎn)。多數(shù)自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相同。九大行星的結(jié)構(gòu)特征根據(jù)九大行星的質(zhì)量、大小、化學組成等結(jié)構(gòu)特征的共性和差異。將九大行星劃分為三類與地球類似的稱之為類地行星，體積和質(zhì)量都大的稱之為巨行星，第三類是距離太陽遠稱之為遠日行星。類地行星：包括水星、金星、地球和火星；由石質(zhì)和鐵質(zhì)組成，半徑、質(zhì)量小，密度大。巨行星：包括木星和土星；體積大，密度小，衛(wèi)星多，有光環(huán)。遠日行星：包括天王星、海王星、冥王星；密度介于類地行星和巨行星之間，溫度低。冥王星體積最小，比月球還要小。資料：國際天文學聯(lián)合會第26屆大會剛剛通過了新的行星定義，根據(jù)決議，冥王星被從太陽系九大行星中“除名”后，為表示該含義建議將其中文譯名改為冥神星，以體現(xiàn)低于天王星、海王星，而與谷神星、緍神星等同屬矮行星的含義。開普勒行星運動定律第一定律（橢圓定律）：所有行星繞太陽運動軌道是橢圓，太陽位于橢圓上的一焦點。第二定律（面積定律）：連接行星和太陽的直線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等。第三定律（周期定律）：行星繞太陽運動的公轉(zhuǎn)軌道平均半徑立方成正比。思考：為什么地球在近日點速度較快，在遠日點速度較慢？ （地球近日點0.9823日地距離、地球遠日點1.0167日地距離）小行星的發(fā)現(xiàn)17世紀初，天文學家開普勒發(fā)現(xiàn)，在火星軌道與木星軌道之間，似乎存在一個太陽系行星的“空缺”，這里應該有一個未知的行星存在。18世紀德國數(shù)學家提丟斯能十分精確計算各行星之間的數(shù)學公式，并由柏林天文臺臺長波得公布于眾，an=4+32n-2 這公式被稱為提丟斯波得法則。036122448964710162852100水星金星地球火星？木星土星但“提丟斯定則”中28位置上沒有發(fā)現(xiàn)行星，直到1800年1月1日意大利天文學家皮茨在觀測是偶然發(fā)現(xiàn)名叫“谷神星”的小行星后，天文學家又發(fā)現(xiàn)三千多顆小行星，小行星帶被確認下來。探究：上網(wǎng)搜索小行星帶的成因假說。（行星爆炸說、木星引力說）海王星的發(fā)現(xiàn)：海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)天王星運行的攝動用數(shù)學公式推算出來的。1845年英國亞當斯計算出海王星運行軌道交給皇家天文臺，皇家天文臺不以觀察，失去了發(fā)現(xiàn)海王星的機會。1846年法國勒威耶也獨立算出海王星的運行軌道，交給柏林天文臺，由伽勒博士觀測到，因此獲得發(fā)現(xiàn)榮譽。閱讀材料確定八大“行星”行星必須要符合三個條件：該天體要繞著太陽公轉(zhuǎn)；有足夠大的質(zhì)量，要能夠依靠自身的重力作用，通過流體靜力學平衡，使自身形狀達到近似球形；該天體在公轉(zhuǎn)區(qū)域中起著支配性的作用，不受軌道上相鄰天體的干擾。按照該方案，金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星為太陽系八行星。矮行星須具備四個條件：該天體要繞著太陽公轉(zhuǎn)；有足夠大的質(zhì)量，要能夠依靠自身的重力作用，通過流體靜力學平衡，使自身形狀達到近似球形；該天體在公轉(zhuǎn)區(qū)域中不具備支配性的作用，受軌道上相鄰天體的干擾；該天體不是衛(wèi)星。據(jù)此，冥王星、谷神星、卡戎星和2003UB313（齊娜星）將被歸入矮行星行列。 課題：地球的公轉(zhuǎn)教學目的：1理解地球公轉(zhuǎn)的現(xiàn)象2理解地球公轉(zhuǎn)的地理意義重點：地球公轉(zhuǎn)的地理意義難點：開普勒行星運動第二定律 正午太陽高度的計算 教學過程：復習舊課宇宙定義：廣袤空間和其中存在的天體 無窮空間，無限時間以 宇宙大爆炸循環(huán)理論解釋：時間不知什么時候開始，也不知什么時候結(jié)束?？臻g有多大？無窮大！我們所認識的宇宙是有限的；由無數(shù)個類似銀河系的星系所組成，我們稱為總星系。天體指 恒星、星云、行星、衛(wèi)星、彗星、氣體和塵埃。宇宙間基本天體是恒星和星云。恒星與星云的區(qū)別：在于質(zhì)量、體積、密度。恒星能夠發(fā)光和發(fā)熱（核聚變）。太陽的大氣分層：光球、色球、日冕。光球是可見光的源地。太陽的活動是黑子和耀斑。太陽系的組成：以太陽為中心，由太陽引力約束的天體。太陽的質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的99.8%。九大行星的結(jié)構(gòu)特征：類地行星（水星、金星、地球），巨行星（木星、土星），遠日行星（天王星、海王星、冥王星）。但冥王星與最為接近它的海王星缺乏相似性：海王星是巨大的氣體行星，冥王星由冰和巖石構(gòu)成，體積?。贿@行星軌道面偏離17，軌道較扁（1979年1月開始-1999年2月比海王星距離太陽近）。最近冥王星被降級為矮行星，名稱改為冥神星。 講解新課：五地球的公轉(zhuǎn)閱讀材料：開普勒第二定律（面積定律）：從太陽到行星所連接的直線在相等時間內(nèi)掃過同等面積。1地球公轉(zhuǎn)的定義：地球在自轉(zhuǎn)同時又傾斜著身子繞太陽進行旋轉(zhuǎn)，叫地球公轉(zhuǎn)。2公轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)日地平均距離14960萬千米。 回歸年365日5時48分46秒。恒星年365日6時9分10秒。恒星年是地球公轉(zhuǎn)的真正周期?；貧w年是季節(jié)變化周期，生活中用回歸年。平均線速度為30千米/秒（近日點29.3千米/秒、遠日點30.3千米/秒）。平均角速度1/天。3公轉(zhuǎn)的地理意義晝夜長短的變化：傾向太陽一側(cè)的半球晝半球大于夜半球，地軸傾斜方向保持不變，而太陽直射角不斷的變化，造成了晝夜長短不斷的變化。正午太陽高度的變化：由直射點向南北兩側(cè)遞減（直射點在南北回歸線之間來回移動）。公式：太陽高度90當?shù)鼐暥戎鄙潼c緯度 太陽直射點的緯度夏季取正值、冬季取負值例：北京（3954N）春、秋分 太陽高度9039540506夏至日 太陽高度90395423267332冬至日 太陽高度903954（2326）2640 四季的變化：由于正午太陽高度角有的時段大，有的時段小；白晝時間也是有的時段長，有的時段短。我們把正午太陽太陽高度最大、白晝時間最長的季節(jié)稱為夏季；我們把正午太陽太陽高度最小、白晝時間最短的季節(jié)稱為冬季；春秋兩季是夏季和冬季的過渡季節(jié)。地球不停地公轉(zhuǎn)，地球上就產(chǎn)生了四季變化。以上三項是地球公轉(zhuǎn)的地理意義。課題：地球的自轉(zhuǎn)教學目的：1理解地球自轉(zhuǎn)的現(xiàn)象2理解地球自轉(zhuǎn)的地理意義重點：地球自轉(zhuǎn)的地理意義難點：晨昏線的辨別六地球的自轉(zhuǎn) 1自轉(zhuǎn)的定義：地球繞著地軸不停的旋轉(zhuǎn)叫做地球的自轉(zhuǎn)。 2地球自轉(zhuǎn)的方向和周期：地球自轉(zhuǎn)方向自西向東。地球自轉(zhuǎn)周期恒星日 地球上某地上中天兩次經(jīng)過某一恒星的時間間隔，時間23時56分4秒，自轉(zhuǎn)角度360。太陽日 地球上某地上中天兩次經(jīng)過太陽的時間間隔，時間24時，自轉(zhuǎn)角度36059，比恒星日多3分56秒。真太陽日 太陽圓圈中心兩次上中天的時間間隔，由于地球在近日點附近公轉(zhuǎn)速度較快，在遠日點附近公轉(zhuǎn)速度較慢；因此，真太陽時有時長，有時短。 平太陽日 太陽日的平均值；為了生活方便，日常中使用平太陽日。一年中正午上中天的時間為0 的日期4月15日、6月13日、9月1日、12月25日。 3地球自轉(zhuǎn)的地理意義 地球始終一面面向太陽，另一面背向太陽；面向太陽的一面為白晝，背向太陽的一面為黑夜；由于地球自轉(zhuǎn)，面向太陽和背向太陽的球面不斷地變化，就產(chǎn)生晝夜更替。 4晨昏線的辨別 概念特征：概念 太陽光線與地