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八年级下册沪粤版
第十章从粒子到宇宙
第3节探索宇宙
PHYSICS
2025
春季新教
材版;
教学目标
托勒密的
“地心说”;
认识“地心说”与“日心说”模型及其发展,理解万有引力是维持天体运动的本质力;
了解宇宙速度的物理意义
(7.9/11.2/16.7km/s)与天体运动规律。;
从古至今,人类对我们头顶上的星空一直具有浓厚的兴趣,一直在观察、
思考、追寻宇宙的结构,你知道在这一过程中获得了哪些成就吗?;
人类在深入认识原子内部微观世界的同时,从未停止过对地球之外宏观和宇观物质世界
的探究。
茫茫宇宙(universe),浩瀚星空,诱人遐思!宇宙到底有多大?人们能不能飞出地球去?;
中国古代浑天说
(浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。)
——东汉《浑天仪注》张衡著;
托勒密的“地心说”能解释日食、月食等许多天文现象,并且符合当时人们普遍认同的地球不动的观念,因此很容易被人们接受。后来又被当时的教会所利用,成为禁锢人们思想的枷锁,一直流行了一千多年,严重地阻碍了科学前进的脚步。;
宇宙结构示意图(图10-3-3):
中心地球:以深色球体突出地球的宇宙中心地位;
同心天球:分层绘制月球、行星(水星、金星等)轨道,外层恒星天球标注“恒星镶嵌”,体现等级化宇宙观;
简洁线条:用圆弧表示天体运动轨迹,符合托勒密本轮-均轮体系简化表达。
科学思维培养点
模型建构能力:通过“地心说”理解科学模型需基于观测数据(如行星轨迹)与数学逻辑(如本轮计算);
批判性思维:分析“地心说”为何被长期接受又最终推翻,体会科学理论的“可证伪性”与工具依赖性(如望远镜推动观测精度)。
现代关联
科学范式演变:从“地心说”到“日心说”再到现代宇宙学(大爆炸理论),体现人类对宇宙认知的螺旋式深化;
科技伦理:警惕科学理论被意识形态扭曲(如“地心说”被教会工具化),强调科学的客观性与开放性。;
波兰天文学家哥白尼通过长期的观察和研究,提出了太阳中心说宇宙模型,即“日心说”。他认为,太阳是宇宙的中心,地球和其他??星都绕着太阳旋转,月球是地球的一颗卫星,它绕着地球旋转。;
哥白尼日心说基本观点
宇宙结构:太阳是宇宙的中心,地球和其他行星(水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星)绕太阳公转;月球作为地球的卫星绕地球旋转(图10-3-4)。
科学贡献推翻“地心说”,提出更简洁、和谐的宇宙模型;首次推算行星到太阳的距离及宇宙尺度。
历史意义
科学突破:解释行星逆行等天文现象,消除托勒密模型的复杂本轮体系;推动天文学从神学桎梏中解放,开启科学革命(“科学的春天”)。
思想解放:打破中世纪教会权威,确立“观察与理性”为科学研究的核心。
历史教育价值
科学革命案例:从哥白尼到牛顿,展示科学突破如何推动人类认知升级;
思想解放意义:强调科学独立于宗教权威的重要性,培养理性探索精神。;
1687年,伟大的英国科学家牛顿发现了万有引力定律,对此作出了回答:任何两个物体间都存在着一种相互吸引的力,太阳依靠它对地球和其他行星之间的巨大吸引力,使地球和各个行星乖乖地绕着它旋转。这跟我们用一根绳子系着一个小物体旋转相似,是绳子的拉力使小物体绕中心旋转。;
太阳依靠它对地球和其他行星之间的巨大吸引力,使地球和各个行星乖乖地绕得它旋转;
我们生活在地球上,也好像被地球用一根无形的绳子紧紧地拉着,但人们并不甘心总是被束缚在地球上。千百年来,人类就幻想着飞向宇宙,探索其奥秘。我国民间流传的“嫦娥奔月”“孙悟空大闹天宫”等,就是由这类美妙幻想构成的神话故事。人们通过不懈的研究发现,当地球上的物体有很大的速度时,就能挣脱地球引力的束缚,实现飞出地球的愿望。;
让我们努力学习,飞出地球去;
地心说(违背自然规律)
日心说(符合自然规律)
探索宇宙
万有引力定律;
考点一:地心说和日心说
【典型例题1】
下列关于物理学家及其贡献对应正确的是()
A.哥白尼——地心说B.伽利略——观察天体运动
C.牛顿——相对论D.爱因斯坦——量子力学
【答案】B;
【迁移训练1】
人类对宇宙的认知是不断地提升、扩展的,古人认为地球是宇宙
的中心。直到16世纪波兰著名的天文学家提出了“日心说”,才推翻了这一观点。这个天文学家是()
A.牛顿B.爱迪生C.哥白尼D.爱因斯坦;
考点二:飞出地球
【典型例题2】
下列说法正确的是()
A.地球绕太阳运行,太阳是宇宙的中心
B.分子由原子组成,原子由质子和中子组成
C.电子的发现,说明原子可以再分
D.气体被压缩后体积变小,说明气体分
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