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,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。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據對日心說的確定作用。開普勒的行星運動規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。淮南子原道訓“四方上下曰宇，古往今來曰宙”。 “大爆炸論”認為，宇宙是由大約150億前發生的一次大爆炸形成的-伽莫夫1946年創。在大爆炸之前，宇宙內所有物質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。“大爆炸”速度遠遠超過相對論的光速極限，循環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知道恒星的物質組成重點：恒星的形成及物質組成難點：恒星的發光和發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可以在萬有引力作用下凝聚為恒星。復習：星際空間的物質，氣體和塵埃。稀薄的物質凝聚成星云，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=(Mm)/R2 R越小，引力越大。如果氣體云有足夠的旋轉，就會形成類似盤狀的天體，物質不足落在盤中央，形成恒星，而旋轉臂的物質收縮形成行星。恒星的定義是：恒星是指宇宙中靠核聚變產生的能量而自身能發熱發光的星體，一般質量和體積都較大。為什么恒星會發光、發熱？萬有引力使中心區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，引發熱核反應。就是4個氫原子聚變為1個氦原子，產生了大量的光和熱。物質受熱膨脹，這時內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。內部壓力減弱，萬有引力作用使恒星再收縮。介紹小質量恒星、中質量恒星、大質量恒星。質量小于太陽質量的3倍為小質量恒星，質量為太陽的3-8倍為中質量恒星，質量大于太陽質量8倍為大質量恒星。大質量恒星的形成有兩種理論，都是得不到觀察結果的證實。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太陽的物質組成和圈層2太陽的一些基本數據重點：太陽的物質組成和圈層難點：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，但我們人類看恒星似乎基本不動，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），發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，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，如太陽發光發熱的能量來源。核聚變對地球的影響：太陽穩定地向宇宙發射能量，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，三個圈層合起來構成太陽大氣。那么，太陽有多大？太陽在宇宙中屬于小質量的恒星，但與地球比較，它又是很大。太陽基本數據如下：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，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：質量占太陽系總質量的99.8%，是太陽系的中心天體，它引力控制著整個太陽系。復習太陽的基本數據。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：九大行星繞日公轉幾乎在同一平面。同向性：九大行星公轉方向與地球公轉方向相同。近圓性：公轉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。多數自轉方向與公轉方向相同。九大行星的結構特征根據九大行星的質量、大小、化學組成等結構特征的共性和差異。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；由石質和鐵質組成，半徑、質量小，密度大。巨行星：包括木星和土星；體積大，密度小，衛星多，有光環。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：國際天文學聯合會第26屆大會剛剛通過了新的行星定義，根據決議，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）小行星的發現17世紀初，天文學家開普勒發現，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世紀德國數學家提丟斯能十分精確計算各行星之間的數學公式，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位置上沒有發現行星，直到1800年1月1日意大利天文學家皮茨在觀測是偶然發現名叫“谷神星”的小行星后，天文學家又發現三千多顆小行星，小行星帶被確認下來。探究：上網搜索小行星帶的成因假說。（行星爆炸說、木星引力說）海王星的發現：海王星的發現是根據天王星運行的攝動用數學公式推算出來的。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，失去了發現海王星的機會。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，因此獲得發現榮譽。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；有足夠大的質量，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；該天體在公轉區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；有足夠大的質量，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；該天體在公轉區域中不具備支配性的作用，受軌道上相鄰天體的干擾；該天體不是衛星。據此，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：地球的公轉教學目的：1理解地球公轉的現象2理解地球公轉的地理意義重點：地球公轉的地理意義難點：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 宇宙大爆炸循環理論解釋：時間不知什么時候開始，也不知什么時候結束。空間有多大？無窮大！我們所認識的宇宙是有限的；由無數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。恒星與星云的區別：在于質量、體積、密度。恒星能夠發光和發熱（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。太陽的質量占太陽系總質量的99.8%。九大行星的結構特征：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成，體積小；這行星軌道面偏離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掃過同等面積。1地球公轉的定義：地球在自轉同時又傾斜著身子繞太陽進行旋轉，叫地球公轉。2公轉的數據日地平均距離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。恒星年是地球公轉的真正周期。回歸年是季節變化周期，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公轉的地理意義晝夜長短的變化：傾向太陽一側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當地緯度直射點緯度 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稱為冬季；春秋兩季是夏季和冬季的過渡季節。地球不停地公轉，地球上就產生了四季變化。以上三項是地球公轉的地理意義。課題：地球的自轉教學目的：1理解地球自轉的現象2理解地球自轉的地理意義重點：地球自轉的地理意義難點：晨昏線的辨別六地球的自轉 1自轉的定義：地球繞著地軸不停的旋轉叫做地球的自轉。 2地球自轉的方向和周期：地球自轉方向自西向東。地球自轉周期恒星日 地球上某地上中天兩次經過某一恒星的時間間隔，時間23時56分4秒，自轉角度360。太陽日 地球上某地上中天兩次經過太陽的時間間隔，時間24時，自轉角度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速度較快，在遠日點附近公轉速度較慢；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，面向太陽和背向太陽的球面不斷地變化，就產生晝夜更替。 4晨昏線的辨別 概念特征：概念 太陽光線與地