7.1 行星的运动 教案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

群英荟萃 今天讲一段物理学史,物理老师讲历史也是很有意思的。谈到行星的运动，给大家一个建议：在夏季晴朗的夜空，找个安静的地方看会儿星星。据《佛经》记载：释迦摩尼就是看到了启明星后大彻大悟，创立佛教成为了佛祖；德国哲学家康德的墓碑上刻着：“我这一辈子只关注两件事——一个是头顶上的星空；另外一个是内心的道德法则。” Comment by admin: 发明虚数单位i 古人是如何认识头顶上的星空呢？前人在看星星的时候其实也看不出什么道道来，但是人有一个本能——喜欢把没有意义的事连到一块儿：描点连线，然后想出一些故事往上附会。中国有牛郎织女的传说，还有北斗七星，七个星一连是一把勺子；西方也是这样，把各个星体连接起来叫星座，这是关于星星很朴素的研究。 经过长期观察，人们提出一个哲学问题：天上的星星在怎样运动呢？运动规律是什么？有人猜是直线运动，也有人猜是圆周运动。猜圆周运动比较早的是“老毕”——毕达哥拉斯，他是数学上勾股定理（百牛定理）的发现者，出生于富商家庭，一生充满了传奇色彩。毕达哥拉斯小的时候捆柴火，有个老者看到后说：“小伙子你捆柴火的手法很独特，你有数学才能，应该成为一个学者。”毕达哥拉斯一听这话很高兴！直接把柴火扔了，然后遍访名师。 他找到了一个老师，是古希腊一位哲学家泰勒斯（选修3-1第一章《静电场》泰勒斯发现摩擦起电），这个人生活的离我们很远了，大约公元前580年。他可不简单，不仅是一位哲学家而且是一位天文学家，据说他曾经用自己的天文学知识制止过一场战争。他怎么说？他说：“你们别打了，你们要再打天神会发怒，天神一发怒会把太阳没收惩罚你们。”双方不相信，继续在这儿打。结果日食出现了，那会儿人没见过这景象：大白天太阳就没了，看到繁星点点，这样的景象引起了双方极大的震撼，就听从了他的建议，发誓永远和好，再也不打仗了。 Comment by admin: 不是泰勒斯威夫特 Comment by admin: 就好像我说你们别说了，没人听！加一句班主任在门外头了 毕达哥拉斯跟泰勒斯学完之后就广泛的游历，到了一定的年纪就像孔子一样开始办学，广收门徒。孔子的教学原则是“有教无类”；而他办的辅导班比较挑剔，学生大部分是贵族子弟，并且他还有一个很怪异的习惯：教室正中央的地方拉起一个帘子，前半截的同学边看边听，后半截的同学听听就算了——带宽有限光听动静就行。毕达哥拉斯在天文学上坚持：所有的星体做的都是匀速圆周运动。所有星体都在做匀速圆周运动，你看圆周多好啊？离中心是不是每一个地方都一样远近？所以这种运动是圆满的、完美的、神圣的、和谐的！经过毕达哥拉斯本人和门徒的宣扬，这种观点渐渐深入人心，成为必须遵守的规则。有人问天上的星星干嘛了？你说做匀速圆周运动。行！这人有学问。你要说别的，那你没听过老毕的课，没上过星光大道。 Comment by JACK: 伽利略坚持“圆惯性”，笛卡尔破除（牛一定律） 然后就有一个问题：星星做圆周运动可以啊，那圆周运动是不是都有一个中心？谁在最中心上？有很多猜测：有猜地球在最中心的，也有猜太阳在最中心的。其中有一个猜测比较著名。公元前2世纪意大利有一个叫托勒密的。托勒密是古代天文学家，他有一外号：“天文学百科全书式的学者”。托勒密应该被追授为意大利优秀共产党员，为什么呢？因为他的观点非常符合“科学发展观”——以人为本。他认为人是万物之灵，是宇宙的主宰。所以人类居住的地球理应是当时已知宇宙——太阳系的中心，这就是著名的“地心说”（“日动说”）。 Comment by admin: 跟菠萝蜜不是一回事 为什么地心说能够站住脚呢？因为它有一个好处：可以预报天体的位置；它还有一个好处：地球在宇宙中心是不动的，你是不是觉得吃饭、睡觉都很安全？人民特别有获得感。如果是一个高速旋转的地球，你说我也没头晕啊！那这日子还能过吗？所以很容易被老百姓所接受；最关键的一点——这个说法有官方背景，教会一开始反对他，你托勒密算什么？但是后来发现这个说法太好了！地球在宇宙中心，上帝就应该是宇宙的主宰。这就给上帝做广告带来很大的方便。你看他都说了，不是我们教会的人说的吧？所以教会宣布这一学说神圣而不可侵犯。谁胆敢侵犯，我们就玩真的。这个说法在历史上延续了1500多年之久。 接下来出场的是波兰的哥白尼，就像那个时期艺术家们的眼光超越了宗教艺术（肖像画《蒙娜丽莎》），哥伦布的眼光超越了欧洲（环球航行）一样，哥白尼的眼光超越了地球。他把地球看成空间一个与其他天体相似的物体。这个观念是如此开放，以至于在他面前，地球中心宇宙观显得是那么狭隘和偏执。哥白尼经过40年的研究和观察，发现地心说有缺陷。但如果把太阳放到宇宙中心，整个理论就显得非常的简洁明了，还能解释一些托勒密解释不了的天文现象。但哥白尼是明智的，他知道这玩意儿（地心说）有官方背景，你要随便出去瞎