第2节 地球 太阳系（表格式教学设计）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦“地球与太阳系”核心知识，涵盖“地心说”到“日心说”的科学观念演变、太阳系组成及八大行星排列。通过《易经》引文与日月星辰现象提问导入，衔接学生已学的地球自转公转知识，以物理学史为脉络搭建学习支架。 资料亮点在于融合物理学史与科学本质观，对比托勒密与哥白尼的宇宙模型史料，培养科学思维的质疑创新能力。创设问题驱动情境，结合实验视频、嫦娥工程等案例及例题练习，落实科学探究与态度。提供完整教学资源，助力教师高效教学，帮助学生建立宇宙观与科学探索精神。

第2节 地球 太阳系（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第2节 地球 太阳系 教学 目标 物理观念 · 知道“地心说”和“日心说”的核心观点；了解太阳系由太阳、八大行星等组成，知道八大行星的排列顺序及地球的卫星。 科学思维 · 通过对比两种宇宙模型，培养分析与质疑能力；从人类对宇宙认识的发展过程，认识科学理论的动态性。 科学探究 · 了解哥白尼等科学家通过观测和计算提出新理论的探究过程，体会证据对科学结论的重要性。 · 科学态度 与责任 · 认识人类探索宇宙的艰辛与执着，激发科学探索精神；体会科学技术发展对认识宇宙的推动作用。 · 教材 分析 本节从“地心说”到“日心说”的演变揭示了人类对宇宙结构的认知发展，知识体系涵盖天体运动的基本模型与科学观念的变革，体现物理学史与科学本质观的融合。重点在于理解两种宇宙模型的内容及“日心说”的科学意义，难点在于摆脱生活直觉、建立以观测和计算为基础的科学思维。教学应沿科学史脉络展开，通过对比分析引导学生认识模型建构的过程，运用图片、史料等创设情境，激发探究兴趣。学习活动可设计为问题驱动的讨论或角色模拟，帮助学生体会科学质疑与证据支持的重要性。目标定位在了解太阳系基本概貌，理解行星运动规律，形成初步的宇宙观，目标达成可通过解释现象、绘制行星排序图、比较两种学说差异等方式检验，强化科学思维与科学态度的协同发展。 学情 分析 1. 知识储备分析：学生此前已学习地球的自转与公转、力与运动的基本关系，以及简单的科学史常识 2. 思维能力分析：抽象思维和逻辑推理能力较强，对宇宙探索有好奇心，但对科学理论的发展过程和科学家贡献的理解易停留在表面。教材重点是理解“地心说”到“日心说”的科学革命意义及太阳系组成，难点在于认识科学理论随观测技术发展而深化的过程 3. 学习兴趣与态度分析：要求学生结合物理知识与历史背景，培养科学探究精神和空间想象能力。 教学 重点 1. 1.通过阅读教材，了解"地心说"和"日心说"的基本观点及其历史意义。 2. 2.结合图示，掌握太阳系的基本组成及八大行星的排列顺序。 教学 难点 1. 1.理解"地心说"和"日心说"在解释天体运动方面的差异及其科学价值。 2. 2.体会人类对宇宙认识的发展过程及其科学探索精神。 教学 器材 实验视频，物理学家探索时的史料，地球仪 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【提出问题】地球（Earth）是人类的家园，万物生长的地方，也是到目前为止宇宙中唯一确切知道有生命存在的星球。地球从形成至今已经有 46 亿年了。《易经》中记有“观乎天文，以察时变”。可见，在很久以前，我国古人就开始了对天体的观察，并达到了很高的水平。日月星辰的东升西落和春去秋来的四季变换是看起来很常见的现象，它们是如何形成的呢？ 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、地球是如何运动的 【背景介绍】在很长的时间里，人们一直认为地球是不动的，所有天体都围绕地球运动。古希腊天文学家托勒密（C. Ptolemaeus，约 90—168）系统总结了前人的成就，完善了被称为“地心说”的天体运行理论。波兰天文学家哥白尼（N. Copernicus，1473—1543）在他的《天体运行论》一书中建立了被称为“日心说”的天体运行理论，即太阳位于中心，地球和其他行星都围绕太阳公转。哥白尼的理论不仅引发了天文学的革命，也为近代科学的发展铺平了道路。 【现象说明】“日心说”的提出一举解决了“地心说”所不能解决的许多问题，引发了天文学革命，开创了科学史上的新时代。16 世纪，文艺复兴思想和艺术的繁荣，解除了束缚人们思想的枷锁。以波兰天文学家哥白尼为代表的许多科学家，在长期天文观测和大量计算的基础上，对托勒玫的“地心说”提出了质疑。哥白尼在《天体运行论》中向人们描述了一个全新的宇宙。 误区：但哥白尼还没有彻底摆脱行星做圆周运动的传统观念。 实际上，所有天体都处于不断地运动之中，日月星辰的东升西落是因为地球的自转造成的。地球每隔约 24 h 自转一周，每隔约 365 天绕太阳公转一周。地球的赤道平面和公转轨道平面（即黄道面）有一个 23°26′的夹角。正是由于这个夹角，使得太阳的直射点每年在南北半球之间来回移动，这是造成地球上四季变化的根本原因 【例题01】下列有关物理学史描述错误的是（　　） A．沈括发现了地理两极与地磁两极不重合 B．阿基米德总结出了杠杆平衡条件 C．汤姆生提出了原子的核式结构模型 D．哥白尼提出“日心说” 【答案】C 【解析】A．宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记载了磁针所指方向不完全指南北这一事实，故他是世界上最早发现这一事实的人，故A正确，不符合题意； B．阿基米德从提水桶用的杆和撬石头用的撬棍中得到启发，发现可以借助杠杆来达到省力的目的，总结出了杠杆平衡条件，故B正确，不符合题意； C．1911年，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故C错误，符合题意； D．1543年，哥白尼提出“日心说”，故D正确，不符合题意。 故选D。 学习新课 二、太阳系家族有哪些 【基本概念】随着物理学的发展，科学技术的进步，观测手段的提高，今天我们对太阳系（solar system）已经有了比较清晰的认识。太阳是一颗普通的恒星，由内而外，围绕太阳公转的八颗行星（planet）分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星及海王星。在火星与木星之间是包含 50 万颗以上小行星的小行星带。有多颗小行星以中国科学家名字命名，如袁隆平星、杨振宁星、钱学森星、钱三强星等。曾经长期作为第九颗行星存在的冥王星因其质量不够大等原因，在 2006 年被剔除出行星行列，而改称矮行星。 月球是地球唯一的天然卫星，而地球的人造卫星则数不胜数。由于从地球上看，月球的大小和太阳几乎相同，因此当月球、地球和太阳运行到连成一线时，就会发生日食或月食；而当月球处在其绕地球轨道的不同位置时就会造成不同的月相。“西楼望月几回圆”“百尺老松衔半月”“露似珍珠月似弓”都是描写月相的诗句。水星和金星是仅有的两没有卫星的行星，木星的卫星则是最多的，其中木卫一到木卫四是伽利略在 1610 年用自制望远镜发现的，这一发现对哥白尼的日心说是有力的支持。太阳系家族除了太 阳、八颗行星、矮行星以及它们的卫星外，还有大量的小行星、彗星等。 【例题02】太阳系中，月球是地球的 A．恒星 B．行星 C．彗星 D．卫星 【答案】D 【解析】恒星是由炽热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体；行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体；卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体，人造卫星一般亦可称为卫星；矮行星介乎于行星与太阳系小天体这两类之间．在太阳系中，太阳是恒星，地球是太阳的行星，月球是地球的卫星。故选D。 学习新课 三、太阳系是如何形成的 【基本概念】德国哲学家康德（I. Kant，1724—1804）于1755 年提出了太阳系起源的星云假说，认为太阳系是由一团巨大的原始星云通过引力作用演化而来，星云中心部分形成太阳，外围部分形成星盘并演化成行星及卫星。随着物理学的不断发展和探测技术的提高，关于太阳系起源和演化的理论已经发展为现代星云说，人们对太阳系的形成 和演化也有了更多的认识。 【拓展】20 世纪 50 年代，一大批满怀报国初心的知识分子，冲破阻力，回到祖国。从以钱学森为代表的老一辈航天事业开拓者，到赶超世界一流水平的新一代航天生力军，几代航天人使命相连，持续奋斗，不计得失，无怨无悔，用智慧、汗水乃至生命铸就了我国航天大国的地位。几十年来，我国航天事业取得了举世瞩目的巨大成就。从第一颗人造地球卫星到载人航天，从月球、火星探测到中国空间站全面建成，中 国航天已经进入世界先进行列 嫦娥一号 【例题03】有许多天体的运动特点和原子中电子的运动特点相似，下列天体中不具备这种运动特点的是 A．太阳 B．地球 C．月球 D．火星 【答案】：A 【解析】： 原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，电子带负电，电子绕原子核做高速运转． 太阳是恒星，其它星球绕太阳运转，所以太阳不具备电子的运动特点． 地球、火星绕太阳转，好比电子绕原子核转． 月球绕地球转，类似电子绕原子核转． 故答案为A． 老师可以补充一下托勒密的物理，数学上的成就，比如：圆中的托勒密定理 日心说是哥白尼的一项重要理论及更多的发现。 本题考查对物理学史的探究定义与谁创建的 体现了中国的科技显著增强 本题的核心考察的知识点在于月球与地球的关系 原子是由原子核和核外电子构成的 课 堂 练 习 1.阅读短文，回答文后问题： “洞察”号火星探测器与嫦娥四号探测器 火星直径约是地球的一半，同一物体在火星表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5．火星大气的厚度约为地球的1%．2018年11月26日，在飞行了近7个月后，美国国家航天局的“洞察”号探测器成功登陆火星（图甲），开启了历史上首次勘探火星内部的探索任务．着陆前，它以19800km/h的速度进入火星大气层顶部，与大气剧烈的摩擦会使探测器表面温度急剧上升，与航天指挥部的通讯完全中断．为了安全着陆，洞察号必须自动打开降落伞，收集雷达测量数据，在恰当的时间点燃反冲火箭．落到火星表面之前，慢慢降至时速8km/h，相当于人类慢跑的速度．这种急剧减速必须在不到7分钟内完成，故称为“恐怖的7分钟”． 月球直径约是地球的四分之一．月球没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大．2019年1月3日10点26分，经过26天的飞行，我国的嫦娥四号探测器（由着陆器与“玉兔二号”巡视器组成）在月球背面南极艾肯环盆地实现人类首次软着陆（图乙）．探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，从相对于月球6120km/h的速度逐步降为零．在离月面6到8公里处，探测器进行快速姿态调整，不断接近月球；在100米处开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始缓速垂直下降，成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区．1月3日晚间，着陆器与巡视器成功分离，玉兔二号巡视器（即月球车）顺利驶抵月背表面．它装备了6个轻便、强度大的特制合金车轮．着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图，并由“鹊桥”中继星传回地面（图丙）． （1）“洞察”号火星探测器着陆时表面温度会急剧上升，这是因为 ． （2）玉兔二号月球车在地球上的质量为140kg，登陆月球后其质量为 kg，重力为 N． （g取10N/kg） （3）下列关于嫦娥四号探测器的说法中正确的是( ) A．嫦娥四号探测器下降时不需要打开降落伞 B．玉兔二号月球车轮表面有凹凸花纹是为了减小摩擦 C．玉兔二号月球车轮利用了特制合金密度大、硬度大的属性 D．嫦娥四号探测器在100米处悬停时，只受一个力的作用 （4）研究表明，太空中的某种带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响，从而导致程序出错．下列粒子中可以排除的是( ) A．原子核        B．电子       C．质子        D．中子 【答案】与大气剧烈摩擦 140 224 A D 【解析】（1）火星表面存在大气层，“洞察”号火星探测器着陆时与大气剧烈摩擦产生大量的热，从而导致温度急剧上升； （2）质量是物体所含物质的多少，质量不随物体的形状、状态、地理位置、温度的变化而改变，故月球车登陆月球后质量不变仍为140kg，月球上受到的重力是地球上受到重力的×=，所以在月球上的重力为：140kg×10N/kg×=224N； （3）A．月球上没有空气，所以不需要打开降落伞，故A正确； B．车轮表面有凹凸的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B错误； C．月球车上的车轮应用的是密度小，硬度大的合金，故C错误； D．“嫦娥四号”在100米处悬停时，受到重力和火箭推进器的作用力，故D错误． （4）原子核带正电，电子带负电，质子带正电，中子不带电，故可以排除的是D． 课 堂 练 习 2.有许多天体的运动特点和原子中电子的运动特点相似，下列天体中不具备这种运动特点的是 A．太阳 B．地球 C．月球 D．火星 【答案】A 【解析】原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，电子带负电，电子绕原子核做高速运转． 太阳是恒星，其它星球绕太阳运转，所以太阳不具备电子的运动特点． 地球、火星绕太阳转，好比电子绕原子核转． 月球绕地球转，类似电子绕原子核转． 故答案为A． 3.我们若乘“神舟9号”到太空旅游，我们的航线将是（    ） A．太阳系——银河系——河外星系 B．银河系——太阳系——河外星系 C．河外星系——太阳系—银河系 D．银河系——河外星系——太阳系 【答案】A 【解析】在所有的天体系统中，天体系统中最高一级的天体系统为宇宙，其次是总星系，比总星系低一级的天体系统为银河系和河外星系；比银河系低一级的天体系统为太阳系，所以我们若乘“神舟9号”到太空旅游，我们的航线将是：太阳系——银河系——河外星系，故选A． 板 书 设 计 1.从"地心说"到"日心说" · 地心说：托勒玫提出，认为地球是宇宙中心，统治天文学1300多年。 · 日心说：哥白尼提出，认为太阳是宇宙中心，引发天文学革命。 · 发展：伽利略用望远镜观测支持日心说，开普勒发现行星轨道是椭圆，牛顿提出万有引力理论。 · 现代：天文观测技术进步，人类对宇宙认识不断深化。 2.太阳系概貌 · 组成：太阳、八大行星及其卫星、彗星、小行星等。 · 八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 · 特点：木星质量最大，金星离地球最近，行星绕太阳转，卫星绕行星转。 课 堂 小 结 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $