2019-2020学年高中物理沪科版必修2(陕西专用)素材：资源链接5.1 从托勒密到开普勒 Word版含解析

第5章　万有引力与航天
5.1　从托勒密到开普勒
教学建议
1.有关日心说、地心说及两者之间的争论有许多内容可以向学生介绍,使学生认识到真理最终要战胜谬误的道理。

教材简单明了地讲述了开普勒关于行星运动的规律,没有过多地叙述这些内容。

教学中可根据学生的实际情况加以补充。

2.本节除向学生介绍日心学说、地心学说之争外,还要向学生说明古时候人们总是认为天体做匀速圆周运动是最完美的。

3.本节的主要目的是为下一节推导万有引力定律作铺垫,因此教材中没有过多地讲述开普勒的三个定律,而是将三个定律的内容综合在一起加以说明。

4.本节内容非常丰富,是对学生进行辩证唯物论和科学教育的极好教材,教师可通过图片、动画,并补充一些生动的物理学史等有关资料进行教学,引导学生阅读一些课外读物,以激发学生的学习兴趣,培养学生的科学志趣。

参考资料
从“杞人忧天”的故事说起
从古至今,知道“杞人忧天”这个成语故事的人很多,但知道这个故事与古代天文学宇宙结构学说之间关系的,可就不多了。

大约从两千多年前的战国时期开始,到公元4世纪的晋代,共涌现出六种主要的宇宙结构学说。

最早出现的是“盖天说”,它的特点是认为“天圆地方”,天盖着地,就如同《敕勒川》这首民歌中所唱的那样“天似穹庐,笼盖四野”(如图1)。

很显然,这是一个很直观的见解,但已经建立起了一套初步的计算数据。

图1
图2
继“盖天说”之后,最迟在西汉时期又出现了另一种新的理论——“浑天说”。

这个学说把整个宇宙比喻成一个鸡蛋,天体就像蛋壳,日月星辰就附着在天壳上,而地
球就像蛋黄一样在最中心。

在这个宇宙里,下半是水,浮载着地球,上半托着整个天壳。

这是最初的说法,后来改为整个宇宙内都是气(如图2)。

到了东汉时期,又出现了更有创新性的新学说——“宣夜说”。

这个学说最出色的突破就是否定了天壳的存在,一切都只是气。

因为没有天壳,日月星辰并不是固定在天壳上的,所以才会有各自不同的运行方式与路线。

从三国时期到晋代,还相继出现过“听天论”“穹天论”和“安天论”这样一些宇宙结构理论。

在“盖天说”“浑天说”与“宣夜说”中,影响最大的是“浑天说”,是古代中国天文学最主要的指导性理论。

古代中国天文学能取得世界一流的卓越成就,“浑天说”居功至伟。

在当时的世界上,“浑天说”也比亚里士多德与托勒密的宇宙结构学说更为出色。

最具突破性的,则是“宣夜说”。

在现代,人们当然都知道根本没有什么“天壳”,这早已经是一个常识了。

然而,在近两千年前就能否定天壳的存在,不能不说是一个了不起的思想突破。