2020下高中物理教师资格证面试试题及答案【1月10日上午】

高中物理《开普勒三大定律》

一、考题回顾

二、考题解析

【教学过程】

环节一：课堂导入

多媒体呈现行星围绕太阳公转的视频，引导学生思考行星运动时有着怎样的规律，进而引出本节新课《开普勒三大定律》。

环节二：新课讲授

1.物理学史

读书指导：安排学生阅读教材，了解地心说和日心说的区别与兴衰，并引导学生总结第谷和开普勒对于天文学的贡献。

教师讲解：教师结合第谷和开普勒的事迹向学生说明在探索物理定律的过程中数据的采集和对数据的分析处理都是非常重要的，缺一不可。

2.开普勒第一定律

自主探究：教师在多媒体上播放行星围绕太阳运动的视频，引导学生从行星轨道和太阳相对于行星轨道的位置的角度来观察并找出规律。

教师讲解：学生回答后教师顺势总结开普勒第一定律内容：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。

3.开普勒第二定律

教师讲解：多媒体出示行星与太阳的连线在相等时间内扫过面积的示意图，并讲解开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

问答：引导学生结合开普勒第一定律和开普勒第二定律进行思考，学生能得出：当行星离太阳比较近时，运行的速度比较快，而离太阳较远时速度较慢。

4.开普勒第三定律

周期，k是一个对所有行星都相同的常数，让学生尝试用语言描述开普勒第三定律。学生能表述出：所有行星的轨道半长轴的三次方跟他的公转周期的二次方的比值都相等。

问答：教师引导学生从此规律出发分析公转周期与轨道半长轴的关系，学生能够思考发现轨道半长轴越短周期越小，轨道半长轴越长周期约大。

环节三：巩固提升

教师组织学生利用图钉和细绳模拟绘制行星轨道并判断太阳位置，思考并回答椭圆上一点到两焦点距离之和和另一点到两焦点距离之和有什么关系。

环节四：小结作业

小结：师生共同总结本节课所学内容。

作业：课下查阅资料，了解除第谷和开普勒以外还有哪些物理学家在天文学领域做出了杰出贡献。

【板书设计】

【答辩题目解析】

1.在中学阶段，我们可以对开普勒三大定律进行怎样的简化处理?

【参考答案】

由于行星轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，这样就可以说：

一、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。

二、对某一行星来说，它绕太阳作圆周运动的角速度不变即恒星做匀速圆周运动。

三、所有行星轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方的比值都相等。

经过这样的简化，学生的计算量大大减少，对于行星运动中的一些规律也能进行更好的理解。

2.了解物理学史对于学生会有怎样的帮助?

【参考答案】

在物理教学中，让学生了解物理学史是非常重要的，其作用主要体现在以下三点：

首先，物理学家发现物理定理和定律的过程通常是比较有趣的，可以激发学生的好奇心，提高学生学习的积极性。

其次，物理学家思考问题、解决问题、总结规律的过程，对学生养成科学严谨的物理学态度有很大帮助。

最后，物理学家探索真理的过程，可以让学生有所借鉴，形成自身的科学思维。例如本节课第谷和开普勒的经验就可以让学生们了解在探索物理定律的过程中，进行实验收集数据和对数据的分析处理缺一不可。