行星、恒星、星系和宇宙
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
了解行星、恒星和星系等概念，知道宇宙的幾個(gè)主要天體層次；
能力目標(biāo)
通過萬(wàn)有引力定律在這些星系中的應(yīng)用，使學(xué)生了解地球、太陽(yáng)系、銀河系等的運(yùn)行；
情感目標(biāo)
了解宇宙大爆炸理論是解釋宇宙起源的一種學(xué)說，引導(dǎo)學(xué)生去探索神秘的宇宙.
--方案
教學(xué)重點(diǎn)：應(yīng)用萬(wàn)有引力定律
教學(xué)難點(diǎn)：天文學(xué)知識(shí)
教學(xué)方法：自學(xué)與講授
教學(xué)用具：多媒體和計(jì)算機(jī)
教學(xué)過程：
問題：教師用計(jì)算機(jī)展示圖片：
1、圍繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星是什么星？誰(shuí)提供的向心力？
回答：是地球的衛(wèi)星，是地球與衛(wèi)星間的萬(wàn)有引力提供的.
這是第一層.（地球的衛(wèi)星包括月亮，地球是行星）
教師用計(jì)算機(jī)展示圖片：
2、太陽(yáng)系中有幾大行星在繞太陽(yáng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)？是誰(shuí)提供的向心力？
回答：有九大行星，它們依次是：水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星、冥王星.
（其中海王星和冥王星都是用萬(wàn)有引力定律找到的，太陽(yáng)是恒星.）
教師用計(jì)算機(jī)展示圖片：
3、太陽(yáng)系又在什么范圍內(nèi)呢？
回答：在銀河系.
4、請(qǐng)學(xué)生解決下列問題：
典型例題1：在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說叫做“宇宙膨脹說”，這種學(xué)說認(rèn)為萬(wàn)有引力恒量g在緩慢地減小.根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽(yáng)系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比：
a、公轉(zhuǎn)半徑 變大 b、公轉(zhuǎn)周期 變小
c、公轉(zhuǎn)速率 變大 d、公轉(zhuǎn)角速度 變大
解：根據(jù)“宇宙膨脹說”，宇宙是由一個(gè)大爆炸的火球開始形成的，大爆炸后各星球即以不同的速度向外運(yùn)動(dòng)，這種學(xué)說認(rèn)為地球離太陽(yáng)的距離逐漸增加，即公轉(zhuǎn)半徑逐漸增大，a答案錯(cuò)誤.又因?yàn)榈厍蛞蕴?yáng)為中心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
由牛頓第二定律得：
解得：
當(dāng) 減小時(shí)， 增加時(shí)，公轉(zhuǎn)速度逐漸減小.
由公式 又知t逐漸增加，故正確答案為b、c.
典型例題2：天文學(xué)家根據(jù)天文觀察宣布了下列研究成果：銀河系中心可能存在一個(gè)大黑洞，距黑洞60億千米的星體以XXkm/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)；接近黑洞的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被黑洞吸入.
求：
1、“黑洞”的質(zhì)量.
2、試計(jì)算黑洞的最大半徑.
解：
1、由萬(wàn)有引力定律得：
解得： =3.6×1035kg
2、由題目：接近黑洞的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被黑洞吸入.而脫離速度等于其環(huán)繞黑洞運(yùn)行的第一宇宙速度的 倍.
得：
解得： =5.3×108m
布置作業(yè)：