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行星、恒星、星系和宇宙

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):

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