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行星、恒星、星系和宇宙
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
了解行星、恒星和星系等概念,知道宇宙的幾個主要天體層次;
能力目標(biāo)
通過萬有引力定律在這些星系中的應(yīng)用,使學(xué)生了解地球、太陽系、銀河系等的運行;
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.
教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)重點:應(yīng)用萬有引力定律
教學(xué)難點 :天文學(xué)知識
教學(xué)方法:自學(xué)與講授
教學(xué)用具:多媒體和計算機
教學(xué)過程 :
問題:教師用計算機展示圖片:
1、圍繞地球作勻速圓周運動的星是什么星?誰提供的向心力?
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)
教師用計算機展示圖片:
2、太陽系中有幾大行星在繞太陽作勻速圓周運動?是誰提供的向心力?
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有引力定律找到的,太陽是恒星.)
教師用計算機展示圖片:
3、太陽系又在什么范圍內(nèi)呢?
回答:在銀河系.
4、請學(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)為萬有引力恒量G在緩慢地減。鶕(jù)這一理論,在很久很久以前,太陽系中地球的公轉(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動,這種學(xué)說認(rèn)為地球離太陽的距離逐漸增加,即公轉(zhuǎn)半徑逐漸增大,A答案錯誤.又因為地球以太陽為中心作勻速圓周運動,
由牛頓第二定律得:
解得:
當(dāng) 減小時, 增加時,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大黑洞,距黑洞60億千米的星體以2000km/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、試計算黑洞的最大半徑.
解:
1、由萬有引力定律得:
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)繞黑洞運行的第一宇宙速度的 倍.
得:
解得: =5.3×108m
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行星、恒星、星系和宇宙
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