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行星、恒星、星系和宇宙

教学目标

知识目标

了解行星、恒星和星系等概念,知道宇宙的几个主要天体层次;

能力目标

通过万有引力定律在这些星系中的应用,使学生了解地球、太阳系、银河系等的运行;

情感目标

了解宇宙大爆炸理论是解释宇宙起源的一种学说,引导学生去探索神秘的宇宙.

教学设计方案

教学重点:应用万有引力定律

教学难点:天文学知识

教学方法:自学与讲授

教学用具:多媒体和计算机

教学过程:

问题:教师用计算机展示图片:

1、围绕地球作匀速圆周运动的星是什么星?谁提供的向心力?

回答:是地球的卫星,是地球与卫星间的万有引力提供的.

这是第一层.(地球的卫星包括月亮,地球是行星)

教师用计算机展示图片:

2、太阳系中有几大行星在绕太阳作匀速圆周运动?是谁提供的向心力?

回答:有九大行星,它们依次是: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万有引力定律找到的,太阳是恒星.)

教师用计算机展示图片:

3、太阳系又在什么范围内呢?

回答:在银河系.

4、请学生解决下列问题:

典型例题1:在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫做“宇宙膨胀说”,这种学说认为万有引力恒量G在缓慢地减小.根据这一理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比:

A、公转半径变大 B、公转周期变小

C、公转速率变大 D、公转角速度变大

解:根据“宇宙膨胀说”,宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的,大爆炸后各星球即以不同的速度向外运动,这种学说认为地球离太阳的距离逐渐增加,即公转半径逐渐增大,A答案错误.又因为地球以太阳为中心作匀速圆周运动,

由牛顿第二定律得:

解得:

减小时,增加时,公转速度逐渐减小.

由公式又知T逐渐增加,故正确答案为B、C.

典型例题2:天文学家根据天文观察宣布了下列研究成果:银河系中心可能存在一个大黑洞,距黑洞60亿千米的星体以2000km/s的速度绕其旋转;接近黑洞的所有物质,即使速度等于光速也被黑洞吸入.

求:

1、“黑洞”的质量.

2、试计算黑洞的最大半径.

解:

1、由万有引力定律得:

解得:=3.6×1035kg

2、由题目:接近黑洞的所有物质,即使速度等于光速也被黑洞吸入.而脱离速度等于其环绕黑洞运行的第一宇宙速度的倍.

得:

解得:=5.3×108m

布置作业:

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常用成语

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