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:
当 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: