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行星、恒星、星系和宇宙

2005年4月19日 来源:网友提供 作者: 字体:[ ]

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:

 


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