《行星、恒星、星系和宇宙》教學設計范文
教學目標
知識目標
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
通過萬有引力定律在這些星系中的應用，使學生了解地球、太陽系、銀河系等的運行；
情感目標
了解宇宙大爆炸理論是解釋宇宙起源的一種學說，引導學生去探索神秘的`宇宙.
教學重點：
應用萬有引力定律
教學難點：
天文學知識
教學方法：
自學與講授
教學用具：
多媒體和計算機
教學過程：
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，有一種學說叫做“宇宙膨脹說”，這種學說認為萬有引力恒量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，這種學說認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 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
布置作業(yè)：
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