《行星、恒星、星系和宇宙》教学设计范文

《行星、恒星、星系和宇宙》教学设计范文

　　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：