行星、恒星、星系和宇宙由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“星系恒星行星的关系”。
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《第六章 行星、恒星、星系和宇宙》教案设计
一、教案背景
1,面向学生:高中
2,学科:物理 2,课时:2
二、教学课题
1.了解行星、恒星、星系等概念,知道宇宙中的几个主要天体层次。
2.了解宇宙大爆炸理论。
三、教材分析
本节内容按教材的编排属选学内容.在本节中重点介绍了有关行星、恒星和星系等概念,通过对这些概念的学习,使我们对宇宙的几个主要天体的层次有一个清楚的认识.同时在万有引力的基础上,了解宇宙大爆炸理论.对宇宙的形成有一个科学的、客观的、正确的认识.对于宇宙大爆炸理论,应注意向学生说明,它是现阶段解释宇宙演变较为成功的理论,但仍有许多问题有待进一步研究,进而激发学生探究知识的积极性。
四、教学方法
讲授法与引导探索法。
五、教学重点
1、宇宙中的主要天体层次。
2、掌握解信息题的方法。
六、难点
宇宙大爆炸理论
七、教学过程
(一)引入新课
1.什么是恒星、行星、卫星?
2.古代人们怎样认识恒星的运动?
3.哪颗恒星离我们最近?
4.宇宙中除太阳系外是否还有其他的行星系统?
5.什么叫星系?
6.比星系更大的天体系统是什么?
7.什么是宇宙?
宇宙中存在着大小不一,各种各样的天体,人们在探索宇宙奥秘的过程中碰到了各种各样的问题。如,天体究竟有多少?宇宙有多大?宇宙是怎样发生、演化和发展的?等等,这节课我们就来学习有关天体、宇宙的知识。
(二)进行新课
我们生活的地球与月球构成地—月系统,太阳与地球等九大行星构成太阳系,太阳系和其他恒星系统组成银河系,银河系与河外星系组成星系团、超星系团。这样由小到大不同层次的天体系统构成了宇宙。
1、行星和恒星
(1)恒星:像太阳一样,由炽热气体组成,能自己发热发光的近似球体的天体叫恒星。
【百度百科】详细了解恒星
http://baike.baidu.com/?tp=0_11 【百度图片】直观了解卫星
1、天然天体
【百度图片】木星的卫星
http://image.baidu.com/&W500&H205
http://image.baidu.com/?tp=0_11
最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,当在一起绕转的恒星数目超过10颗时,称为星团。无数的恒星、双星星团组成更高层次的系统——星系。目前已观测到的星系有10亿个,银河系是其中之一,银河系以外的其他星系统称为河外星系。肉眼能见到的最近的河外星系是距银河系16.9万光年的大麦哲伦星系。
【百度图片】星系 仙女座星系
http://image.baidu.com/&word=%D3%EE%D6%E6%D3%EB%C8%CB&fr=mi_mov
【百度百科】宇宙
http://baike.baidu.com/view/2496.htm ①宇宙的尺度(参照课本“各种天体层次表”)。
在探索宇宙奥秘中,有两个有趣的问题:一是宇宙如果是无限的,天空中有无数颗恒星,为什么还有昼夜之分?二是宇宙是有限的,那么宇宙的中心在哪里?同学们可以通过课外查阅资料去研究。随着科学技术的发展,我们的宇宙视野不断扩大,宇宙是无限的,没有边缘和形状,也没有中心。
②宇宙大爆炸理论
【百度百科】大爆炸宇宙理论
http://baike.baidu.com/view/32721.htm
大约在200亿年前,宇宙是由一个密度极大,温度极高的原始火球爆炸而产生的。以后,宇宙不断膨胀,温度越来越低,才开始有了简单的元素,逐渐形成星系、微生物、生命等。现代观测表明,除了银河系附近的几个星系之外,几乎所有的星系都在远离银河系,而且远离的速度与距离成正比。这说明宇宙在膨胀。
③宇宙的未来
由于万有引力作用,宇宙中的每个星系都受到其他星系的引力影响,这种引力限制宇宙的膨胀,同时,由于宇宙在不断膨胀,星系间的引力在不断减小,因而限制作用也减小,最后的可能性似乎有两个:①引力足够强,使宇宙膨胀减慢、停止,最后收缩。②膨胀加快,由于星系间距离增大,引力不再起主要作用,宇宙一直膨胀下去。
宇宙将如何演化下去?还有很多课题有待于探索和研究。
(三)例题分析 【例题1】天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(退行速度)越大,也就是说宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离成正比,即v=Hr,式中H为哈勃常数。为了解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远,这一结果与上述天文观察一致。
由上述理论和观测结果可估算宇宙的年龄T,其计算式为T=,若H=3×10-2m/(s·光年),由此可估算宇宙的年龄为 年。分析:因为大爆炸后各星体匀速地离中心而去,我们取最远的星体为研究对
r1象,它匀速运动的时间即为宇宙的年龄,则Tmax1010年。
vmaxH【例题2】中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度60rad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子星的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为,计算出该中子星的密度至少为。(保留二位有效数字,假设中子通过万有引力结合成球状晶体)。
分析:中子刚好没有因为自转而解体,中子星密度最小,此时,万有引力提供向心力。
M2R332Mm2G2mR ∴
4RVR3G4G3代入数据得:1.31014kg/m3
让我们以两代物理学家对宇宙的评述结束我们关于宇宙的讨论吧。
爱因斯坦说过;“宇宙间最不可理解的事物就是:宇宙是可以理解的。” 当代的大物理学家温伯格在他的名著《最初三分钟》一书中写道:“了解宇宙的努力是那些为数甚少的事物之一,这些事物使人类的生命从笑剧的水平提高一点,而赋予它一些悲剧的韵味。”
板书设计;
八、教学反思
1、宇宙是一个令人神往的未知世界,对宇宙的了解我们差的还很远,对它更深入的了解还有待于我们这一代去探索.爱因斯坦说过“宇宙间最不可理解的事物就是:宇宙是可以理解的。”相信同学们一定可以使爱因斯坦的梦想变成现实。
2、宇宙充满奥秘,未知,学生兴趣很浓,抓住学生的好奇心与求知欲是本节课的关键。
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