高一物理教案：《行星、恒星、星系和宇宙》教學(xué)設(shè)計(jì)(2)
來源：網(wǎng)絡(luò)整理 2018-11-23 11:41:14
2、太陽系中有幾大行星在繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)?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(jì)算機(jī)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(qǐng)學(xué)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(xué)說叫做“宇宙膨脹說”，這種學(xué)說認(rèn)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(gè)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(yùn)動(dòng)，這種學(xué)說認(rèn)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(cuò)誤.又因?yàn)榈厍蛞蕴枮橹行淖鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，
由牛頓第二定律得：
解得：
當(dāng) 減小時(shí)， 增加時(shí)，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(xué)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(gè)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(jì)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(yùn)行的第一宇宙速度的 倍.
得：
解得： =5.3×108m
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