16.2 浩瀚的宇宙 同步教案 初中物理北师大版九年级全一册（2022年）

16.2 浩瀚的宇宙
教学目标
一、知识与技能
大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。
二、过程与方法
通过人类对宇宙探索历程的展示，培养学生对科学的追求、激发学生探索宇宙的兴趣，认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神。
三、情感、态度与价值观
大致了解我国的航空航天技术进展，体会我国载人航天成就在体现我国的综合实力及提升国际地位中的重要作用和影响。
教学重难点
教学重点
1.人类对宇宙结构的认识历程
2.结合“神舟”飞船的成功发射，弘扬爱国主义精神，增强民族的自豪感。
教学难点
1.人类对宇宙结构的认识历程
2.结合“神舟”飞船的成功发射，弘扬爱国主义精神，增强民族的自豪感。
教学过程
教学准备
教学课件
新课讲解
一、人类对宇宙的认识历程
教师：从古代人类向往宇宙，到实现飞天梦，人类一直在探索着宇宙。请大家说说我国实现飞天梦的大致历程(学生通过课前预习来回答)
从探索宇宙的工具为线索：
1.古人观天：用肉眼观测。对于地球上的万物，我们的古人认为是由“盘古开天”形成的，天圆地方。
2.近代人观天：用望远镜观测。
3.现代人观天：用射电望远镜（观测的范围可达3。0×1010L。Y。）和太空望远镜(哈勃)等来观测。
结论:人类对宇宙的认识历程是一个由近及远的过程。
二、两种学说
教师：人类认识宇宙是怎样的过程？在这个过程中，哪些科学家的发现、学说是你了解的？
[学生以自己原有的知识，进行课堂全班性的交流]
人类对于宇宙的认识，开始于地球在宇宙的位置。
古时候，人们从直观的感觉出发，认为地球是静止不动的，日月星辰东升西落，是由于它们在围绕地球旋转。早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）就已提出了"地心说"，即认为地球位于宇宙的中心，恒星、行星、太阳和月亮都在各自的轨道上围绕地球旋转。这是历史上最早的地心说。公元140年，古希腊天文学家托勒玫发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地球为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。
16世纪初，杰出的波兰天文学家哥白尼（Nicolaus Copernicus）经过长期的观测、研究，发现托勒玫的地心说有根本性的错误。1543年，在他的不朽名著《天体运行论》中系统地提出了日心说。在他阐释的日心体系中，太阳居于宇宙的中心，地球和其他行星沿着圆形轨道绕太阳运行。他对星空，尤其是对行星的运动状况做了将近40年的观测计算，提出了一种全新的宇宙理论---日心说。
意大利学者布鲁诺（Giordano Bruno）进一步认为，太阳只是无数恒星中的一颗，仅是太阳系的中心，而不是宇宙的中心，这一认识使哥白尼日心说得到了进一步发展。由于日心说危及到当时罗马教会的思想统治，反动教会对布鲁诺恨之入骨，用种种恐怖手段逼迫布鲁诺放弃日心说，布鲁诺宁死不屈，最后被活活烧死。
以后的许多科学家利用更先进的观测仪器，经过了长期的观察、总结、计算，从而最终证实了哥白尼的日心学说。地球的地位从居宇宙之中的特殊天体降为绕太阳运动的一颗普通行星。
“地心说”已经在16世纪时被否定了，“日心说”也随着人们对宇宙越来越多的了解，渐渐露出它的不完整性。
（通过对两种学说的讲解让学生感受到探索历程的艰难曲折）
三、恒星也在运动
1718年，英国天文学家哈雷通过观测和分析，首次指出恒星不动的概念是错误的。1783年，另一位科学家赫歇尔通过对所观测到的大量恒星运动的统计分析，发现太阳以大约每秒20千米的速度朝着织女星方向运动。太阳空间运动的发现彻底动摇了哥白尼的日心体系中太阳固定不动的观念。
1917年，美国天文学家沙普利通过对银河系内天体分布的分析，确认太阳并不位于银河系的中心，而是处于相对说来比较靠近银河系边缘的地方。太阳只是银河系中一颗毫无特殊地位可言的普通恒星，地球更谈不到了。
恒星不是绝对不动，它们的相对位置也在变化。
四、太空有无数的星系
1、太阳系：由“八大行星”、卫星、彗星以及其他星际物质构成。
太阳系，据我们现在的了解，并不是整个宇宙，在太阳系之外，还有许多恒星。
银河系：1608年，荷兰人在一次偶然的机会中发明了望远镜。意大利物理学家、天文学家伽里略亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断改进，用来观察天体，发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。（展示银河系的大致结构和图片）
总星系：20世纪初，美国威尔逊山天文台建成了当时世界上最大口径的2。5米天文望远镜。1923年10月6日，美国天文学家哈勃利用这台望远镜拍摄了仙女星云的照片，推算出仙女星云的距离为225万光年，远远超出银河系范围。
随着仙女星系以及其他河外星系的发现，人们从恒星世界走入星系世界，人类对宇宙的认识又大大地跨进了一步。
总结：宇宙是一个有层次的天体结构系统。
五、破解宇宙奥秘之路
学生阅读书本
演示：演示说明气球膨胀时，任意两个金属粒间的距离都在增大。
原始火球 爆炸 空间膨胀、温度降低 形成 超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星。
教学反思
人类对宇宙的认识，还在不断的完善着，在这其中起着及其重要作用是的观测工具的改进和更新，以及人类在宇航技术方面的努力，它们把人类了解的空间不断的向外延伸。如我们熟知的在宇宙空间工作的哈勃望远镜，它不断的向地面传输空间照片，对人类了解浩瀚的宇宙做出了不小的贡献。
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