(共30张PPT)
浙教版 九年级下
第1节 人类对宇宙的认识
教材解析
【核心概念】
9.宇宙中的地球
【学习内容与要求】
9.5 常见的化合物
认识认识宇宙的起源和演化历史
本节内容由古代人的宇宙观、从地心说到日心说、现代宇宙学说三个方面来介绍宇宙的起源。知道宇宙膨胀的现象和证据，了解大爆炸宇宙论的主要观点；通过建立星系运动模型，能够准确地说出星系运动的特点。
创设情境
巨大的红色恒星慢慢地暗淡，在宇宙中逐渐消逝；新星从一团星云中脱颖而出，放出耀眼的光亮……它们是否在告诉我们，宇宙也有“生命”？
原始的海洋曾经孕育出无数微小的生命；曾经盛极一时的恐龙只能在坚硬的岩石中留下它们的身影。这一切都在倾诉着不断演化的自然界的故事。
地球是怎样诞生的？生物又是怎样演化的？
宇宙是怎样诞生的？宇宙最终是否会走向终结？对于这些问题，人类在很早的时候就开始探索，出现过多种多样的说法。
探究实践
你能解释宇宙的含义吗？
宇宙中有上千亿的星系，平均每个星系又有上千亿的恒星和各类天体。
四方上下曰宇,“宇”指空间；
古往今来曰宙,“宙”指时间。
宇宙是由许多类似于银河系一样的河外星系组成。
什么叫宇宙？
古代人的宇宙观是什么？
古代神话中有盘古开天辟地的传说。宇宙原来是混沌的一团气，后来盘古用神斧把这一团混沌气劈开，轻的上升为天，重的下降为地，盘古死后，身体的各个部分成为天地间的万物。
盘古开天辟地
他的左眼，变成了光辉夺目的太阳；右眼，变成了一轮美丽的月亮。头发和胡须，变成了天空密密麻麻的星辰；身体则化为江河山脉，花草树木。
神创说
探究实践
女娲补天
上帝创造天地和万物
在欧洲神话中，上帝创造了宇宙以及其中的万物，天体的运行也是上帝安排好的。
神创说
世界不同的民族和文化，形成了许多有关宇宙创始的神话传说。
传说上古时代，女娲曾炼五色石以补天的裂缝，截断鳌足以作为撑天的大柱。
探究实践
1.说一说你所了解的关于宇宙创始的神话故事。
2.古代人为什么会对宇宙的起源形成这样的认识？
古希腊神话中原始宇宙起始于大地女神盖亚的神灵；
印度神话里说众生之父梵天创造了宇宙万物；
古埃及的起源故事开始于原始海洋神努恩。
古代观察天空的工具仅仅是眼睛，而现代科学家能借助更先进的科技手段对宇宙的起源进行更深入的研究，才发现了许多关于宇宙起源的证据。
探究实践
人类对宇宙的起源的认识是不断发展的。
盖天说
天圆如张盖，地方如棋盘。
盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱了神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。
人类历史发展到公元前 6 世纪，人类文明进入了理性思考的时代。
探究实践
两千多年前，古希腊的哲学家亚里士多德认为：“地球位于宇宙的中心，整个宇宙由环绕着地球的七个同心球壳组成，太阳、月亮、行星和恒星分别处在不同的球壳上，它们都围绕地球做完美的圆周运动。”这样，空 间的位置是绝对的，地球的地心就是宇宙的中心，而每个物体都有它的天然位置。
亚里士多德的地心说
亚里士多德把宇宙空间分为“月上”和“月下”两部分、天上的物体就在天然位置上， 它们随天球做圆周运动，月下和地面附近物体的天然位置是地心，它们之所以做落体运动，是因为它们还没有到达自己的天然位置。
探究实践
公元2世纪， 希腊科学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，经过几十年的观测，运用数学方法，创立了“地心说”。
地球处于宇宙中心、静止不动，
托勒密的宇宙体系
托勒密的地心说
地心说是错误的！
太阳和其他天体都是绕地球转动的。
恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。
探究实践
为什么人们会感觉到太阳是东升西落，而大地是静止不动的呢？
地球绕太阳自西向东公转，则太阳是自东向西转。所以人们以为太阳从东升西落。
运动是相对的，地球上的人们选地球为参照物时，地球是静止的，太阳是运动的。
探究实践
科学家们经过仔细观测发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。
16 世纪，哥白尼用自制的简陋仪器经过 20 年的天文观测与研究，建立了“日心说”。
日心说
哥白尼的宇宙体系
太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，月球围绕着地球转动。
探究实践
哥白尼提出“日心说”后，差不多经过一个世纪才被人们接受。其间，伽利略利用自制的天文望远镜，发现了可以支持日心说的新的天文现象，日心说才逐渐得到认可。
哥白尼的“日心说”阐明了天体运行的现象，为人类认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。
“日心说”挑战了长期以来居于统治地位的“地心说”，否定了基督教上帝创造一切的教义，使神权统治的根基产生了动摇，因此遭到了教会势力的残酷镇压。
为了捍卫这一学说，不少仁人志士与神权统治势力进行了前仆后继的斗争，甚至付出了生命的代价。
探究实践
太阳只是太阳系的中心，而在银河系中有2000多亿颗像太阳一样的恒星，此外银河系以外还有若干星系，称为河外星系，所以宇宙以太阳为中心的提法是不正确的。
“日心说”中有关宇宙以太阳为中心的提法，你认为正确吗？用你知道的有关知识加以解释。
探究实践
20世纪10~20年代，美国天文学家哈勃等人致力于旋涡星云的测量。
科学家们用先进的科学仪器，研究星系的运动情况，测出不同星系之间的距离，并通过观察一个星系，判断出这一星系运动的速度，以及它是远离银河系还是靠近银河系方向运动。
1929 年，哈勃根据自己的测量数据，分析了 24 个星系的速度和距离，惊人的发现：
发现1:所有的星系都在远离我们而去;
发现2:星系离我们越远，运动的速度越快；
发现3:星系间的距离在不断地扩大。
探究实践
哈勃的发现告诉我们，星系一直在运动，一直在变化，宇宙在不断地膨胀。
星系间的距离在不断扩大，
宇宙在不断地膨胀。
你是怎样理解哈勃发现的关于星系运动的特点的？
所有星系都在远离我们而去，星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断扩大，宇宙在不断膨胀。
探究实践
你能想象出宇宙中的星系在怎样运动吗？
我们可以建立星系运动模型，了解星系运动的特点。
1.准备一只气球，在其表面画上一些小圆点。
2.用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地胀大，如图 所示。
3.观察气球在胀大过程中各个小圆点间距离的变化。
4.如果这些小圆点代表星系，那么，这些原先靠得很近的星系之间的距离增大了吗？
气球充气
实验表明，在气球胀大的过程中，对气球表面上任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断地离它而去。
探究实践
根据刚才我们建立的星系运动模型，将小黑点比作星系，把气球比作宇宙的话，你能想象出宇宙中的星系在怎样运动吗？现在的宇宙处在怎样的状态之中？
气球充气
对任一星系而言，所有星系都在离远它而去，星系间的距离在不断扩大。
宇宙在不断膨胀。
小黑点比作星系，气球比作宇宙。
探究实践
思考与讨论
1.如图1-6 所示，请你选定一个点，看另外两点的运动方向和快慢，如选A看B 和C 的运动方向和快慢是如何的？
2.假设宇宙在膨胀，那么原先紧邻的星系分离的速度比遥远的星系分离速度快一些还是慢一些？
rC＞rB
VC＞VB
rA＞rB
rA=rC
VA=VC
VA＞VB
慢一些
离得越远的点退行速度越快
星系间距离越远，退行速度越快！
探究实践
如果时光倒流，最初的宇宙是怎么样的呢？现在的宇宙又是怎样产生的呢？
我们可以进行这样的推理 ：如果能将时间倒退，宇宙中的星系之间的距离必然缩小，最终会聚在一个点上。
这个“点”一定是极小、极热、密度极大的”点“。
探究实践
根据星系运动的特点，宇宙在不断地膨胀，科学家关于宇宙起源的科学猜想是什么？
大爆炸宇宙论。
大约 137 亿年前“原始火球”
宇宙
极小、极热，极大密度
大爆炸
不断膨胀
现在的宇宙比100 亿年前增大了100 多亿倍
爆炸引起的宇宙膨胀一直延续至今，并仍将延续下去。
探究实践
爆炸引起的宇宙不断膨胀、演化：
1)星星出现(10亿年)
2)我们银河诞生 (50亿年)
3)恒星、银河并演化成我们今日所知的宇宙
4)现在宇宙持续膨胀中(137亿年)
探究实践
宇宙的膨胀有观测事实的支持，又得到众多科学家的理论阐释，因此，大爆炸宇宙论已成为目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说。
虽然大爆炸宇宙论已经取得很大的成功，但是随着研究的不断深入，仍然遇到了不少的疑难问题。
为什么早期宇宙会有如此高的温度？
为什么宇宙在空间中的大尺度上会如此均匀？
膨胀后的宇宙会不会坍缩？
对这些问题，现在还没有一致的看法，许多假设都有待于我们去探索和证实。
探究实践
1.请你大胆猜测宇宙的将来。
永远膨胀下去。
2.阅读关于乔治·伽莫夫的了热大爆炸宇宙学模型和霍金的宇宙无边界设想、预言宇宙的两种结局。
乔治·伽莫夫：
大爆炸后物质膨胀，冷却形成星云、各种天体。
霍 金：
宇宙是无边的、无中心的。
永远地膨胀下去，或者它会塌缩而在大挤压处终。
或者会塌缩而在大挤压处终结。
乔治·伽莫夫
霍金
探究实践
史蒂芬.霍金
史蒂芬·霍金，广泛尊崇为继爱因斯坦之后最杰出的科学家。黑洞理论和“大爆炸”理论的创立人，著名的《时间简史》的作者。
17岁的霍金患病后只能永远坐在轮椅上并且失去了语言能力，这位全身只有三个手指能动的残疾人，却依靠惊人的毅力完成了一系列惊人的关于大爆炸和黑洞的理论。
霍金预言宇宙的两种结局：
1.会永远的膨胀下去。
2.或者会塌缩而在大挤压处终结。
探究实践
1.如果小气球上有图“※”，在气球膨胀过程中，每一个点间的距离都在不断地________，每一条线条都不断在________。
2.宇宙中星系间的距离在不断地 ,说明宇宙处在不断地 之中,这为___________ _理论提供了有力的证据。该学说认为，大约
在 年前，我们所处的宇宙全部被挤压在一个“ ”中，宇宙就是在这个大火球的爆炸中产生。
扩大
增长
扩大
膨胀
大爆炸宇宙
137亿
原始火球
3.下列关于大爆炸宇宙论的说法正确的是（ ）
A.一种已经被证明是正确的科学理论
B.一个比较合理的科学假说
C.一个著名的神话故事
D.一段现代科普作品里有趣的描写
B
迁移应用
板书设计
神创说
地心说
日心说
大爆炸宇宙论
星系运动特点
证据
所有的星系都在离我们而去；
星系离我们越远，运动的速度越快；
星系间的距离在不断地扩大。
内容
“原始火球”的大爆炸中诞生宇宙，宇宙处于不断的膨胀之中
内容
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