7.4 宇宙探秘 课件(共59张PPT)-苏科版八年级物理下册
文档属性
| 名称 | 7.4 宇宙探秘 课件(共59张PPT)-苏科版八年级物理下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 31.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-10 12:43:05 | ||
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文档简介
(共59张PPT)
八年级物理下册 苏科版
世界万物是由什么组成的
它们有最小的结构吗 如果有，那是什么呢
眨着眼的小星星是什么精灵
滋润万物生长的太阳会不会熄灭
天上的银河是一条河吗
面对宇宙万物，人们从没停止过探索.
向物质世界的两极进军
第七章 从粒子到宇宙
从“地心说”
到“日心说”
星空世界
四、宇宙探秘
1
导入新课
人类在探索原子内部微观世界的同时，从未停止过对地球之外宏观世界的探究。早在远古时代人们就开始了对宇宙的探索。尽管探索过程艰难曲折，但是对宇宙已经有了科学和客观的认识。
导入新课
第4节 宇宙探秘
2
学习新课
我国古代关于宇宙模型主要有盖天说、浑天说和宣夜说。代表了古人对宇宙组成和运行规律的认识和总结。
“上下四方曰宇，往古来今曰宙”
“宇宙”是万物的总称，是时间和空间的统一关于宇宙的结构自古以来便引发人们的思考
一、从“地心说”到“日心说”
1. 我国古代宇宙模型
①盖天说
在人类社会的早期人们根据直观感觉认为天在上旋转不已地在下静止不动由此逐渐产生了"天圆地方"的思想早期的盖天说认为“天圆如张盖，地方如棋局”.
一、从“地心说”到“日心说”
1. 我国古代宇宙模型
②混天说
西汉时期又出现了一种宇宙理论“浑天说”，在东汉时期发展成熟。著名科学家张衡(公元78－139)在《浑天仪图注》详细阐述。所谓浑天，就是天是圆的意思，可以简单地理解为，我们生活的空间是一个圆球。这个说法接近我们现代地球的概念。
张衡与浑天宇宙模型
③宣夜说
是中国古代的一种宇宙学说，主张“日月众星，自然浮生于虚空之中，其行其止，皆须气焉”，创造了天体漂浮于气体中的理论，并在它的进一步发展中认为连天体自身、包括遥远的恒星和银河都是由气体组成。这种思想，竟和现代天文学的许多结论一致。
古代人认为：地球是一块平坦的、并不太大的土地；天空似乎是一个固定的圆形屋顶，它从远处自上而下，和人看到的远处的地面融为一体。
④古代人凭借肉眼观察星空，绘制星图，并依照他们赋予的美好想象命名了许多星座。
一、从“地心说”到“日心说”
敦煌星图（约绘制于公元705年）
三星堆青铜面具
1. 我国古代宇宙模型
公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫（Claudius Ptolemaeus，约90~168）提出了以地球为宇宙中心的“地心说”。他认为：
天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。
2. 托勒玫的“地心说”
由于这种学说符合当时神权统治的思想，因此得到了当时教会的支持。在随后的1400多年里，很多人都相信托勒玫的观点是正确的 。
克罗狄斯·托勒玫
（Claudius Ptolemaeus，约90年—168年），是希腊数学家，天文学家，地理学家和占星家。
一、从“地心说”到“日心说”
16世纪初期，文艺复兴在意大利兴起并扩展到整个欧洲，它带来的思想和艺术的繁荣解除了束缚人们思想的枷锁。以波兰天文学家哥白尼(Nicolaus Copernicus，1473~1543)为代表的许多科学家，对托勒玫的“地心说”提出质疑，并与教会的迫害进行了不懈的斗争。哥白尼的传世之作《天体运行论》在他临终前出版了，这本书向人们描绘了一个全新的宇宙，创立了“日心说”。
3. 哥白尼的“日心说”
一、从“地心说”到“日心说”
3. 哥白尼的“日心说”
太阳在宇宙中心而且是不动的；地球是球形的，24小时自转一周，地球以及其他行星一起围绕太阳做圆周运动，月亮环绕地球运行.
哥白尼的“日心说”观点:
哥白尼等引发的天文学革命，使自然科学从神学中解放出来，开创了科学史上的新时代。此后，牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。
一、从“地心说”到“日心说”
4. 伽利略望远镜
1609年伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。第一个观测到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
木星及其卫星
太阳黑子
伽利略望远镜
意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。
月球上的环形山
一、从“地心说”到“日心说”
1687年，牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。1846年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，猜想天王星外还存在一颗未知的行星。不久，人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星，它被命名为“海王星”。
海王星是太阳系中离太阳最远的大行星
牛顿发明的反射式望远镜（现称作牛顿望远镜）
5. 牛顿万有引力理论
一、从“地心说”到“日心说”
为改进对星体的观察，1990年美国向太空发射了一台望远镜，叫哈勃太空望远镜，可以排除大气层的干扰，使人类观测宇宙的能力空前提高。
哈勃空间望远镜，是以天文学家爱德温·哈勃为名，在地球轨道的望远镜。自哈勃空间望远镜投入工作以来，获得了包括彗星-木星碰撞、太阳系外行星探测、恒星诞生、宇宙加速膨胀等许多重大的天文观测成果.
哈勃太空望远镜
6. 哈勃太空望远镜
一、从“地心说”到“日心说”
中国“天眼”500米口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
科学家通过“中国天眼”FAST发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B，并将其定位于一个距离我们30亿光年的矮星系。这一发现对于更好理解快速射电暴这一宇宙神秘现象具有重要意义。
7. 中国“天眼”
一、从“地心说”到“日心说”
①光速：3×108m/s
8. 描述宇宙常用的天文单位
②光年（l.y.）
“量天尺”的单位—光年
天体之间相距遥远，用米、千米作为距离单位很不方便。为此，天文学中采用了一些特殊的长度做距离单位。
例如，人们将光在真空中传播一年所经过的距离作为长度单位，称为1光年（l.y.）。
1 l.y.=9.46×1015 m.
织女星离地球的距离约24.5光年，即光从织女星到地球要走24.5年，所以我们在地球上所看到的织女星的星光是约24.5年前发的光。
一、从“地心说”到“日心说”
仰望浩瀚的星空，我们就会发现，大部分星的相对位置似乎是不变的，人们称这些星为恒星。实际上，它们并不是绝对不动的，用很精确的天文仪器可以观察到它们的运动。
天气晴好的晚上，夜幕中总镶嵌着无数的光点，这其中除了少数行星，其它的绝大多数都是恒星。太阳是离地球最近的恒星，而夜晚能看到的恒星，几乎都处于银河系内。
二、星空世界
1. 恒星
北斗七星是恒星
①太阳系
太阳系是一个以太阳为中心，受太阳引力约束在一起的天体系统。包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质（包括太阳、8个行星、近500个卫星和至少120万个小行星，还有一些矮行星和彗星）。
二、星空世界
太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置（银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间，太阳只是其中之一 ）。太阳以220km/s的速度绕银心运动，大约2.5亿年绕行一周。
2. 太阳系
二、星空世界
2. 太阳系
②八大行星
八大行星，是指太阳系的八个大行星，按照离太阳的距离从近到远，它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
地球是太阳系八大行星之一，按照离太阳由近及远的次序排为第三颗，也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，距离太阳1.5亿公里。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。现有40亿～46亿岁。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系统。
③地球
地球与月球
2. 太阳系
二、星空世界
是离我们最近的一颗恒星。直径是地球的109倍，质量是地球的33万倍，体积是地球的130万倍。太阳的表面温度6000℃，中心温度1500万℃。
太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总体质量的99.86%。
④太阳
2. 太阳系
天文学家把太阳结构分为内部结构和大气结构两大部分。内部结构由内到外可分为太阳核心区、辐射区、对流区3个部分；大气结构由内到外可分为光球层、色球层和日冕层。
二、星空世界
在晴朗的夜空中，有一条横亘天际的光带，它是由群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统，称为银河系。
它好像是一个中央突起、四周扁平的旋转铁饼，直径大约为8万光年。太阳是银河系中千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员。银河系的总质量大约是太阳质量的1.5万亿倍，银河系的年龄大概在100亿岁左右。
二、星空世界
3. 银河系
①银河系
银河系
太阳系
②银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间，银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。
3. 银河系
二、星空世界
马头星云（不规则星系），猎户座中的巴纳德33
河外星系是与银河系是平级的天体，位于银河系之外，是银河系的兄弟姐妹，由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统。河外星系比银河系大，星系的总数在千亿个以上。
①在1926年，哈勃根据形状和结构的不同，将它们分别椭圆星系，棒旋星系，漩涡星系和不规则星系这4大种类.
二、星空世界
4. 河外星系
棒旋星系ngc1672
二、星空世界
4. 河外星系
②在夜空中，人们肉眼可见的河外星系一共有四个：仙女座星系、三角座星系、大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。
大麦哲伦星系
仙女座星系
三角座星系
小麦哲伦星系
大麦哲伦星系
③最大的星系：
IC 1101是位于距离地球大约10.45亿光年的阿贝尔2029星系群的中心星系，其半径约为200万光年（包含星系晕），相当于银河系直径的20多倍，是已知最大的星系。
4. 河外星系
二、星空世界
这个星系是在1790年6月19日由英国天文学家威廉·赫歇尔发现的。它于1895年被约翰·路易·埃米尔·德雷耳收录在星云和星团索引目录（IC）中的第1101个天体。当它被发现时，以它的外观被认为是一个星云。后来爱德温·哈伯在1932年发现一些具有星云外观的天体实际上就是独立的星系，对这些天空中物体进行的后续分析，发现IC 1101是一个独立的星系。
目前人们观测到的星系约为1000亿个，仙女座星系是离银河系较近的星系，它距离我们超过两百万光年。
在宇宙中的星系面前，银河系就像是一只蚂蚁！
这是我们的银河系，直径大约10万光年.
银河系的邻居—仙女座星系，直径20万光年，距离我们超过200万光年。
4. 河外星系
二、星空世界
①人们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的.
5. 宇宙
二、星空世界
②黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生
奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
二、星空世界
5. 宇宙
关于宇宙的起源，大多数宇宙科学家都认定：宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论认为，宇宙起始于一个“原始火球”。
①宇宙的起源
在“原始火球”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质的状态至今还无法描述，这种状态可能极不稳定。最终，“原始火球”发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间，爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，温度降到一定程度时，逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。
二、星空世界
5. 宇宙
根据哈勃（Edwin Powell Hubble，1889~1953）发现的哈勃定律推断，星系在远离我们而去，它提供了宇宙膨胀的证据。
我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体。气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去。
②星系在远离我们而去
气球膨胀时，任意两个小
塑料粒间的距离都在增大
二、星空世界
5. 宇宙
当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声音调会明显升高（即声波的频率升高）；当它离我们远去时，音调明显降低（即声波的频率降低），这一现象叫多普勒效应。光同样可以产生多普勒效应，当一个星系离我们远去时，我们观测到的星系发出的光的频率降低（相当于波长变长）。
③谱线“红移”
科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到它的光谱。20世纪20年代，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”。这一现象说明，星系在远离我们而去。
二、星空世界
5. 宇宙
2005年10月12日，中国航天员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟六号”飞船，进行了中国第二次载人航天飞行，历时115h32 min，在圆满完成空间科学实验后安全返回地面.
1992年，中国正式开始实施载人航天计划。
1999年11月20日，我国第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”发射成功，标志着我国载人航天技术取得突破性进展。
2003年10月15日，“神舟五号”载人飞船
发射成功，中国首位航天员杨利伟带着中国人
的千年期盼，梦圆浩瀚的太空。
生活 物理 社会
中国载人航天工程的进展
2008年9月25日，中国航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏乘坐“神舟七号”飞船，进行了中国第三次载人航天飞行，并于27日由翟志刚实现了中国航天史上的第一次“太空行走”，这是一个古老民族的壮丽跨越。
2011年11月1日，中国“神舟八号”飞船在酒泉卫星发射中心顺利发射升空，分别在11月3日和11月14日与中国发射的首个目标飞行器“天宫一号”成功实现了两次空中交会对接，圆满完成了所有科学实验任务，于11月17日成功返回地面.
2013年6月11日，我国航天员聂海胜、张晓光和王亚平驾乘“神舟十号”载人飞船成功进入太空。
2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空。
生活 物理 社会
中国载人航天工程的进展
2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
生活 物理 社会
中国载人航天工程的进展
2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
中国的探月工程（亦称“嫦娥工程” ）始于1994年。整个工程分为三个阶段：第一阶段是“绕”，其主要任务是完成对卫星绕月轨道的控制实验，并对月球表面进行探测；第二阶段是“落”，主要任务是月球探测器在月球表面着陆并对月球表面进行实地考察；第三阶段是“回”，主要任务是完成对月球的实地考察，将在月球上采集的实物样品带回地球.
生活 物理 社会
中国的探月工程
2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空。中国成为世界上继苏联、美国、日本、欧洲航天局之后的第五个发射月球探测器的国家。“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒由“长征三号丙”火箭发射升空，它获得了更清晰的月球表面的影像和更详细的数据。至此，“嫦娥工程”第一阶段工作顺利完成。
2013年12月2日2时17分，“嫦娥工程”第二阶段的“嫦娥三号”月球探测器在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空。2013年12月14日21时11分18.695秒，“嫦娥三号”成功实现月球软着陆，顺利完成了“落月”重任，为我国探月工程开启了新的征程。
2020年11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。12月1日，嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆。
生活 物理 社会
中国的探月工程
“嫦娥五号”成功着落月球
2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆.
目前，“嫦娥工程”第三阶段的工作正在有条不紊地进行.
【例题1】关于粒子和宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．在天文学中，用“光年”作为时间单位
B．“谱线红移”现象说明星系在远离我们而去
C．太阳是宇宙的中心，地球是太阳的一颗行星
D．原子是最小的粒子，不可再分
B
A．光年是光在一年内所走的路程，是长度单位，故A错误；
B．科学家用仪器观察星系发出的光，发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线红移，说明星系在远离我们而去，故B正确；
C．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故C错误；
D．原子由原子核和核外电子组成，不是最小的粒子，故D错误。
本节典型例题
【例题2】为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所示，将金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在离它远去。这里主要运用的一种思维方法是（ ）
A．等效替代法 B．转化法
C．类比法 D．控制变量法
C
本节典型例题
解析见下页
宇宙大爆炸是根据天文观测研究后得到的一种设想，大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸，大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙；为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看着宇宙，金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，这里运用的是主要思维方法是类比法，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。
本节典型例题
【例题3】宇宙是一个有层次的天体结构系统，我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的______（选填“行星”、“恒星”或“卫星”），科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这一现象对___________理论提供了有力的佐证。著名天文学家哥白尼提出了________，有力地推动了人类文明的进程。
本节典型例题
恒星
宇宙大爆炸
日心说
解析见下页
宇宙是一个有层次的天体结构系统，银河系是其中的一个星系，银河系中有大约2000亿颗恒星，太阳只是银河系中的一颗普通恒星。
科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系之间的距离在不断扩大，星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，此现象说明星系在远离我们而去，那么整个宇宙的体积也就在不断的扩大，也就是整个宇宙在不断的膨胀中。这一现象对宇宙大爆炸理论提供了有力的佐证。著名天文学家哥白尼提出的日心说，有力地推动了人类文明的进程。
本节典型例题
3
课堂总结
课堂总结①
太阳系
银河系
河外星系
宇宙
宇宙的诞生
托勒玫“地心说”；哥白尼“日心说”；
恒星与行星；
哈勃空间望远镜。
由群星和弥漫物质组成，直径大约为8万光年，恒星数量约几千亿.
由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统.
由行星和恒星、星系、星系团和超星系团等组成.
宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸.
太阳（是恒星）、八大行星（地球是行星）、卫星、矮行星、小行星、彗星等.
光年是描述宇宙大小的长度单位。
1l.y.=
9.46×1015 m.
宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的.
根据哈勃定律和谱线“红移”理论推断：星系在膨胀且远离我们而去。
河外星系距离我们超过两百万光年。人们肉眼可看见河外仙女座星系、三角座星系等.
4
WHAT WHY WOW
课外实践与练习——WWW
1. 孙悟空一个筋斗可翻十万八千里，即5.4×104km，织女星距地球约2.3×1014km，那么孙悟空大约要翻多少个筋斗才能到达织女星 如果孙悟空每秒钟翻一个筋斗，那么他要连续不停地翻多少年才能到达织女星(只要求估算出数量级)
织女星到地球距离2.3×1014km，孙悟空需要翻的筋斗个数
n=2.3×1014km/5.4×104km≈4.26×109（个）
孙悟空每秒钟翻一个筋斗，一个筋斗的距离是5.4×104km，即孙悟空
飞行的速度为5.4×107m/s，根据速度公式可得需要时间：
t=s/v=2.3×1017m/5.4×107m/s≈4.26×109s
=4.26×109s/（360×24×3600）年≈137年。
课外实践与练习——WWW
2. 查阅有关资料，自己设计图表，将质子、氢原子、水分子、周岁婴儿、中央电视台的电视塔、中国、地球、太阳系、银河系按由大到小的顺序排列起来，并标出它们的大致尺度。
质子直径 10-15 m；氢原子直径 10-10 m；水分子直径
10-10 m；周岁婴儿身高 10-1 m；中央电视台电视塔高102 m；中国海岸线长度 10 7m ；地球半径 106 m；太阳系直径 10 17m；银河系直径 10 20m.
课外实践与练习——WWW
宇宙与人观后感
浩瀚的宇宙包容万物、包括可能和不可能、现在和未来；当人类，一个渺小的生物，落在宇宙—-地球的小尘埃上时，这两者之间是没有可比性的。然而，人的思想比宇宙大，比宇宙宽，所以它是可比较的。宇审、人，谁主宰
人类已经在地球上存在了大约200万年，200万年前，甚至更早，我们无法确切地知道地球形成之初发生了什么，更不用说宇宙的年龄了。据说宇宙大爆炸是有历史的，但是对于宇宙爆炸的原因，爆炸后物质的去向，以及如何形成宇宙的各个部分仍然没有明确的解释。宇宙的空间如此之大，以至于它有如此之多的物质。也许真理可与人类的思想相比。太阳系外有星系，星系外也有星系，那么星系外的星系呢 也许没有概念空间。
3. 观看科普影片《宇宙与人》或阅读与宇宙相关的文章，写一篇观后感或读后感。
课外实践与练习——WWW
宇宙中发生的很多事情都来自于我们的知识，或者来自于我们似乎不可能做的事情。例如电影《宇宙与人》中介绍的太阳与木头燃烧的原理:木头燃烧的本质就是原子交换释放出某种化学能。燃烧后，原子核的质量一点也不下降。太阳燃烧的原理与营火完全不同，它在燃烧原子核。爱因斯坦利用著名的质能转换公式计算出核能可以达到普通化学能的20xx万倍。宇宙中最有效的核能是氢与氦的聚变，即四个氢原子与一个氦原子的聚变。这个过程可以把千分之七的物质转化成能量。物质的能量虽然只有千分之一，但太大了。如果我们把1kg氢原子的千分之七转换成能量，就等于4000t石油和6000t煤。一根只能燃烧几分钟的树枝所含的核能，足以点亮一个100瓦的灯泡100万年。
5
课堂练习
1. 宇宙是一个_____（有/无）层次的天体结构系统，天文学中常用光年做______（时间、长度）单位；在太阳系中，太阳是_______（选填“星系”、“恒星”或“星”）。
课堂练习
长度
恒
有
宇宙是有层次的天体结构系统，是有起源的、膨胀的和演化的.。
光年是光在一年内通过的路程，天体之间相距遥远，天文学中常用光年做长度单位。
在太阳系中，太阳自身能发光发热是恒星。
2．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析，下列说法中错误的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B．卢瑟福建立了原子结构的核式模型
C．哥白尼提出了地球是宇宙真正的中心的学说
D．哈勃发现的哈勃定律推断星系在远离我们而去
C
A．汤姆生发现了原子内部包含电子，从而揭示了原子是可以再分的，故A正确，不符合题意；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，故B正确.
C．哥白尼提出了太阳是宇宙真正的中心的学说，故C错误，符合题意.
D．根据哈勃提出的哈勃定律推断，星系在远离我们而去，故D正确.
故选C
课堂练习
3. 宇宙是一个 _____（有/无）层次的天体结构系统，天体之间相距遥远，天文学中常用 _____做长度单位；截至2021年1月3日6时，中国首次火星探测任务天问一号火星探测器已经在轨飞行约163天，飞行里程突破4亿千米，火星是太阳系中的一颗 _____（恒/行/卫）星。
有
光年
行
宇宙是一个有层次的天体结构系统，它在不断地膨胀。
光年是光在一年内通过的路程，天体之间相距遥远，天文学中常用光年做长度单位。
太阳是银河系中的一颗恒星，火星是太阳系中的一颗行星。
课堂练习
4. 北京时间2019 年4 月10日21时，首张黑洞照片全球发布，露出真容的黑洞，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65 亿倍，黑洞是一种质量极大的密实天体，具有非常强的引力，在它周围的一定区域内，连光也无法逃逸出去。下列说法中错误的是（ ）
A．光年是长度单位
B．黑洞的密度非常大
C．黑洞强大的引力是分子间的引力
D．人眼无法直接看见黑洞内部
C
课堂练习
解析见下页
A．光年是指光在一年时间里所传播的距离，是长度单位，故A正确，不符合题意；
B．黑洞的质量约为太阳的65亿倍，可以说明黑洞的密度非常大，故B正确不符合题意；
C．黑洞是宏观天体，该引力属于万有引力，不是分子间的引力，故C错误，符合题意；
D．黑洞是一种质量极大的密实天体，具有非常强的引力，在它周围的一定区域内，连光也无法逃逸出去，所以人眼无法直接看见黑洞内部，故D正确，不符合题意。
所以选C。
课堂练习
5. 人类向物质世界两极进军的脚步一刻也没有停止。1897年人们首先发现了电子，进而认识到原子是由原子核和电子组成，原子核由质子和______组成，质子带_____电；在如图所示的两种模型中，______（甲/乙）是卢瑟福提出的原子模型。对于宇宙的认识，哥白尼提出了“_________”（地心说/日心说），20世纪20年代科学家发现星系在远离我们而去，这为宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸提供了证据。
课堂练习
正
乙
解析见下页
日心说
中子
人们通过研究发现，原子是由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，而核外电子带负电，所以原子整体呈现电中性状态。
卢瑟福提出了原子的核式模型，即原子核位于原子的中心，核外电子围绕原子核运动，故图乙是卢瑟福提出的原子模型。
波兰天文学家哥白尼提出了日心说，他认为太阳是太阳系的中心。
课堂练习
6. 20世纪40年代末，著名物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，认为宇宙起源于137亿年前的一个“原始火球”大爆炸，大爆炸模型现在被称为宇宙学的标准理论．下列有关支持“原始火球”大爆炸理论的观察事实中，说法正确的是 （ ）
A．用哈勃望远镜观察到星系光谱的“红移”现象
B．通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系
C．哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点
D．通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同
A
课堂练习
解析见下页
A. 光谱的“红移”现象，表明星系在离我们远去，即宇宙仍延续着大爆炸后的膨胀过程，故A符合题意.
B. 通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系，说明宇宙很大，星系很多，与大爆炸理论没有直接关系，故B不符合题意.
C. 哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点，体现了人类认识宇宙的过程以及进步，不能说明大爆炸理论，故C不符合题意.
D. 通过科学测量发现不同的星系距地球的长度不同，体现了星系的距离不同，及宇宙的广袤，与大爆炸理论没有直接关系，故D错误.
课堂练习
所以选A．
八年级物理下册 苏科版
世界万物是由什么组成的
它们有最小的结构吗 如果有，那是什么呢
眨着眼的小星星是什么精灵
滋润万物生长的太阳会不会熄灭
天上的银河是一条河吗
面对宇宙万物，人们从没停止过探索.
向物质世界的两极进军
第七章 从粒子到宇宙
从“地心说”
到“日心说”
星空世界
四、宇宙探秘
1
导入新课
人类在探索原子内部微观世界的同时，从未停止过对地球之外宏观世界的探究。早在远古时代人们就开始了对宇宙的探索。尽管探索过程艰难曲折，但是对宇宙已经有了科学和客观的认识。
导入新课
第4节 宇宙探秘
2
学习新课
我国古代关于宇宙模型主要有盖天说、浑天说和宣夜说。代表了古人对宇宙组成和运行规律的认识和总结。
“上下四方曰宇，往古来今曰宙”
“宇宙”是万物的总称，是时间和空间的统一关于宇宙的结构自古以来便引发人们的思考
一、从“地心说”到“日心说”
1. 我国古代宇宙模型
①盖天说
在人类社会的早期人们根据直观感觉认为天在上旋转不已地在下静止不动由此逐渐产生了"天圆地方"的思想早期的盖天说认为“天圆如张盖，地方如棋局”.
一、从“地心说”到“日心说”
1. 我国古代宇宙模型
②混天说
西汉时期又出现了一种宇宙理论“浑天说”，在东汉时期发展成熟。著名科学家张衡(公元78－139)在《浑天仪图注》详细阐述。所谓浑天，就是天是圆的意思，可以简单地理解为，我们生活的空间是一个圆球。这个说法接近我们现代地球的概念。
张衡与浑天宇宙模型
③宣夜说
是中国古代的一种宇宙学说，主张“日月众星，自然浮生于虚空之中，其行其止，皆须气焉”，创造了天体漂浮于气体中的理论，并在它的进一步发展中认为连天体自身、包括遥远的恒星和银河都是由气体组成。这种思想，竟和现代天文学的许多结论一致。
古代人认为：地球是一块平坦的、并不太大的土地；天空似乎是一个固定的圆形屋顶，它从远处自上而下，和人看到的远处的地面融为一体。
④古代人凭借肉眼观察星空，绘制星图，并依照他们赋予的美好想象命名了许多星座。
一、从“地心说”到“日心说”
敦煌星图（约绘制于公元705年）
三星堆青铜面具
1. 我国古代宇宙模型
公元2世纪，古希腊天文学家托勒玫（Claudius Ptolemaeus，约90~168）提出了以地球为宇宙中心的“地心说”。他认为：
天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。
2. 托勒玫的“地心说”
由于这种学说符合当时神权统治的思想，因此得到了当时教会的支持。在随后的1400多年里，很多人都相信托勒玫的观点是正确的 。
克罗狄斯·托勒玫
（Claudius Ptolemaeus，约90年—168年），是希腊数学家，天文学家，地理学家和占星家。
一、从“地心说”到“日心说”
16世纪初期，文艺复兴在意大利兴起并扩展到整个欧洲，它带来的思想和艺术的繁荣解除了束缚人们思想的枷锁。以波兰天文学家哥白尼(Nicolaus Copernicus，1473~1543)为代表的许多科学家，对托勒玫的“地心说”提出质疑，并与教会的迫害进行了不懈的斗争。哥白尼的传世之作《天体运行论》在他临终前出版了，这本书向人们描绘了一个全新的宇宙，创立了“日心说”。
3. 哥白尼的“日心说”
一、从“地心说”到“日心说”
3. 哥白尼的“日心说”
太阳在宇宙中心而且是不动的；地球是球形的，24小时自转一周，地球以及其他行星一起围绕太阳做圆周运动，月亮环绕地球运行.
哥白尼的“日心说”观点:
哥白尼等引发的天文学革命，使自然科学从神学中解放出来，开创了科学史上的新时代。此后，牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。
一、从“地心说”到“日心说”
4. 伽利略望远镜
1609年伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。第一个观测到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
木星及其卫星
太阳黑子
伽利略望远镜
意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。
月球上的环形山
一、从“地心说”到“日心说”
1687年，牛顿创立了万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。1846年，科学家根据牛顿发现的万有引力定律，猜想天王星外还存在一颗未知的行星。不久，人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星，它被命名为“海王星”。
海王星是太阳系中离太阳最远的大行星
牛顿发明的反射式望远镜（现称作牛顿望远镜）
5. 牛顿万有引力理论
一、从“地心说”到“日心说”
为改进对星体的观察，1990年美国向太空发射了一台望远镜，叫哈勃太空望远镜，可以排除大气层的干扰，使人类观测宇宙的能力空前提高。
哈勃空间望远镜，是以天文学家爱德温·哈勃为名，在地球轨道的望远镜。自哈勃空间望远镜投入工作以来，获得了包括彗星-木星碰撞、太阳系外行星探测、恒星诞生、宇宙加速膨胀等许多重大的天文观测成果.
哈勃太空望远镜
6. 哈勃太空望远镜
一、从“地心说”到“日心说”
中国“天眼”500米口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。
科学家通过“中国天眼”FAST发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB 20190520B，并将其定位于一个距离我们30亿光年的矮星系。这一发现对于更好理解快速射电暴这一宇宙神秘现象具有重要意义。
7. 中国“天眼”
一、从“地心说”到“日心说”
①光速：3×108m/s
8. 描述宇宙常用的天文单位
②光年（l.y.）
“量天尺”的单位—光年
天体之间相距遥远，用米、千米作为距离单位很不方便。为此，天文学中采用了一些特殊的长度做距离单位。
例如，人们将光在真空中传播一年所经过的距离作为长度单位，称为1光年（l.y.）。
1 l.y.=9.46×1015 m.
织女星离地球的距离约24.5光年，即光从织女星到地球要走24.5年，所以我们在地球上所看到的织女星的星光是约24.5年前发的光。
一、从“地心说”到“日心说”
仰望浩瀚的星空，我们就会发现，大部分星的相对位置似乎是不变的，人们称这些星为恒星。实际上，它们并不是绝对不动的，用很精确的天文仪器可以观察到它们的运动。
天气晴好的晚上，夜幕中总镶嵌着无数的光点，这其中除了少数行星，其它的绝大多数都是恒星。太阳是离地球最近的恒星，而夜晚能看到的恒星，几乎都处于银河系内。
二、星空世界
1. 恒星
北斗七星是恒星
①太阳系
太阳系是一个以太阳为中心，受太阳引力约束在一起的天体系统。包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质（包括太阳、8个行星、近500个卫星和至少120万个小行星，还有一些矮行星和彗星）。
二、星空世界
太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置（银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间，太阳只是其中之一 ）。太阳以220km/s的速度绕银心运动，大约2.5亿年绕行一周。
2. 太阳系
二、星空世界
2. 太阳系
②八大行星
八大行星，是指太阳系的八个大行星，按照离太阳的距离从近到远，它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
地球是太阳系八大行星之一，按照离太阳由近及远的次序排为第三颗，也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星，距离太阳1.5亿公里。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。现有40亿～46亿岁。它有一个天然卫星——月球，二者组成一个天体系统——地月系统。
③地球
地球与月球
2. 太阳系
二、星空世界
是离我们最近的一颗恒星。直径是地球的109倍，质量是地球的33万倍，体积是地球的130万倍。太阳的表面温度6000℃，中心温度1500万℃。
太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总体质量的99.86%。
④太阳
2. 太阳系
天文学家把太阳结构分为内部结构和大气结构两大部分。内部结构由内到外可分为太阳核心区、辐射区、对流区3个部分；大气结构由内到外可分为光球层、色球层和日冕层。
二、星空世界
在晴朗的夜空中，有一条横亘天际的光带，它是由群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天体系统，称为银河系。
它好像是一个中央突起、四周扁平的旋转铁饼，直径大约为8万光年。太阳是银河系中千亿计的恒星中的一颗，而银河系又只是浩瀚宇宙中普通的一员。银河系的总质量大约是太阳质量的1.5万亿倍，银河系的年龄大概在100亿岁左右。
二、星空世界
3. 银河系
①银河系
银河系
太阳系
②银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间，银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。
3. 银河系
二、星空世界
马头星云（不规则星系），猎户座中的巴纳德33
河外星系是与银河系是平级的天体，位于银河系之外，是银河系的兄弟姐妹，由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统。河外星系比银河系大，星系的总数在千亿个以上。
①在1926年，哈勃根据形状和结构的不同，将它们分别椭圆星系，棒旋星系，漩涡星系和不规则星系这4大种类.
二、星空世界
4. 河外星系
棒旋星系ngc1672
二、星空世界
4. 河外星系
②在夜空中，人们肉眼可见的河外星系一共有四个：仙女座星系、三角座星系、大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。
大麦哲伦星系
仙女座星系
三角座星系
小麦哲伦星系
大麦哲伦星系
③最大的星系：
IC 1101是位于距离地球大约10.45亿光年的阿贝尔2029星系群的中心星系，其半径约为200万光年（包含星系晕），相当于银河系直径的20多倍，是已知最大的星系。
4. 河外星系
二、星空世界
这个星系是在1790年6月19日由英国天文学家威廉·赫歇尔发现的。它于1895年被约翰·路易·埃米尔·德雷耳收录在星云和星团索引目录（IC）中的第1101个天体。当它被发现时，以它的外观被认为是一个星云。后来爱德温·哈伯在1932年发现一些具有星云外观的天体实际上就是独立的星系，对这些天空中物体进行的后续分析，发现IC 1101是一个独立的星系。
目前人们观测到的星系约为1000亿个，仙女座星系是离银河系较近的星系，它距离我们超过两百万光年。
在宇宙中的星系面前，银河系就像是一只蚂蚁！
这是我们的银河系，直径大约10万光年.
银河系的邻居—仙女座星系，直径20万光年，距离我们超过200万光年。
4. 河外星系
二、星空世界
①人们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的.
5. 宇宙
二、星空世界
②黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生
奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
二、星空世界
5. 宇宙
关于宇宙的起源，大多数宇宙科学家都认定：宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论认为，宇宙起始于一个“原始火球”。
①宇宙的起源
在“原始火球”里，温度和密度都高得无法想象，这时物质的状态至今还无法描述，这种状态可能极不稳定。最终，“原始火球”发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间，爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，温度降到一定程度时，逐步形成了行星和恒星、星系、星系团和超星系团等。
二、星空世界
5. 宇宙
根据哈勃（Edwin Powell Hubble，1889~1953）发现的哈勃定律推断，星系在远离我们而去，它提供了宇宙膨胀的证据。
我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天体。气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去。
②星系在远离我们而去
气球膨胀时，任意两个小
塑料粒间的距离都在增大
二、星空世界
5. 宇宙
当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声音调会明显升高（即声波的频率升高）；当它离我们远去时，音调明显降低（即声波的频率降低），这一现象叫多普勒效应。光同样可以产生多普勒效应，当一个星系离我们远去时，我们观测到的星系发出的光的频率降低（相当于波长变长）。
③谱线“红移”
科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到它的光谱。20世纪20年代，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移，称为谱线“红移”。这一现象说明，星系在远离我们而去。
二、星空世界
5. 宇宙
2005年10月12日，中国航天员费俊龙、聂海胜乘坐“神舟六号”飞船，进行了中国第二次载人航天飞行，历时115h32 min，在圆满完成空间科学实验后安全返回地面.
1992年，中国正式开始实施载人航天计划。
1999年11月20日，我国第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”发射成功，标志着我国载人航天技术取得突破性进展。
2003年10月15日，“神舟五号”载人飞船
发射成功，中国首位航天员杨利伟带着中国人
的千年期盼，梦圆浩瀚的太空。
生活 物理 社会
中国载人航天工程的进展
2008年9月25日，中国航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏乘坐“神舟七号”飞船，进行了中国第三次载人航天飞行，并于27日由翟志刚实现了中国航天史上的第一次“太空行走”，这是一个古老民族的壮丽跨越。
2011年11月1日，中国“神舟八号”飞船在酒泉卫星发射中心顺利发射升空，分别在11月3日和11月14日与中国发射的首个目标飞行器“天宫一号”成功实现了两次空中交会对接，圆满完成了所有科学实验任务，于11月17日成功返回地面.
2013年6月11日，我国航天员聂海胜、张晓光和王亚平驾乘“神舟十号”载人飞船成功进入太空。
2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空。
生活 物理 社会
中国载人航天工程的进展
2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
生活 物理 社会
中国载人航天工程的进展
2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
中国的探月工程（亦称“嫦娥工程” ）始于1994年。整个工程分为三个阶段：第一阶段是“绕”，其主要任务是完成对卫星绕月轨道的控制实验，并对月球表面进行探测；第二阶段是“落”，主要任务是月球探测器在月球表面着陆并对月球表面进行实地考察；第三阶段是“回”，主要任务是完成对月球的实地考察，将在月球上采集的实物样品带回地球.
生活 物理 社会
中国的探月工程
2007年10月24日18时05分，“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空。中国成为世界上继苏联、美国、日本、欧洲航天局之后的第五个发射月球探测器的国家。“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒由“长征三号丙”火箭发射升空，它获得了更清晰的月球表面的影像和更详细的数据。至此，“嫦娥工程”第一阶段工作顺利完成。
2013年12月2日2时17分，“嫦娥工程”第二阶段的“嫦娥三号”月球探测器在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空。2013年12月14日21时11分18.695秒，“嫦娥三号”成功实现月球软着陆，顺利完成了“落月”重任，为我国探月工程开启了新的征程。
2020年11月24日4时30分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。12月1日，嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆。
生活 物理 社会
中国的探月工程
“嫦娥五号”成功着落月球
2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆.
目前，“嫦娥工程”第三阶段的工作正在有条不紊地进行.
【例题1】关于粒子和宇宙，下列说法中正确的是（ ）
A．在天文学中，用“光年”作为时间单位
B．“谱线红移”现象说明星系在远离我们而去
C．太阳是宇宙的中心，地球是太阳的一颗行星
D．原子是最小的粒子，不可再分
B
A．光年是光在一年内所走的路程，是长度单位，故A错误；
B．科学家用仪器观察星系发出的光，发现星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线红移，说明星系在远离我们而去，故B正确；
C．太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故C错误；
D．原子由原子核和核外电子组成，不是最小的粒子，故D错误。
本节典型例题
【例题2】为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所示，将金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在离它远去。这里主要运用的一种思维方法是（ ）
A．等效替代法 B．转化法
C．类比法 D．控制变量法
C
本节典型例题
解析见下页
宇宙大爆炸是根据天文观测研究后得到的一种设想，大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸，大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙；为了形象地说明宇宙大爆炸，课本上将一个黏有小金属粒的气球看着宇宙，金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒都在离它远去，这里运用的是主要思维方法是类比法，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。
本节典型例题
【例题3】宇宙是一个有层次的天体结构系统，我们看到的太阳只是银河系中一颗普通的______（选填“行星”、“恒星”或“卫星”），科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这一现象对___________理论提供了有力的佐证。著名天文学家哥白尼提出了________，有力地推动了人类文明的进程。
本节典型例题
恒星
宇宙大爆炸
日心说
解析见下页
宇宙是一个有层次的天体结构系统，银河系是其中的一个星系，银河系中有大约2000亿颗恒星，太阳只是银河系中的一颗普通恒星。
科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系之间的距离在不断扩大，星系的光谱向长波方向偏移，称之为谱线“红移”，此现象说明星系在远离我们而去，那么整个宇宙的体积也就在不断的扩大，也就是整个宇宙在不断的膨胀中。这一现象对宇宙大爆炸理论提供了有力的佐证。著名天文学家哥白尼提出的日心说，有力地推动了人类文明的进程。
本节典型例题
3
课堂总结
课堂总结①
太阳系
银河系
河外星系
宇宙
宇宙的诞生
托勒玫“地心说”；哥白尼“日心说”；
恒星与行星；
哈勃空间望远镜。
由群星和弥漫物质组成，直径大约为8万光年，恒星数量约几千亿.
由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统.
由行星和恒星、星系、星系团和超星系团等组成.
宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸.
太阳（是恒星）、八大行星（地球是行星）、卫星、矮行星、小行星、彗星等.
光年是描述宇宙大小的长度单位。
1l.y.=
9.46×1015 m.
宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的.
根据哈勃定律和谱线“红移”理论推断：星系在膨胀且远离我们而去。
河外星系距离我们超过两百万光年。人们肉眼可看见河外仙女座星系、三角座星系等.
4
WHAT WHY WOW
课外实践与练习——WWW
1. 孙悟空一个筋斗可翻十万八千里，即5.4×104km，织女星距地球约2.3×1014km，那么孙悟空大约要翻多少个筋斗才能到达织女星 如果孙悟空每秒钟翻一个筋斗，那么他要连续不停地翻多少年才能到达织女星(只要求估算出数量级)
织女星到地球距离2.3×1014km，孙悟空需要翻的筋斗个数
n=2.3×1014km/5.4×104km≈4.26×109（个）
孙悟空每秒钟翻一个筋斗，一个筋斗的距离是5.4×104km，即孙悟空
飞行的速度为5.4×107m/s，根据速度公式可得需要时间：
t=s/v=2.3×1017m/5.4×107m/s≈4.26×109s
=4.26×109s/（360×24×3600）年≈137年。
课外实践与练习——WWW
2. 查阅有关资料，自己设计图表，将质子、氢原子、水分子、周岁婴儿、中央电视台的电视塔、中国、地球、太阳系、银河系按由大到小的顺序排列起来，并标出它们的大致尺度。
质子直径 10-15 m；氢原子直径 10-10 m；水分子直径
10-10 m；周岁婴儿身高 10-1 m；中央电视台电视塔高102 m；中国海岸线长度 10 7m ；地球半径 106 m；太阳系直径 10 17m；银河系直径 10 20m.
课外实践与练习——WWW
宇宙与人观后感
浩瀚的宇宙包容万物、包括可能和不可能、现在和未来；当人类，一个渺小的生物，落在宇宙—-地球的小尘埃上时，这两者之间是没有可比性的。然而，人的思想比宇宙大，比宇宙宽，所以它是可比较的。宇审、人，谁主宰
人类已经在地球上存在了大约200万年，200万年前，甚至更早，我们无法确切地知道地球形成之初发生了什么，更不用说宇宙的年龄了。据说宇宙大爆炸是有历史的，但是对于宇宙爆炸的原因，爆炸后物质的去向，以及如何形成宇宙的各个部分仍然没有明确的解释。宇宙的空间如此之大，以至于它有如此之多的物质。也许真理可与人类的思想相比。太阳系外有星系，星系外也有星系，那么星系外的星系呢 也许没有概念空间。
3. 观看科普影片《宇宙与人》或阅读与宇宙相关的文章，写一篇观后感或读后感。
课外实践与练习——WWW
宇宙中发生的很多事情都来自于我们的知识，或者来自于我们似乎不可能做的事情。例如电影《宇宙与人》中介绍的太阳与木头燃烧的原理:木头燃烧的本质就是原子交换释放出某种化学能。燃烧后，原子核的质量一点也不下降。太阳燃烧的原理与营火完全不同，它在燃烧原子核。爱因斯坦利用著名的质能转换公式计算出核能可以达到普通化学能的20xx万倍。宇宙中最有效的核能是氢与氦的聚变，即四个氢原子与一个氦原子的聚变。这个过程可以把千分之七的物质转化成能量。物质的能量虽然只有千分之一，但太大了。如果我们把1kg氢原子的千分之七转换成能量，就等于4000t石油和6000t煤。一根只能燃烧几分钟的树枝所含的核能，足以点亮一个100瓦的灯泡100万年。
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课堂练习
1. 宇宙是一个_____（有/无）层次的天体结构系统，天文学中常用光年做______（时间、长度）单位；在太阳系中，太阳是_______（选填“星系”、“恒星”或“星”）。
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长度
恒
有
宇宙是有层次的天体结构系统，是有起源的、膨胀的和演化的.。
光年是光在一年内通过的路程，天体之间相距遥远，天文学中常用光年做长度单位。
在太阳系中，太阳自身能发光发热是恒星。
2．为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索。从科学的角度分析，下列说法中错误的是（ ）
A．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
B．卢瑟福建立了原子结构的核式模型
C．哥白尼提出了地球是宇宙真正的中心的学说
D．哈勃发现的哈勃定律推断星系在远离我们而去
C
A．汤姆生发现了原子内部包含电子，从而揭示了原子是可以再分的，故A正确，不符合题意；
B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，故B正确.
C．哥白尼提出了太阳是宇宙真正的中心的学说，故C错误，符合题意.
D．根据哈勃提出的哈勃定律推断，星系在远离我们而去，故D正确.
故选C
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3. 宇宙是一个 _____（有/无）层次的天体结构系统，天体之间相距遥远，天文学中常用 _____做长度单位；截至2021年1月3日6时，中国首次火星探测任务天问一号火星探测器已经在轨飞行约163天，飞行里程突破4亿千米，火星是太阳系中的一颗 _____（恒/行/卫）星。
有
光年
行
宇宙是一个有层次的天体结构系统，它在不断地膨胀。
光年是光在一年内通过的路程，天体之间相距遥远，天文学中常用光年做长度单位。
太阳是银河系中的一颗恒星，火星是太阳系中的一颗行星。
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4. 北京时间2019 年4 月10日21时，首张黑洞照片全球发布，露出真容的黑洞，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65 亿倍，黑洞是一种质量极大的密实天体，具有非常强的引力，在它周围的一定区域内，连光也无法逃逸出去。下列说法中错误的是（ ）
A．光年是长度单位
B．黑洞的密度非常大
C．黑洞强大的引力是分子间的引力
D．人眼无法直接看见黑洞内部
C
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解析见下页
A．光年是指光在一年时间里所传播的距离，是长度单位，故A正确，不符合题意；
B．黑洞的质量约为太阳的65亿倍，可以说明黑洞的密度非常大，故B正确不符合题意；
C．黑洞是宏观天体，该引力属于万有引力，不是分子间的引力，故C错误，符合题意；
D．黑洞是一种质量极大的密实天体，具有非常强的引力，在它周围的一定区域内，连光也无法逃逸出去，所以人眼无法直接看见黑洞内部，故D正确，不符合题意。
所以选C。
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5. 人类向物质世界两极进军的脚步一刻也没有停止。1897年人们首先发现了电子，进而认识到原子是由原子核和电子组成，原子核由质子和______组成，质子带_____电；在如图所示的两种模型中，______（甲/乙）是卢瑟福提出的原子模型。对于宇宙的认识，哥白尼提出了“_________”（地心说/日心说），20世纪20年代科学家发现星系在远离我们而去，这为宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸提供了证据。
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正
乙
解析见下页
日心说
中子
人们通过研究发现，原子是由原子核和核外电子构成，其中原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，而核外电子带负电，所以原子整体呈现电中性状态。
卢瑟福提出了原子的核式模型，即原子核位于原子的中心，核外电子围绕原子核运动，故图乙是卢瑟福提出的原子模型。
波兰天文学家哥白尼提出了日心说，他认为太阳是太阳系的中心。
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6. 20世纪40年代末，著名物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，认为宇宙起源于137亿年前的一个“原始火球”大爆炸，大爆炸模型现在被称为宇宙学的标准理论．下列有关支持“原始火球”大爆炸理论的观察事实中，说法正确的是 （ ）
A．用哈勃望远镜观察到星系光谱的“红移”现象
B．通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系
C．哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点
D．通过科学测量发现不同的星系距离地球的长度不同
A
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解析见下页
A. 光谱的“红移”现象，表明星系在离我们远去，即宇宙仍延续着大爆炸后的膨胀过程，故A符合题意.
B. 通过科学探究发现宇宙中有数千亿个星系，说明宇宙很大，星系很多，与大爆炸理论没有直接关系，故B不符合题意.
C. 哥白尼提出的“日心说”观点取代“地心说”观点，体现了人类认识宇宙的过程以及进步，不能说明大爆炸理论，故C不符合题意.
D. 通过科学测量发现不同的星系距地球的长度不同，体现了星系的距离不同，及宇宙的广袤，与大爆炸理论没有直接关系，故D错误.
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所以选A．