课件78张PPT。探索宇宙膨胀的宇宙我们已经了解了太阳系是以太阳这颗恒星为中心的,由行星、卫星、矮行星、小天体(包含小行星、彗星)等组成的一个天体系统。我们观察到的天空中的星星大多数也是和太阳一样发光发热的恒星,它们有的也会组成类似太阳系一样的天体系统。
在观星过程中,我们看到的天空中闪亮的银河光带,实际是由许许多多的恒星组成的一个恒星集团,被人们称为银河系。银河系大约由1000亿~2000亿颗恒星组成,直径有10万光年。
光的传播速度是每秒钟30万千米,光年就是光在一年中所走的距离,它是用来计量恒星间距离的单位。人们发现银河系以外还有类似银河系一样庞大的恒星集团。比如:仙女座星系、猎犬座星系,目前人类已经发现了超过100亿个河外星系。宇宙探密星空世界 1.恒星:人们仰望浩瀚的星空,仔细观察后发现,大部分星体的位置似乎不变,人们称这些星体为恒星.实际上,它们不是绝对不动,它们的相对位置也在变化,用很精确的天文仪器可以观察到它们的运动. 2.银河系:在晴朗夜空的闪烁群星中,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.太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗.宇宙探密星空世界 3.其他星系:其他星系看起来是天空中一些模糊的斑块.紧靠银河系的星系是仙女星系,它与我们的距离超过200万光年. 4.宇宙:散布在宇宙中的星系多达1000亿个. 人们认识到,宇宙是一个有层次的天体结构系统.科学的宇宙观:宇宙是一个有层次的天体结构系统。月亮围绕地球转动地球等八大行星围绕太阳转动,恒星也在运动。我们对宇宙的探索一:人类探索宇宙的方法利用肉眼直接观察利用天文望远镜进行观察发射探测器,访问其他星球以及外太空现在人们用天文望远镜已观测到距我们120亿光年的宇宙空间深处,但仍没有看到宇宙的边缘,而且科学家还发现宇宙正处在膨胀之中!
充满活力的宇宙 宇宙中每时每刻都有许多恒星诞生,同时也有许多恒星消亡。恒星都在不停地高速运动。有些恒星自身还有节奏地膨胀和收缩,有些恒星还不断地向外抛射物质… …我们的宇宙是一个充满活力的宇宙。恒星不永恒恒星的一生决定恒星寿命的因素只有一个——质量!
质量愈大,寿命愈短!
太阳可活一百亿年,而天狼星的寿命却只有几百万年。按比例来看,如果太阳可活七十岁,天狼星只能活三天!恒星的寿命15倍太阳质量 1千万年
1倍太阳质量 1百亿年
0.2倍太阳质量 1万亿年小质量恒星红巨星的外壳慢慢消散
中心的核压缩成为白矮星
白矮星冷凉了,就成了黑矮星小一点的恒星,默默的死去。大质量恒星一系列核反应后,他们呈现洋葱结构
没有了能量抵抗引力,超新星爆发
外层被炸飞,剩下的核被压缩
中子星(10亿吨/cm3)
黑洞大一点的恒星,光辉的尾声。超新星爆发的光辉自古以来,人类就充满了对宇宙的幻想,向往着飞向太空。人类对宇宙的探索人类对宇宙认识的每一次进步都离不开科学技术的发展。自从1609年意大利科学家伽利略发明了望远镜以来,人们不断地改进,发明了许多功能各异的望远镜,从而获得了越来越多的来自宇宙的信息。
太空技术的发展,人造地球卫星、太空望远镜、太空探测器、载人宇宙飞船等相继出现,实现了人类飞天的梦想。现在宇航员还可在太空站上过太空生活呢!我国是世界上公认的火箭的发源地。早在距今1700多年前的三国时代的古籍上就出现了“火箭”的名称。目前,我国的航天技术在世界上占有相当重要的位置。长征系列运载火箭的顺利反射,载人飞船“神舟”五号和“神舟”六号圆了中国人的飞天梦想。“嫦娥”一号探月卫星又发射成功,不久的将来,我国宇航员还将登月考察。
长征三号运载火箭长征二号运载火箭神舟五号“嫦娥”一号探月卫星发射升空 航天技术在世界上的地位,是公认的火箭发源地。我国在宇宙探索方面取得的成就: 载人飞船“神舟”五号、六号成功发射。 “嫦娥”一号探月卫星发射成功
…… 浑天仪(中国)伽利略望远镜
(意大利)牛顿的反射望远镜 射电望远镜中国最大的射电望远镜(昆明)美国的“钱德拉”X射线空间望远镜 哈勃太空望远镜(美国)哈勃拍摄的最好图片 马头星云火星 沙漏星云 猫眼星云 天空中的宝石 惊恐的双眼100多年来,无数科学家和工程专家为实现人类遨游太空的伟大理想进行了前赴后继的艰苦奋斗,终于在20世纪60年代初在载人航天技术方面取得了重大突破。在此后的38年中,共有385名男女宇航员遨游过太空,他们在太空连续生活和工作最长时间为439天。在这期间,人类也付出了代价,先后有14名男女宇航员在航天飞机发射和返回时以身殉职,为航天事业献出了生命。
太
阳
系
全
景银河系全景河外星系 在银河系外,又有着许许多多的其它星系河外星系散布在宇宙中的星系多达1000亿个我们的宇宙 宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸宇宙从何而来? 关于宇宙的起源,大多数科学家都认定:宇宙诞生于距今约137亿年的一次大爆炸.宇宙从何而来宇宙探密 大爆炸宇宙模型认为,宇宙起始于一个“原始火球”.在“原始火球”里,温度和密度都高得无法想象,这时物质所处的状态至今还无法描写.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.当温度降到一定程度时,逐步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等. 关于宇宙的起源,大多数科学家都认定:宇宙诞生于距今约137亿年的一次大爆炸.宇宙从何而来宇宙探密宇宙
世界太阳行星太
阳
系银河系河外 星系星
系
团宇宙宇宙
大爆炸望远镜小结你属于哪一个星座?双鱼座(2.20—3.20)水瓶座(1.20—2.19)白羊座(3.21—4.20)金牛座(4.21—5.21)双子座(5.22—6.22)巨蟹座(6.23—7.23)狮子座(7.24—8.23)摩羯座(12.23—1.19)天蝎座(10.24—11.22)射手座(11.23—11.24)天秤座(9.24—10.23)处女座(8.24—9.23)趣味角:水瓶座双鱼座白羊座金牛座双子座巨蟹座狮子座处女座天秤座天蝎座射手座射手座摩羯座1.关于光年的说法正确的是( )
A. 光年是时间单位
B. 光年是速度单位
C. 光年是长度单位
D. 光年是体积单位C2.关于宇宙观,下列说法正确的是:( )
A.地球是宇宙的中心 B.太阳是宇宙的中心 C.银河系是宇宙的中心 D.宇宙找不到中心D3、关于宇宙的起源,大多数宇宙科学家都认定:( )
A. 宇宙诞生于距今约一百亿年的一次大爆炸B. 宇宙诞生于距今约一百三十七亿年的一次大爆炸C. 宇宙诞生于距今约一百八十亿年的一次大爆炸D. 宇宙诞生于距今约二百五十亿年的一次大爆炸 B4.宇宙中有许多能自行发光,位置相对稳定的恒星,其中距离地球最近的恒星( )
A天狼星
B比邻星
C织女星
D太阳D银河系银河系银河系河外星系课件24张PPT。探索宇宙浩瀚的宇宙是什么样子的?我们每天抬头看到的星星、星云是什么样子的? ???????????????太阳系是四十六亿年前伴随着太阳的形成而形成的。太阳星云由于自身引力的作用而逐渐凝聚,渐渐形成了一个由多个天体按一定规律排列组成的天体系统。太阳系的成员包括一颗恒星、九大行星、至少六十三颗卫星、约一百万颗小行星、无数的彗星和星际物质等。太阳地球金星水星火星天王星木星小行星带土星海王星冥王星太阳系九大行星按与太阳由近到远排列是:水星、金星、地球、
火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。体积最大的两颗是:木星和土星。
木星和土星的最显著的特点是:体积大、有美丽光环且卫星多。人类是怎样逐渐认识太阳系的呢?人类很早就用肉眼观察到了水星、金星、木星、火星、土星。
公元1543年,哥白尼提出“日心地动说”。
公元1609年,伽利略用自制的天文望远镜第一次揭开了太阳系神秘面纱。
1781年,英国科学家威廉· 赫歇耳发现天王星。
1846年,法国的勒威耶与英国的亚当斯发现了海王星。
1930年,美国的汤博发现了冥王星。现代航天探测技术1977年夏末,美国宇航局发射了“旅行者”1号和“旅行者”2号探测器。“旅行者”号系列探测器的使命是对太阳系的四大行星:木星、土星、天王星、海王星进行近距离观测并取得科学数据。 追随旅行者号,深入太阳系寻找外星生命"旅行者号"发射升空1977年8月20日和9月5日,美国发射了旅行者1号和2号探测器 。一层薄薄的大气笼罩下的地球并不见得有多大,它显得那么脆弱。
用来区分地球的特征是黑色背景上蓝色的水、棕色和绿色的大块
陆地及白色的云层。 吉林1号陨石,重1770公斤,
是世界上最重的石陨星流星与陨石如果它闯进地球的大气层,因与空气摩擦而燃烧汽化,发出强光,
便是流星。如果它没有完全燃烧而坠落到地表,则是陨星。 地球上原来有大量恐龙,后来突然神秘地绝迹了,有人认为是小行星撞击地球引起的。谈谈你的看法。讨论...第一站 木星“旅行者”号系列探测器太空之旅的第一站就是木星,
太阳系九大行星中最大的一颗。木星旅行者1号探测器拍摄的木星照片,可以看到木星上的“大红斑”。“苏梅克-利维9号”彗星是在1993年3月26日由苏梅克夫妇与戴维·利维合作发现的第9颗彗星。它以11年左右的周期绕太阳运动,当它在1992年7月8日离木星最近时,它的彗核被木星引力拉碎成21块,变成绕木星运动的群体。天文学家经过计算,成功地预计了1994年7月17日至22日之间,这颗彗星的碎块将以每秒60千米的速度先后撞击至木星背着地球一面的南纬约44°的地方,这可是一次罕见的天文现象。撞击过程中,在木星上空出现了爆炸、火球、闪光,在木星大气中形成了黑斑。这次天体撞击事件必将在天文学史中留下辉煌的一页。 1、彗星主要由什么组成?
2、彗星可分 是哪几个部分?
3、最著名的彗星的什么彗星?它的公转周期是多少年?4、哈雷彗星最近一次回归是在1986年,推算下次哈雷彗星光临地球将是哪一年?哈雷彗星
哈雷彗星 76年
2062年彗核、彗发、彗尾
旅行者2号拍摄的土星照片第二站 土星“旅行者”号探测器在完成了木星使命后先后来到
土星。1980年11月“旅行者”1号先行而至,九个
月后的1981年8月“旅行者”2号随行而来。 土星的光环讨论:
土星的光环是由什么组成的? 土星的光环是由许多小石块和小冰块构成的。巨行星:木星、土星共同特征:距太阳比类地行星远,体积质量大,平均密度小,表面温度低。主要由氢、氦、氖等物质构成。卫星多且有光环。继续行进 天王星 海王星 冥王星“旅行者1号”继续穿越天王星、冥王星… …
1989年8月24日,经过12年长途跋涉的旅行者2号探测器如期
到达了旅途的最后一站──海王星
远日行星:天王星、海天星、冥王星共同特征:距太阳远,平均密度介于前两类行星之间,表面温度最低,都在-200℃。表层气体以氢和甲烷为主(冥王星表面有无大气还不清楚),有卫星,天王星和海王星有光环。讨论...得出形成生命的条件是:
①日地距离适中,使得地球上有液态水的存在。
②地球的大小适中,产生的引力能吸住大气层中
的各种气体。美国航空航天局专家透露,根据“旅行者1号”探测飞船
传回来的数据,目前这艘太空船已经飞抵了太阳系的
最边缘地区,将成为有史以来第一艘探访太阳系外星
际空间的“人类使者”。它将在浩渺的宇宙中一路航行,
不断向人类传递回此前从未探索过的陌生外太 空的信
息,直到2020年耗尽它的最后能量为止。它即将冲入
一个星际介质与太阳系内完全不同的未知领域。 飞出太阳系,探索宇宙作业通过科普书籍、杂志或相关网站收集有关我国天文学成就和航天技术发展对人类生活影响的资料,编一份小报
多阅读科普图书,增广见识
作业本、同步11.3探索宇宙学案
学习目标:
了解人类探索太阳系及宇宙结构的历程,认识到人类对宇宙的探索将不断深入。
通过展示人类对宇宙探究的历程,培养追求科学、探索宇宙的态度。
学习重、难点:
重点:对宇宙的了解
难点:通过展示人类对宇宙探索的历程,培养学生对科学的追求、认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神。
学习活动:
体验、想象与思考:
观看一幅关于宇宙的照片,让学生通过观察照片,在小组内谈谈自己的感觉?(每人至少说出一种感觉)
看课本P188—P189进一步了解人类对宇宙的探索历程,并回答如下问题:
图10-21中国古代的星象图说明了什么?
在人类漫长的历史进程中,人们主要依靠肉眼观察,简单猜测来认识宇宙。他们对宇宙的认识很有限,并带有很浓的神话色彩。其中,我国古代劳动人民就有相关的神话。请你列举一例。
在欧洲,在宗教的影响下,建立了“地心说”,请你说出“地心说”的含义是什么?
15世纪末期,欧洲文艺复兴运动解放了人的思想,人类进入了对宇宙进行科学探索的伟大时代。并提出了“日心说”。这个学说是 通过多年的观察和分析提出的。
1632年,科学家 首先制成了望远镜,把人类的视线引入了更宽广的星空。
飞向太空一直是人类不灭的梦想。随着科学技术的发展,宇宙飞船使人类踏上了月球。我国的首位航天员 乘坐中国自己研制的神州5号飞船升空。
认识浩瀚的星空
广袤而深邃的星空,有着无穷的奥秘。首先星空之大令人惊叹:地球是太阳系这个大家庭里一颗很小的 行星。太阳系除了太阳这个恒星外,至今还发现有9大行星,66颗卫星,2000多颗小行星,以及数量众多的彗星和流星。太阳系是银河系中的一部分。在广袤的宇宙中,像银河系这样的星系还有很多。
①让学生看下表 ,进一步认识太阳系
行星
行星直径(相对地球)
距离太阳(相对地球)
水星
0.38
0.39
金星
0.95
0.72
地球
1
1
火星
0.53
1.52
木星
11.2
5.20
土星
9.5
9.54
天王星
4.0
11.2
海王星
3.9
30.1
冥王星
0.18
39.5
(注:地球直径为12735Km,地球到太阳的距离为1.5×108 Km。)
②从仙女座发出的光需要200万年才能到达地球,也就是说,晚上我们见到的仙女座已经是200万年以前的仙女座了。
幻想与追求:
展望21世纪,人类探索宇宙的步伐将会不断加快,在太空中建立居住地,在不远的将来一定会实现。
观看一幅未来的太空城市图。(并让学生展开丰富的想象,各人说出来)
让学生讨论:在月球上生活和在地球上生活有哪些不同之处?
四.巩固练习:
1.“光年”是 单位。
2.除太阳外,距地球最近的恒星是比邻星,它离地球约有40万亿千米。如果宇宙飞船的速度是20千米每秒,那么坐宇宙飞船从地球到比邻星需要 天。
五.当堂检测:
1.“1光年”= 千米。
2.如今,人类已经登上月球,可是人们却不能在月球上长期居住。请你至少说出两个原因。
3.有很多星体不发光。可是晚上抬头望星空,星星都闪闪发光,这是为什么?
第十一章:小粒子与大宇宙
第一节 走进微观
教学目标
1.知识与技能:①知道物质是由分子和原子组成的。
②了解原子的模型,了解人类探索微观世界的历程,知道这种探索将不断深入。
③对物质世界从微观到宏观有大致的了解。
2.过程与方法:学习从物理现象和实验中,建立物理概念的能力。
3.情感态度与价值观:培养学生主动与人合作的精神,使学生认识到合作与交流的重要性。
教学重点
帮助学生建立一个正确的世界观,是学生能正确地认识微观世界和宏观世界激发学生研究物质,探究宇宙的兴趣和欲望。
教学难点
原子的结构
教学方法
教学用具
1. 光碟(有关物质组成和“基本粒子”)和多媒体课件。
? 2. 参考书:《基本粒子探索》、《中国大百科全书(物理卷)》。
课时安排
1课时
教 学 步 骤
导入新课
一、 引入新课
?宇宙万物,变化万千,大到天体,小到原子,它们的运动,它们的组成,引发了我们人类无限的遐想,激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。那么,我们这绚丽的世界到底是由什么组成的呢?今天起就对这一问题作初步探讨。
?板书:第十一章 小粒子与大宇宙??? 第一节 走进微观
新课教学
二、 新课教学
?(板书:一、 物质的组成)
?(板书:1. 物质是由分子或原子组成的)
? 要求学生阅读课本,请同学描述分子的大小,老师给予评价。
?(板书: 2. 分子是组成物质的最小微粒。改变分子在物质中的组合形式,物质的物理性质和化学性质等就会发生改变。最小的分子——氢分子的质量只有10-27kg左右。老师利用P215信息窗的内容说明分子是很小的)
?(板书: 3. 分子由原子组成的)
提出问题:现在我们已经知道,原子是很小很小的,我们的眼睛不能看见它。同学们猜想一下,这样小的物体是实心的?还是空心的?你认为它们的结构是怎样的?(请学生回答、讨论)
?讨论后老师播放光盘,将学生思路引入微观粒子中去。
?(板书:二、 微观粒子)
师:从刚才播放的影片,同学们已经知道分子是由原子组成的,那么,原子是不是就是组成物质的最小微粒了呢?
?生:讨论并发表各自的见解。
?师:在学生讨论的基础上,给予肯定性的总结和指导性的讲解,并要求学生阅读“微观粒子”部分内容,提炼并板书:
?1. 原子是由更小的微粒——带负电的电子和带正电的原子核组成的。
?2. 原子核是由不带电的中子和带正电的质子组成的。
?3. 质子和中子是由被称为夸克的更小的粒子组成。
?4. 各种粒子的空间尺度(单位:cm)
?师:声情并茂地朗读最后一自然段,激发学生探索自然的兴趣。
三、 小结:??略
作业
P218 1-3 及导学与演练
板书设计
课后反思
第二节 看不见的运动
教学目标
1.知识与技能:
①知道分子之间存在间隙。
②知道物质是由分子构成的;分子不停地做无规则运动;分子的体积和质量都非常小,在一般物体里含有的分子数非常多。
③知道分子间存在作用力,分子间作用力与分子间距离有关,知道一些分子间相互作用力的实例。
④知道物质的三种状态的特点。
2.过程与方法:
①通过实验探究,透过现象看本质,分析讨论得出分子动理论。
②通过实验的设计、探究过程,进行物理方法的教学,如发现法、分析比较法、概括归纳法
3.情感态度与价值观:
①通过对日常现象和探究实验的切身体验,培养学生热爱生活、善于发现问题并自己独立解决问题的能力。
②理论联系实际,培养学生用所学知识解决实际问题的能力。
教学重点
知道分子动理论的三个基本观点和相对应实验事例,并能用分子动理论的观点进行解释.
教学难点
知道分子动理论的三个基本观点和相对应实验事例,并能用分子动理论的观点进行解释.
教学方法
讲授法、实验探究法、体验式、合作与交流(分组讨论)
教学用具
每组器材为100mL量筒2只,装有二氧化氮气体的广口瓶2只,相同容积的空广口瓶2只,250mL烧杯2只,冷、热水适量,滴管一只,红(蓝)墨水一瓶,注射器一只(5~10mL),染色酒精50mL,水50mL,毛玻璃2片,一段细铁丝。
课时安排
1课时
教 学 步 骤
导入新课
1. 引入新课
我们已知物质由分子组成,分子由原子组成,但是同学们想过没有,组成物质的这些微粒是怎样排列的?是像士兵的队伍还是像墙一样密不透风呢?
问题提出后,老师根据学生的猜想在黑板上画简图,并请出同学们观察桌上的装有50mL酒精和50mL水的量筒,问学生看见水和酒中的空隙吗?
生:……(板书:第二节 看不见的运动)
新课教学
探究活动一:分子间有空隙
请同学们按课本中第一个实验探究做实验,要求将水倒入酒精中,倒入前,请各组猜想混合后的总体积并记录在课本的空白处。
比较实验结果,并与猜想的结果对照。
实验结果是总体积没有100mL,那么少掉的那些体积跑到哪里去了,请同学们猜想原因。如果猜不出,老师提示:往一堆鸡蛋里撒一把细沙子,你能看见细沙吗?为什么?直到同学们得出正确结论:分子间有空隙。
(板书:一、 分子之间存在着空隙)
师问:组成物体的微粒都在原地不动吗?请猜想。
探究活动二:分子的运动
(1) 各小组将空瓶口对准装有二氧化氮气体的瓶口(按第二个实验探究做),抽去中间的毛玻璃,观察空瓶中是否有棕色的气体。
(2) 分别向冷水和热水中滴入一滴墨水,观察墨水是否散开,哪个散得快。
请学生回答观察到的现象,并说明现象产生的原因。
(板书:二、 组成物质的分子都在永不停息作无规则运动)
扩散:不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,温度高时扩散得快。
扩散现象说明:①分子间存在间隙。②分子都在永不停息地作无规则运动。
探究活动三:分子间的作用力
(1) 请同学们把细铁丝拉长一点,说明用力情况,容易吗?
(2) 将注射器中注入水,用手堵住针筒嘴,用力推活塞,容易推动吗?(与空气相比)
请同学说明实验现象产生的原因。
(板书:三、 分子间存在相互作用的引力和斥力。)
四、 物质中的分子状态
(1) 固体:分子靠得很近有规律地紧挨在一起。所以,固体有一定的体积和形状。
(2) 液体:分子靠在一起。在一定限度内,分子能运动或滑动,所以液体有一定的体积而没有一定的形状。
(3) 气体:分子离得比较远,能自由地向各个方向运动。所以,气体没有固定的形状和确定的体积。
3. 小结:师生根据板书内容共同小结,结合本节的重难点,回忆所学,加深记忆和理解,形成知识网络。
作业
1.完成节后P223练习1、2、3。
2.完成《导学与演练》中本节内容。
板书设计
课后反思
第三节 探索宇宙
八年级物理第十一章第三节
教学目标
1.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。
2.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、认识宇宙的科学态度、探索宇宙的科学精神。
3.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。
教学重点
通过课本的介绍对浩瀚的宇宙有一个初步的认识,知道人们探险究宇宙的艰辛历程;了解银河系的有关知识。
教学难点
通过课本的介绍对浩瀚的宇宙有一个初步的认识,知道人们探险究宇宙的艰辛历程;了解银河系的有关知识。
教学方法
人的一生相对于浩淼的宇宙是极其渺小和短暂的,但是人类对宇宙奥秘的探索却是一刻也没有停止过。宇宙有多大?宇宙有限还是无限?宇宙有没有中心?如有,宇宙的中心在哪里?宇宙如何变化?宇宙的未来会是什么样子?等等。
这一章节,涉及到很多的天文知识,容量极大,而学生可能对于这方面的了解比教师多,因此可尽量地让学生发表看法、问题,激起他们的兴趣,教师起到引导、过渡作用。
教学用具
课时安排
教 学 步 骤
导入新课
(一)引入:
图片:“嫦娥奔月”、“鹊桥相会”、东方红一号、神州五号发射。
你能从以上的每一张图片得到怎样的信息?
[学生]:“嫦娥奔月”、“鹊桥相会”等美丽的神话故事,是我们的祖先向往着浩瀚的星空,对于地球以外世界的想象。“东方红一号”是我国发射的第一颗人造卫星,“神州五号”的发射使我国成为了世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。
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。
新课教学
一、 探索的历程
那么,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]
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;后来随着农业作物的生产,地域间进行贸易,交通发展起来,人们逐步发现地球是圆的;天文学的发展,在观测天体的运动规律基础上,对地球的了解越来越多……
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密发表了他的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,发现托勒密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地动学说。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。
从世界上第一颗人造地球卫星发射成功,到人类第一次乘飞船进入太空。
美国的“阿波罗”登月计划。
“神舟”号系列飞船的四次成功飞行。
二、 浩瀚的星空、幻想和追求
我们知道天体之间相距很遥远,用我们常用的长度单位来描述它们之间距离,显得不够用了。在天文中,常用的长度单位有:l.y(光年——光在一年在真空中所经过的路程),AU(一个天文单位——地球到太阳的平均距离)。光年约是天文单位的1014倍。
现在,我们就借助于影片资料来追溯一下人类认识宇宙的过程。
人类最先了解的是与地球并称为“八大行星”的:水星、金星、火星、土星、木星、天王星、海王星、冥王星(已消失)。
在这些行星中,你知道哪些星球,或者你最想知道哪个星球?
(根据学生的叙述,在“八大行星”有选择性的点击对应的片断。)
由“八大行星”、卫星、彗星以及其他星际物质,构成了太阳系。
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。
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)
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。
到这里,人们认为银河系就是整个宇宙。
但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。
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。
三、幻想与追求:
美国1969年,尼尔·阿姆斯特朗等三位航天员,乘坐“阿波罗11号”,第一次登上了月球。1971年,前苏联发射了人类历史上第一个宇宙空间站“礼炮号”,从地球以外的地方来认识宇宙,探索它的奥秘。
我们中国也不甘人后,于1970年4月24日,成功发射第一颗人造卫星;1975年11月26日,发射“返回型遥感卫星1号”,并于三天后回收成功;1981年9月20日,成功地实现了“一箭多星”得发射;1984年4月8日,成功发射地球同步通信卫星;1999年11月20日,第一艘载人航天试验飞船“神舟一号”成功发射;2003年10月15日9时,“神舟五号”载人飞船成功发射,在太空中绕地球14圈后,安全返回。
成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家后,我国将在2010年实现月球探测计划。
总结
这节课,我们回顾了人类了解宇宙的过程。能不能谈谈你们的感受?
当然,还有一些关于宇宙的知识,同学知道的或者不知道的,课堂上没来得及进行交流的,课后大家可以再继续探讨。
说不定,多少年以后,我们在座的同学们中间,在探索宇宙奥秘方面有自己的发现和学说。
作业
本章练习1-5
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课后反思