(共50张PPT)
探索月球和火星
主题一 探寻人类的太空家园
描述地球在太阳系中的位置地球的宇宙环境。
说球与其他行星的主要异,认识地球是太阳系中唯一有生命星球。
解世界和中索太空的历程、具和成果,认识人类探索太空的意。
使用空观察工具观察宇的星体,述观察到的现象。
主题学习目标
人 类 为 什么要 探 索 地 球和太阳系?
主题内容
2.探索月球和火星
1.描绘太阳系中的宜居带
新课导入
人类探索太阳系的历程是漫长的。从古代的天文学家观察星空,到现代的太空探测器深入宇宙深处,科学家们经历了无数的困难和挑战,为我们揭示了越来越多的太阳系奥秘。
你的太空梦想是什么?
火星基地
月球基地
外星人
理解地球环境的独特性:通过描绘太阳系中的宜居带,学生将认识到地球位于距离太阳适中的位置,拥有适宜的温度、液态水和大气层等条件,这些条件共同构成了地球生命存在的基础。这有助于学生树立尊重自然、珍惜地球环境的观念。
培养可持续发展意识:在认识到地球环境的脆弱性后,学生将更加关注人类活动对地球环境的影响,从而培养起可持续发展的意识,学会在经济发展与环境保护之间找到平衡点。
人地协调观
理认识太阳系结构:学生将学习太阳系的基本构成,包括太阳、行星、小行星带、彗星等天体,以及它们之间的相对位置和关系。这有助于学生建立对太阳系整体结构的认知。
分析宜居带特征:通过对比太阳系内不同区域(如内行星带、小行星带、外行星带等)的环境条件,学生将深入理解宜居带(即地球所在区域)的独特性和适宜生命存在的条件。
区域认知
跨学科整合:在描绘太阳系中的宜居带时,学生需要运用物理、化学、生物等多学科知识来综合分析问题。例如,理解太阳辐射对地球温度的影响、大气层对紫外线的屏蔽作用等。
系统思维:学生将学会从系统的角度看待地球环境问题,认识到地球是一个复杂的生态系统,其内部各要素之间相互联系、相互影响。
综合思维
观察与记录:鼓励学生观察夜空中的天体现象,如行星运行轨迹、月相变化等,并尝试用简单的工具进行记录和测量。这有助于培养学生的观察能力和数据收集能力。
模拟实验:通过模拟太阳系中不同行星的运动轨迹和环境条件,学生可以更直观地理解太阳系的结构和宜居带的形成机制。这有助于培养学生的动手能力和实验设计能力。
地理实践力
核心素养
目 录
01.月球和火星
02.太空探索技术
月球和火星
PART ONE
月球
位于生命宜居带的星球不一定都有生命存在,如月球。月球是地球的天然卫星,尽管它位于宜居带内,但由于缺乏大气和液态水等生命存在的必备条件,并未孕育出生命。
月球
月球是距离地球最近的星球,人类对月球的探索历史悠久。古时候,人们用肉眼观察月球,推测它的运动规律,并根据月相变化的周期制定历法,指导生产生活。
月球
月球正面
月球背面
地球唯一的天然卫星;直径约是地球的1/4;质量约是地球的1/81;表面温度约 -180°C~150°C;自转和公转周期均为27.3天,方向均是自西向东;无大气。
月球
1609 年,意大利天文学家伽利略使用高倍望远镜观测月球,首次发现了月球上的环形山,并绘制了世界上第一幅月球图,开启了人类对月球的科学研究。
1602年,伽利略制作了史上第一 架折射式天文望远镜。
伽利略
世界上第一幅月球图
月球
1959 年,苏联发射的“月球 2 号”无人登陆器在月球表面硬着陆,成为世界上第一件留在月球上的人造物体。
“月球 2 号”无人登陆器
月球
1969 年,美国的“阿波罗 11 号”实现了人类历史上第一次载人登月,飞行员阿姆斯特朗成为登上月球的第一人。
人类在月球上的第一个足迹
阿波罗 11 号
飞行员阿姆斯特朗
月球
中国的嫦娥探月工程也在迅速发展。从 2007 年到 2020 年,中国已陆续成功发射了 5 个月球探测器,完成绕月飞行、落月探测、采样返回三项任务,计划在 2030年前后实现航天员登月。
嫦娥三号探测器成功发射。中国第一辆月球车——“玉兔号”成功着陆
2013
嫦娥五号探测器成功发射,实现了中国首次无人采样返回
2020
嫦娥一号卫星成功发射,首次获取中国月球探测工程的月相图像
2007
嫦娥二号卫星成功发射,完成深空探测、降落相机实验等多项任务
20102
嫦娥四号探测器成功着陆月球背面,成为人类第一个着陆月球背面的探测器
2019
嫦娥六号探测器成功发射,首次获取月背的月球样品
2024
探月意义
通过研究月球的起源,间接了解地球的形成与演变
因探测的难度较低,月球可以作为人类探索更广阔的宇宙空间的重要基地
火星
水星
金星
地球
火星
地球的邻居火星也邻近宜居带。科学家曾经推测火星是太阳系除地球之外最可能存在生命的星球。因此,火星一直是人类探索宇宙的重要目标。
火星
最早的火星探测器发射于 20 世纪 60 年代,拍摄了火星表面图片。
火星沙丘
2015年火星探测器拍摄到火星沙丘,沙丘上有一系列间隔约3米的大波纹。科学家推测,这些波纹是风吹动形成的。
火星
20 世纪 90 年代,火星车成功登陆火星,在火星表面收集岩石和土壤样本,寻找可能存在的水痕迹。
火星
2020 年,中国成功发射了“天问一号”火星探测器。
“天问一号”着陆平台与“祝融号”火星车
祝融号火星车在火星上工作
中国首辆火星车祝融号,高1.85米,4只“翅膀”是提供能源的太阳能电池板。右上图为祝融号拍摄的火星表面。
火星
在火星探测过程中,科学家发现火星上的大气非常稀薄,几乎不含氧气,显然不适合生命生存。到目前为止,人类还没有发现火星上有生命存在的痕迹。
工具与实践
观测星空
利用手机观星软件,或者在天气条件较好的夜晚借助观星手册等材料,选择一颗星球 ( 如月球、金星、木星等 ) 进行观测,尝试描述该星球的大小、亮度、在天空中的位置等现象。
太空探索技术
PART TWO
人类探索太空的技术在不断进步。目前,天文望远镜和航天器等是探索太空的主要工具。
天文望远镜
航天器
1990 年发射,是位于地球大气层之上的光学望远镜
哈勃太空望远镜
2021 年发射,是比哈勃太空望远镜镜面更大的红外线望远镜
韦伯太空望远镜
射电望远镜能够接收来自太空的信号,帮助我们更好地观测宇宙,探索宇宙的奥秘。
FAST 射电望远镜
又称“中国天眼”,是目前世界最大的单口径射电望远镜,位于中国贵州省,接收面积相当于30个标准足球场大小。
空间站是一种特殊的航天器,可以让人类在太空生活,并开展物理、化学、生物、医学等领域的科学研究。
1971年4月苏联发射了世界上第一个空间站“礼炮1号”。这是历史上人类探索太空的里程碑。
1986年,发射了第二个空间站“和平号”。
2010年,美国、俄罗斯、日本、法国等16个国家 联合建造的国际空间站开始全面使用,是迄今在轨运行的最大空间平台。目前,国际空间站严重老化,即将退役。
2022 年,中国天宫空间站建成,它是目前人类在轨运行的第二个空间站。
中国天宫空间站(国家级空间实验室,轨道高度为 400 多千米)
2022年底,中国空间站(又称天宫空间站)全面建成。它是人类继“礼炮1号”“和平号”空间站和国际空间站之后,建造的第四座大型在轨空间实验平台。这标志着我国已掌握了太空长期载人飞行技术, 具备了开展太空长期有人参与科学试验的能力,并能够综合开发利用太空资源。
神州载人飞船
神州载人飞船
神州载人飞船
问天实验舱
梦天实验舱
水稻育种实验
宇航员工作和生活的主要场所
天宫空间站及其内部工作场景
中国航天员在轨交接仪式
2022年12月2日,神舟十四号与十五号航天员乘组首次完成在轨交接,中国空间站正式开启长期有人驻留模式。
思维拓展
人类是否有希望访问地外文明?
假设银河系中存在地外文明,经科学家测算,相邻文明实现双向沟通至少需要200年。对人类而言,这是很长的一段时间。那么,人类还有希望访问地外文明吗?目前答案是不可能。因为使用人类目前的空间探测器,就算往返离地球最近的半人马座,也需要约5万年。若以接近光速运行会大大减少旅行时间,但人类目前无法做到。也许,随着科学技术的发展,未来我们能够成功访问地外文明。
人类太空探索的过程对你有什么启发?
1957年
1961年
1969年
1997年
1977年
1990年
苏联“东方1号”载人航天飞船成功发射
美国“阿波罗11号”飞船登上月球
苏联发射了人类第一颗人造地球卫星
美国“旅行者号”空间探测器成功发射
美国哈勃空间望远镜成功发射
美国“旅居者号”火星车登陆火星
2010年
国际空间站正式建成
思考
人类太空探索的过程对你有什么启发?
思考
我国成功发射第一颗人造地球卫星——“东方红一号”
我国成功发射首颗月球探测器——“嫦娥一号”
我国“祝融号”火星车成功着陆火星
“神州五号”飞船圆满完成我国首次载人航天飞行
我国在贵州平塘建成了世界上最大的单口径射电望远镜——“中国天眼”
我国”天宫“空间站全面建成
2016年
2022年
2003年
2007年
2021年
1970年
课堂小结
能力提升:了解世界和中国的探索太空的历程,认识人类探索太空的意义;
课堂小练
地球是太阳系八大行星之一。地球与月球组成一个天体系统—地月系统。地球是目前宇宙中已知唯一存在生命的天体,是适合人类生存的唯一家园。下图为太阳系模式图。读图,完成下面小题。
6.地球的天然卫星A星球是( )
A.月球 B.太阳
C.金星 D.冥王星
解析:地球绕太阳公转,月球绕地球公转,地球的天然卫星是月球。A正确。
A
1.北京时间2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,现场医监医保人员确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状况良好,神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。人类对太空的探索从未停止脚步,下列说法正确的是( )
A.美国的航空航天技术水平高,拥有哈勃空间望远镜和“旅居者号”空间探测器
B.我国的空间站名为“天宫”,第一艘载人航天飞船是“神舟五号”
C.除了月球,人类还曾经登上火星
D.人类探索宇宙的主要目的是开发贵金属矿产资源
解析:美国的航空航天技术水平高,拥有哈勃空间望远镜和“旅行者号”空间探测器,“旅居者号”是人类第一台火星车,A错误;人类至今没有登上火星,C错误:探索宇宙的主要目的是科学研究,并不是开发矿产资源,D错误。故选B。
B
2.不久的将来,“嫦娥工程”将载着中国航天员登上月球。根据你所掌握的知识,你认为对登月的航天员来说,下列设备不是必需的是( )
A.无线对讲机—方便通话 B.专用宇航服—防寒(热)
C.专用汽车—用于行走 D.氧气—用于呼吸
解析:登月者需要和地球研究人员随时保持联系,所以无线对讲机是必需的。月球冷热变化剧烈,专用宇航服是必需的。月球上没有氧气,所以氧气是必需的。现在人类登月活动范围小,以收集月球资料、科学研究为主,还不能大范围开发月球,所以专用汽车不是必需品。故选C。
C
2022年9月6日,来自埃塞俄比亚、埃及等非洲8国的青少年通过网络视频与正在中国空间站执行任务的神舟十四号航天员进行“天宫对话”活动,互动场面气氛热烈,妙趣横生。据此完成下面小题。
3.关于人类进行宇宙探索的意义,错误的是( )
A.探索生命起源 B.揭示宇宙的形成与演化
C.进行星际殖民 D.探索空间环境对人类生存环境的影响
解析:人类探索宇宙主要是为了探索生命起源,揭示宇宙的形成与演化,探索空间环境对人类生存环境的影响等,ABD正确,不符合题意;而不是为了星际殖民,C错误,符合题意。故选A。
A
2022年9月6日,来自埃塞俄比亚、埃及等非洲8国的青少年通过网络视频与正在中国空间站执行任务的神舟十四号航天员进行“天宫对话”活动,互动场面气氛热烈,妙趣横生。据此完成下面小题。
4.通过网络视频进行“天宫对话”时,容易影响信号接收的是( )
A.黑子 B.日珥 C.耀斑 D.太阳风
解析:太阳活动的类型有黑子、耀斑、日珥、太阳风等,其中黑子发生在光球层,耀斑、日珥发生在色球层,太阳风发生在日冕层。太阳大气不断释放高速带电粒子流(太阳风),会扰乱电离层,干扰无线电短波通讯,所以信号接收容易受到影响,D正确;黑子、日珥、耀斑对无线信号传输影响较小,ABC错误。故选D。
D
中国空间站由“天和”核心舱、“梦天”试验舱、“问天”试验舱、载人飞船(“神州”系列飞船)和货运飞船(“天舟”系列飞船)五个模块组成。空间站建好后可开展科学研究和太空实验,以满足空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。据此回答下面问题。
5.空间站建好后,具有的作用有( )
①开展科学研究和太空实验
②满足空间探索需要
③火星探测
④月球探测
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:空间站建好后可开展科学研究和太空实验,以满足空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。故选A。
A
中国空间站由“天和”核心舱、“梦天”试验舱、“问天”试验舱、载人飞船(“神州”系列飞船)和货运飞船(“天舟”系列飞船)五个模块组成。空间站建好后可开展科学研究和太空实验,以满足空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。据此回答下面问题。
6.下列与空间站建设息息相关的工程是( )
①“天宫”空间站
②“神舟”系列载人飞船
③“祝融号”火星车
④“嫦娥三号”探测器
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:读图文材料可知,中国空间站由“天和”核心舱、“梦天”实验舱、“问天”实验舱、载人飞船(“神舟”系列飞船)和货运飞船(“天舟”系列飞船)五个模块组成。所以选项中以空间站建设息息相关的工程是“天宫”空间站和“神舟”系列载人飞船。故选A。
A
知识地图
地球大小适中,温度适宜,有含氧的大气层和丰富的液态水,这是地球上存在生命的主要条件
中国的太空探索取得了令世界瞩目的进展,实施了“嫦娥工程”,进行了火星探测,建立了空间站
人类的主要太空探索成就有探月工程、火星探索、建立空间站等。目前还没有发现第二个适合人类生存的星球。
主题作业
1.辨别下列叙述的正误,正确的在括号内打“√”,错误的在括号内打“×”。
(1)北极星是太阳系中的一颗恒星。 ( )
(2)与地球相比,水星、金星和火星的体积较小。 ( )
(3)地球是银河系中唯一存在生命的行星。 ( )
(4)“中国天眼”是目前世界上最大的光学望远镜。 ( )
(5)2013年中国第一辆月球车“玉兔号”在月球表面成功着陆。 ( )
(6)2022年中国“天问一号”空间站顺利建成。 ( )
×
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×
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√
×
2.如果去中国的某个卫星发射基地参观,请你和同学一起设计出行计划,包括目的地、线路、交通工具、天数、需要教师或家长提供的帮助等,并提出一个通过参观可以得到解决的航天问题。
参考答案
目的地:文昌航天发射场
线路与交通工具: 1.出发地:假设我们从北京出发。2.交通工具:飞机:从北京首都国际机场直飞海口美兰国际机场,飞行时间约3小时。地面交通:从海口美兰机场乘坐高铁或租车前往文昌市,车程约1小时。
天数:3天2晚 第一天:抵达文昌,入住酒店,适应环境,参观文昌市区的航天科普馆,了解基本的航天知识。第二天:全天在文昌航天发射场参观,近距离观看火箭发射(如果当天有发射任务),并在发射场周边进行科普活动。第三天:早上可以参观周边的椰子王国等景点,下午返回海口,准备返程。
需要教师或家长提供的帮助: 1.行程安排与预订:帮助预订机票、酒店及可能的发射场参观门票。 2.安全指导:提供旅行安全注意事项,确保学生在整个行程中的安全。 3.科普资料:准备一些基础的航天知识资料,以便在参观前进行预习,提高参观效果。 4.政审报备:如果参观需要政审,需提前协助学生准备相关材料并提交。
通过参观可以解决的航天问题
问题:为什么文昌航天发射场适合发射大型火箭?
解答路径:1.低纬度优势:文昌航天发射场接近赤道,可以利用地球自转带来的较大线速度和惯性离心现象,减少火箭发射时所需的燃料消耗,提高运载能力。
2.安全性:作为滨海发射场,文昌可以通过海运解决巨型火箭的运输难题,并提升火箭残骸坠落的安全性。
3.发射效率:文昌发射场纬度低、射向宽,有利于火箭发射后的轨道入轨,提高发射效率。
感谢观看