(共28张PPT)
浙教版九年级下册
第1节 人类对宇宙的认识
第1章 演化的自然
引入新课
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？
引入新课
2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，航天员为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课，并通过视频与地面课堂师生进行实时互动交流。
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。
新课教学
中国的盘古开天说
关于宇宙的传说
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。
新课教学
上帝创造天地和万物
相传原始的宇宙漆黑一团，是上帝工作
了六天分别创造出了天地、日月星辰、
水火、草木果实、飞禽走兽以及人类万
物，上帝看这个世界山清水秀，鸟语花香，一切都十全十美了，于是在第七天停下了工作，安息了。同时赐福给这一天，并把这一天定为圣日。
古代人为什么会对宇宙的起源形成这样的认识？
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。
新课教学
一、从地心说到日心说
关于宇宙和我们赖以生存的地球，从古到今，人们的认识经历了根本性的变革。那么，我们对宇宙的认识是如何改变的？
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。中国战国时期的早期盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。
早期的古希腊学者也有类似的看法。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。
新课教学
托勒密认为，地球是宇宙中心，且静止不动，太阳、月球、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转。
早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。
公元2世纪，希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善了地球中心学说，创立了“地心说”模型
“地心说”可以解释5颗行星的观测路径，以及太阳、月球的运动路径。所以在随后的1000多年里，普遍为人们所接受。
地心说
新课教学
这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好吻合，得到了占统治地位的教廷的竭力支持。因而，“地心说”长期居于统治地位。“地心说”不仅成为禁锢人们思想的工具，而且也阻碍了天文学的发展。
新课教学
视频:日心说
新课教学
科学家经过仔细观测，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”。
他在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星，发现每一颗行星运行情况都不相同，而且发现日地距离始终不变。
因此他否定了地球是宇宙的中心，认为太阳是宇宙的中心，地球和行星是绕太阳做圆周运动的，月球围绕着地球转动，而最外层的恒星天球则与地心说并无本质区别。
哥白尼的宇宙体系
新课教学
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。
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。
哥白尼提出“日心说”后，差不多经过一个世纪才被人们接受。
新课教学
“日心说”中有关宇宙以太阳为中心的提法也是不正确的，用你知道的相关知识加以解释。
银河系
宇宙
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。
新课教学
①太阳上有黑子，说明太阳并不完美；
②围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行；
③金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
伽利略的观测发现与当时人们对宇宙的普遍认识并不一致，挑战了居于统治地位的“地心说”。1633年，罗马宗教裁判所判处伽利略终身监禁，随后改为软禁，直到他在1642年病逝。
伽利略的发现：
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伽 利 略
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新课教学
现代宇宙学说
视频：宇宙大爆炸
新课教学
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，天文学家哈勃根据自己对银河系意外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大，这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。
星系间的距离在扩大
思考与讨论
你是怎样理解哈勃发现的关于星系运动的特点的？你能想象出宇宙中的星系在怎样运动吗？
为了帮助我们更好地理解星系是如何运动的，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。小圆点代表星系；
2.用打气筒持续地向气球充气,使气球不断地胀大(即宇宙膨胀)；
3.观察气球在胀大过程中，各个小圆点间距离的变化。这些原先靠得很近的“星系”之间的距离增大了吗
新课教学
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。
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？
B和C都离A远去，
C比B远离A快。
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？
远的星系分离速度快一些,紧邻的星系分离速度慢一些。
新课教学
我们是否可以做出这样的推断：宇宙在不断膨胀，这意味着过去的宇宙比现在小。那么，时间越往前，宇宙中的星系之间的距离是否必然越小？再往前倒退至某一时间，宇宙是否密集在一个点上？
1948年，伽莫夫等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的大爆炸理论奠定了基础。
宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。
新课教学
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。
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乔治·伽莫夫
乔治·伽莫夫（George Gamow，1904～1968）是著名的物理学家和天文学家。
1946年，伽莫夫与他的两个学生—拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼一道，首次将相对论和化学元素生成理论引入宇宙学，提出了热大爆炸宇宙学模型。
伽莫夫认为：宇宙最初开始于高温高密度的原始物质，温度超过几十亿度，那时的宇宙中充满的是辐射和基本粒子；随着宇宙膨胀，温度逐渐下降，物质逐渐凝聚成星云，再演化成今天的各种天体。
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霍 金
史蒂芬·霍金，英国人，当代著名的科学思想家和杰出的理论物理学家。他提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想成了现代宇宙学的重要基石。
霍金的宇宙无边界设想是这样的：
第一，宇宙是无边的。
第二，宇宙不是一个可以任意赋予初始条件或边界的一般系统。
霍金预言宇宙有两种结局：
它可以永远地膨胀下去，或者它会塌缩而在大挤压处终结。
霍金的主要科普代表作品有《时间简史》、《果壳中的宇宙》等。
当堂检测
1、发现宇宙“膨胀”的星系运动证据的科学家是（ ）
A.伽利略 B.哥白尼
C.托勒密 C.哈勃
D
2、下列是宇宙大爆炸理论观点的是（ ）
A．大爆炸引起宇宙的膨胀，现在正在加速膨胀
B．大爆炸引起宇宙的膨胀，现在膨胀已开始变慢
C．大爆炸发生于很久的过去，现在宇宙已处于稳定状态
D．大爆炸引起宇宙的膨胀，现在膨胀已结束且开始收缩
A
当堂检测
3、我们利用气球做了星系运动特点的模拟实验（如图所示），下列有关该实验的描述，错误的是（ ）
A．在气球表面画上的这些小圆点，模拟的是宇宙中的星系
B．给气球充气，使气球不断地胀大，模拟的是宇宙的膨胀
C．气球胀大过程中各圆点间的距离变化模拟星系的运动特点
D．气球胀大时，对甲圆点而言，乙圆点的远离速度比丙圆点更快
D
板书设计
一、从“地心说”到“日心说”
地心说：地球是宇宙的中心
日心说：太阳是宇宙的中心，地球及其他星体都围绕太阳作圆周运动；
二、现代宇宙学的发展
第1节 人类对宇宙的认识
布置作业
1、复习本节课所学内容；
2、完成作业本中相应部分；
3、预习“第二节太阳系的形成和恒星的演化”。1.1 人类对宇宙的认识课后检测
班级 姓名
1.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
2.宇宙起源的证据是 （ ）
A.哈勃定律 B.旧约“创世纪”
C.盘古开天辟地的神话 D.女娲补天的传说
3.发现宇宙“膨胀”的星系运动证据的科学家是（ ）
A.伽利略 B.哥白尼
C.托勒密 C.哈勃
4.目前，大爆炸宇宙论已被广泛接受，其主要观点有( )
A．宇宙的年龄大约137亿岁以上
B．宇宙在爆炸中诞生，并不断地膨胀下去
C．宇宙以极高的密度和温度，被挤压在一个“原始火球”中
D．以上说法都是
5．古代人们形成“地心说”思想的客观依据是-----------( )
A. 日月星辰东升西落 B. 太阳会发光
C. 人间应位于天堂与地狱的中间 D. 流星会落向地面
6．如图所示，在一只气球上画一些小圆点，充气使气球不断膨胀，
观察此过程中各个小圆点之间的距离变化。该实验是模拟( )
A.板块的运动 B.细胞的生长 C.宇宙的膨胀 D.分子的运动
7．在光谱研究中发现“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”的现象，说明-----------( )
A.宇宙处在不断的膨胀中 B.地球是宇宙中唯一静止不动的星体
C.揭示了宇宙中星系的中心 D.在光谱研究中可能存在比较大的误差
8.下列关于“地心说”宇宙体系的说法，不正确的是( )
A．认为地球是宇宙的中心
B．打破了“天圆地方”的宇宙观，建立了宇宙空间的概念
C．可以解释5颗行星的观察路径
D．发展了“日心说”宇宙体系
9.2016年2月12日，美国科学家宣布探测到来自遥远天体的引力波信号，这个发现可以帮助科学家探索宇宙的诞生和发展。下列正确的是（ ）
A．宇宙是有起源的、膨胀的、演化的
B．太阳是宇宙的中心
C．宇宙中星系间的距离是恒定不变的
D．地球是宇宙的中心
10.下列有关大爆炸宇宙论的说法正确的是-------( )
A．大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察和研究得出的一个科学结论
B．大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察发现的一些自然现象所建立的假说
C．因为宇宙在不断膨胀的事实为大爆炸宇宙论提供了有力证据，所以大爆炸宇宙论已经说明了宇宙起源的事实
D．大爆炸宇宙论和牛顿第一定律一样是科学定律
11.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 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。
12.某科学兴趣小组根据美国天文学家哈勃的发现，采用橡皮筋建立星系运动模型探究星系运动的特点。实验步骤如下：21世纪教育网版权所有
步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上等距离的
三点A，B，C，如图甲所示，使L1＝L2＝1厘米；
步骤二：拉住橡皮筋的两头向两边拉长，如图乙所示，
使L′1＝L′2＝2厘米；
步骤三：继续拉长橡皮筋使L″1＝L″2＝3厘米……
如果以A点为参照物，图丙中s表示运动距离，t表示运动时间，那么射线____表示VC(C点的运动速度)。
(2)如果以A点表示我们居住的地球，B点和C点分别表示与地球相距较近和较远的星系，那么可以得出什么定性结论？21教育网
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(3)星系离我们的距离与它的退行速度之间有怎样的定量关系？
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(4)该实验结果支持的宇宙起源理论是______________。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A D D A C A D A B
扩大;膨胀;大爆炸宇宙;137亿;原始火球
