初中物理苏科版（2024）八年级下册（2024）宇宙探秘课文内容课件ppt

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早在远古时代，人们就开始了对宇宙的探索。公元 16 世纪以前，我国一直是世界上观测天文现象最精确、观测资料最丰富的国家之一。我国古人凭借肉眼观察星空，绘制星图，并依照他们的美好想象命名了许多星座。
敦煌星图（约绘制于公元8世纪初）
1. 了解银河系。2. 了解宇宙天体的结构层次。3. 了解宇宙的起源。4. 了解我国航天事业的进展。5. 了解人类认识的空间尺度和时间尺度。
1. 银河系2. 宇宙天体的结构层次3. 我国载人航天工程4. 物质世界的时空尺度5. 课堂总结 6. 实践与练习 7. 综合提升训练
（1）光速：3×108m/s
1. 描述宇宙常用的天文单位
（2）光年（l.y.）
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 ×1015 m.
浩瀚的宇宙令人神往。仰望苍穹，我们可以观察到许多明亮的星星，它们的相对位置似乎保持不变，人们称这些星星为恒星，太阳就是一颗恒星。实际上，恒星也是运动的。
如图所示，晴朗的夜空，可见一条横亘天际的光带，它是由群星和弥漫的星际物质集合而成的一个庞大的天体系统——银河系。它好似一个中央凸起、四周扁平的旋转铁饼，直径大约为10万光年。
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。直径大约10万光年。
视频欣赏——《你知道银河系有多大吗》
【例题1】我们知道，在国际单位制中，长度的基本单位是米，其它单位还有：千米、分 米、厘米、毫米、微米、纳米和光年。银河系很大，一般用______作长度单位表示最方便；而分子直径很小，一般用______长度单位表示最方便。一纸的厚度大约是0.08_____。
因为银河系很大，用较小的长度单位表示不方便，所以一般用较大长度单位光年来表示。对于很小的长度（分子、原子、电子等的直径），一般用较小的长度单位纳米来表示较方便。一张纸的厚度大约是0.08mm。
二、宇宙天体的结构层次
在银河系之外，还有许许多多类似银河系的天体系统，银河系只是其中的普通一员。
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）河外星系的分类在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。
（2）人们肉眼可见的河外星系在夜空中，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。
2. 仙女座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！
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。
3. 宇宙天体的结构层次（1）现代宇宙观现代宇宙观认为，宇宙是一个有层次的天体结构系统，如图所示。它是有起源的，并且是不断膨胀、演化的。这些观点得到了越来越多观测证据的支持。
关于宇宙的起源，大多数宇宙科学家都认定：宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论认为，宇宙起始于一个“原始火球”。
大爆炸理论认为，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，使得它所处的状态极不稳定，最终发生爆炸。这种爆炸是整体性的爆炸，包括宇宙中的能量、物质、空间以及时间。
爆炸导致宇宙空间处处膨胀，同时温度相应下降。温度降到一定程度时，逐步形成了原子、恒星、星系、星系团和超星系团等。
根据天文学的哈勃定律推断，银河系外的星系在不断远离我们而去（距离我们越远的星系，远离的速度越快），即宇宙是膨胀的。
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。
视频欣赏——《哈勃望远镜拍摄的十大著名宇宙照片》
【例题2】关于宇宙，下列认识正确的是（ ）A．宇宙是以地球为中心的天体 B．宇宙就是指天体中的银河系C．宇宙只包括太阳系和银河系 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统
由于古代入类的认识能力有限，故认为地球是宇宙的中心，所有星球绕地球转动；后来哥白尼提出了日心说，认为太阳才是宇宙的中心；而随着人类对宇宙的认识，现在普遍认为宇宙是一个有层次的天体结构系统，银河系只是其中的一部分。故选D。
三、我国的载人航天工程
自1992年我国立项实施载人航天工程以来，我国航天人先后突破了航天器建造材料的选择与研制、空间环境下的人体防护、运载火箭的推力提升等一系列关键核心技术，形成了“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神。
1. “神舟五号”飞船2003年，杨利伟搭乘“神舟五号”飞船，成为我国首位圆梦太空的航天员。2008年，翟志刚搭乘“神舟七号”飞船，实现了我国航天史上的第一次“太空行走”。截至2024年10月30日“神舟十九号”载人飞船发射成功，我国共有 24名航天员（38人次）进入太空。
2. 载人飞船和空间飞行器的交会对接技术实现新突破2012 年，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功交会对接，这标志着我国已完整掌握空间交会对接技术，向着建设自己的空间站迈出了一大步。
2016—2017 年，随着“神舟十一号”载人飞船和“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”交会对接的顺利完成，我国载人飞船和空间飞行器的交会对接技术实现新突破。
此后，“天和”核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱接连发射成功。2022年，中国空间站“T”字基本构型组装完成，如图所示。在浩瀚的太空，中国人终于拥有了自己的太空家园。中国空间站将在微重力物理科学、空间科学等领域的研究中发挥重要作用。
视频欣赏——《中国航天全记录》
【例题3】2003年10月15日，中国成功发射了_________宇宙飞船，首次载人飞行成功，航天员是_______，至此，我国成为世界上第______个把人类送上太空的国家。
2003年是杨利伟首次乘“神舟五号”载人飞船进入太空的。这标志着我国已成为世界上第三个载人航天成功的国家。
1. 物质“四方上下曰宇，古往今来曰宙。”宇宙是物质、能量、时间、空间的总称。小到微观粒子，大到宇宙天体，都是物质。它们的存在与变化，都是与时间和空间紧密联系的。
四、物质世界的时空尺度
2. 人类所认识的空间尺度
人类所认识的空间尺度范围：原子直径10-10m~可观测宇宙的半径1026m.
3. 人类所认识的时间尺度
人类所认识的时间尺度范围：μ子的寿命10-6s~宇宙的年龄1017s.
【例题4】若有一天小明乘坐宇宙飞船从地球出发去探索太空，将先后飞离（　　）A．太阳系、银河系、地月系B．地月系、太阳系、银河系C．银河系、太阳系、地月系D．地月系、银河系、太阳系
宇宙最大，银河系较大，太阳系较小，地月系最小，且地月系是太阳系中的一小部分，而太阳系又是银河系中的一部分，则若我们有一天乘坐宇宙飞船从地球出发去探索宇宙，应该从最小的地月系开始，然后是太阳系、银河系，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
由群星和弥漫的星际物质集合而成的一个庞大的天体系统，直径大约为10万光年，恒星数量约几千亿。
由行星和恒星、星系、星系团和超星系团等组成。宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的，并且是不断膨胀、演化的。宇宙是膨胀的。
宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸.这种爆炸是整体性的爆炸，包括宇宙中的能量、物质、空间以及时间。
光年是描述宇宙大小的长度单位。×1015 m.
宇宙是物质、能量、时间、空间的总称。从微观粒到宇宙天体，都是物质。它们的存在与变化，都与时间和空间紧密联系。
视频欣赏——《星际旅行》
1. 孙悟空一个筋斗可翻十万八千里，即5.4×104km。织女星距地球约为 2.3×1014km，孙悟空大约要翻多少个筋斗才能从地球到达织女星？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 =4.26×109/（360×24×3600）年≈137年。
2. 观看有关地球生命的科普影片，就人类的生活范围、生命出现的时间等主题，谈谈你的感想，写一篇观后感。
1. 下列选项的物质，按空间尺度由小到大顺序排列，错误的是（　　）A．夸克、中子、人、地球 B．月球、地球、太阳系、银河系C．夸克、原子、电子、原子核 D．质子、原子核、人、太阳系
A．按空间尺度由大到小顺序排列，银河系→太阳系→地球→月球→人→原子→原子核→中子→夸克（或电子），故A正确，A不符合题意；B．按空间尺度由大到小顺序排列，银河系→太阳系→地球→月球，故B正确，B不符合题意；
C．原子由原子核和电子组成，原子比电子和原子核大，原子核比电子大，故C错误，C符合题意；D．按空间尺度由大到小顺序排列，太阳系→地球→月球→人→原子→原子核→质子，故D正确，D不符合题意。 故选C。
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
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.
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。
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。
4. 宇宙大爆炸理论认为：宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了大爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，温度______（上升/不变/下降）到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和______等。
1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀，到一定程度时，逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等。
5. 在宇宙探索的过程中， _______（托勒密/哥白尼）创立了“日心说”。现代天文学研究表明，太阳不是宇宙的中心。天体之间相距很远，天文学常用_______做长度单位。 如图所示，向粘有金属小颗粒的气球中打气时，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在_______（膨胀/收缩）的结论。
在宇宙探索的过程中，托勒密创立了“地心说”，哥白尼创立了“日心说”。天体之间相距很远，天文学常用光年，即光在真空中一年传播的路程，做长度单位。
类比气球变大，任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离，我们观察到所有的星系正在远离我们而去，我们就会得出宇宙正在膨胀。
6. 关于粒子和宇宙，下列说法中正确的是（　　）A．天文学中，用“光年”作为时间单位B．汤姆生发现了电子，说明原子是可分的C．宇宙是有层次的天体结构体系，其中恒星是绝对不动的D．质子是最小的粒子，不可再分