10.3 探索宇宙（教学课件）-2025-2026学年沪粤版物理八年级下学期

这是一份沪粤版（2024）八年级下册（2024）探索宇宙教学ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了素养目标，火箭飞出地球，托勒玫，日心说，万有引力，三个宇宙速度，嫦娥四号，玉兔二号等内容，欢迎下载使用。
1.了解地心说的基本观点。2.了解日心说的基本观点。3.通过实验感受物体绕中心旋转需要拉力，了解万有引力是使行星绕太阳旋转、月亮绕地球旋转的力。
人类在深入认识原子内部微观世界的同时，从未停止过对地球之外宏观和微观物质世界的探索。
茫茫宇宙，浩瀚星空，诱人遐思!宇宙到底有多大? 人们能不能飞出地球呢?
古人富有想象的宇宙图景
如古埃及人将宇宙比作大盒子，天空是盖子，尼罗河位于中央,日月星辰则如油灯一样悬挂在天空
中国古代“浑天说”认为浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于内
中国有多种宇宙观，其中较为知名浑天说、盖天说和宣夜说，各有不同解释。
天圆地方“盖天说”认为天似穹庐，笼盖四野
“宣夜说”认为宇宙是无边无垠的，天体都漂浮在气体中
地心说：约公元 150 年，古罗马天文学家_______集当时天文学之大成，提出以地球为中心的宇宙结构学说，即“地心说”。他认为，_____位于宇宙的中心，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着_____旋转；恒星都镶嵌在最外边的天球上。
图10-3-3 托勒密的“地心说”宇宙图 (地球位于宇宙的中心，太阳和行星绕着地球在不同的球面上运动)
托勒密的“地心说”能解释日食、月食等许多天文现象，并且符合当时人们普遍认同的地球不动的观念，因此很容易被人们接受。后来“地心说”又被当时的教会所利用，成为禁锢人们思想的枷锁，一直流行了 1000 多年，严重地阻碍了科学前进的脚步。
观察是研究天体运动最基本的方法，意大利诗人卡里马赫曾教导哥白尼说，天文学家只有两样法宝：数学和观察。根据对天体位置及运动的观察记录，天文学家可以运用数学工具构筑一个宇宙模型，“地心说”和“日心说”就是两种典型的模型。
波兰天文学家哥白尼 (N. Cpernicus，1473-1543) 通过长期的观察和研究，提出了太阳中心说宇宙模型，即“日心说”(图10-3-4)。
他认为，太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕着太阳旋转，月球是地球的一颗卫星，它绕着地球旋转。
哥白尼及其“日心说”宇宙模型
它比“地心说”的模型简洁、和谐能较好地解释当时的许多天文现象科学家根据”日心说“算出了各颗行星到太阳的距离，首次推算了宇宙大小的尺度
推翻地心说，实现了天文学的根本变革
它挣脱了当时教会的束缚，使自然科学的研究从欧洲中世纪的神学桎梏下解脱出来
使人类迎来了科学的春天，启蒙了人类的思想
哥白尼确定了天体的位置，但没有告诉我们地球及其他行星为什么会绕着太阳旋转。
1687 年，英国科学家牛顿发现了________定律，对此作出了回答：任何两个物体间都存在着一种相互吸引的力，太阳依靠它对地球和其他行星之间的巨大吸引力，使地球和各个行星绕着它旋转。
这与我们用一根绳子系着一个小物体旋转相似，是绳子的拉力使小物体绕着中心旋转[图10-3-5(b)]。
万有引力的大小与两个物体的质量和物体间的距离有关。通常，物体间的引力很小，我们觉察不到。天体的质量都是巨大的，因此，天体间的引力也就大得惊人。例如，如果把太阳吸引地球的力作用在直径为 9000 km 的钢柱上，则完全可以把钢柱拉断!
我们生活在地球上，因受到地球的引力作用，好像被地球用一根无形的绳子紧紧地拉着，但人们并不甘心总是被束缚在地球上。千百年来，人类就幻想着飞向宇宙，探索其奥秘。我国民间流传的“嫦娥奔月”“孙悟空大闹天宫等神话故事，就是这样的美妙幻想。人们通过不懈地研究发现，当地球上的物体有很大的速度时，就能挣脱地球引力的束缚，实现飞出地球的愿望。
经过一代代人的努力，人类几千年来飞天的愿望终于变成了现实(图10-3-6)。我们已进入航天时代，踏上了迈向宇宙深处的征途。
航天器在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，叫做第一宇宙速度，其大小为 7.9 km/s。如果航天器的发射速度大于 7.9 km/s，而小于 11.2 km/s，它绕地球运动的轨迹就不是圆，而是椭圆。
当航天器的发射速度大于 11.2 km/s 时，航天器就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫做第二宇宙速度。
达到第二宇宙速度的物体还受到太阳引力的束缚，要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的发射速度大于16.7 km/s，这个速度叫做第三宇宙速度。
1.用细绳拴住一块橡皮，参照图10-3-5(b)，让橡皮在空中旋转，比较在转速慢和转速快的瞬间松手时，橡皮飞出的距离远近。橡皮飞出的距离与什么有关? 设想：假如转速足够大，使得橡皮飞出去的距离越来越远，最终会发生什么现象? (做这个游戏时要注意安全)
(1)橡皮飞出的距离与以下因素有关：①转速：转速快时，橡皮具有较大的离心力。松手瞬间，离心力越大，橡皮飞出的距离越远。转速慢时，离心力较小，飞出的距离较近。②橡皮的质量：在相同的转速下，质量较大的橡皮具有较大的惯性，可能飞出的距离相对较远；质量较小的橡皮惯性较小，可能飞出的距离相对较近。
③空气阻力：空气阻力会阻碍橡皮的运动，空气阻力越大，橡皮飞出的距离越近。如果在真空环境中，没有空气阻力的影响，橡皮飞出后做匀速直或运动。
(2)假如转速足够大，使得橡皮飞出去的距离越来越远，最终可能会发生以下现象：如果转速持续增大，离心力可能会超过橡皮材料的强度极限，导致橡皮发生破裂或解体。
随着距离的不断增加，橡皮可能会受到地球引力、空气阻力等多种力的作用，其运动轨迹会变得更加复杂。如果速度足够大，甚至可能会克服地球引力，进入太空。由于高速旋转和空气摩擦，橡皮可能会产生大量的热量，可能会导致橡皮升温、变形甚至燃烧。
2. 2019年1月3日，我国研制的月球探测器_____________成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑内，实现了人类探测器_______月球背面软着陆。随后，分离出__________月球车，在月球背面巡视，这成为我国航天事业又一座里程碑。
关于宇宙探索过程中的一些学说，下列描述中不正确的是( )A.托勒玫提出了“地心说”B.哥白尼提出了“日心说”C.牛顿创立了万有引力理论D.开普勒提出行星绕太阳运动的轨道为圆形
答案：D解析：A.托勒玫提出了“地心说”，认为地球是宇宙的中心，故A正确，不符合题意B.哥白尼提出 “日心说”，主张太阳是宇宙的中心，打破了“地心说”的统治，故B正确，不符合题意C.牛顿发现万有引力定律，创立了万有引力理论 ，故C正确，不符合题意D.开普勒提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆，而不是圆形，故D错误，符合题意故选D。
如图所示，是能在火星上飞行的直升机一机智号，其质量为1.8 kg，飞行时旋翼转速达到每分钟2400转，是地球上普通直升机旋翼转速的8倍以上，地球上的直升机飞行时，旋翼在空气中旋转获得相对气流，从而获得升力（火星表面g取4 N/kg）。下列说法中正确的是( )A.火星表面没有气体B.火星表面有稀薄的气体C.机智号在火星上重为18 ND.机智号从地球到火星质量减小