10.4 浩瀚的宇宙（教学课件）-2025-2026学年沪粤版物理八年级下学期

这是一份初中物理沪粤版（2024）八年级下册（2024）浩瀚的宇宙教学课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了素养目标，课程导入，新课讲解，总结归纳，课堂练习，银河系，哈勃空间望远镜，层级关系，天体的演变，月球基地示意图等内容，欢迎下载使用。
1.了解太阳系家族的成员。2.了解银河系的形状和大致范围。3.了解从地球到整个宇宙的结构层次和各层次的大致尺度。
宇宙有多大? 宇宙有限还是无限? 宇宙有没有中心? 若有，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?
如图10-4-1所示，我们生活的地球，只是太阳系这个大家族中的一员。
太阳的直径约是地球的 109 倍，质量约是地球的 33 万倍，体积约是地球的 130 万倍。太阳系的八颗行星中离太阳最远的是海王星，两者相距约 4.5×109 km。
在晴朗少云的夜晚，仰望天空，会看到一条白茫茫的光带横卧在天空中，人们称之为银河。这是由3000多亿颗恒星形成的巨大星系，天文学上称之为银河系(Galaxy)，如图10-4-2。太阳只是银河系中普通的一员。
银河系的尺度大约是1.0×105 l.y. (光年)，相当于9.46×1017km。
视频欣赏——《你知道银河系有多大吗》
500 m口径球面射电望远镜
随着射电望远镜的发明和其性能的进一步提高，人们的视野越来越宽广。现在人们能够观测到的范围达到 1.37×1010 l.y.。
银河系中有非常多像太阳这样的恒星，除太阳以外，距地球最近的恒星是半人马座的比邻星。
它与地球之间的距离约是40万亿km。光从比邻星出发大约需要4.2年才能到达地球。
科学家发现，在这个可观测到的范围内，大约有上千亿个星系，每个星系约有 1000 亿颗恒星。天文学家估计，宇宙间恒星的总数可达 1022 个。比如：仙女座河外星系、猎犬座河外星系，目前人类已经发现了超过100亿个河外星系。
仙女座河外星系是比银河系更大的河外星系，直径16万光年，距地球220万光年，是离银河系比较近的一个星系。
地球的直径约为 12 742km 月球绕地球的轨道直径约为 7.7×105 km，从地月系统到可观测宇宙的尺度如图10-4-3所示。这就是目前我们了解到的宇宙范围。
遥远的星系团和超星系团
宇宙是无限的，人们对它的认识水平在不断提高，在可观测宇宙以外会不会有更大的天体系统? 这有待我们今后继续探索。
宇宙中的天体(包括太阳)是在不断地运动变化着的，每个恒星都会经历诞生、成长和衰亡的过程。距今约50亿年前，太阳从一团尘埃气体云中逐渐诞生(图10-4-4)，现在正是它的壮年时期。
科学家发现，大质量恒星在衰亡的过程中会发生爆炸，爆炸后留下的物质会变成一种天体，它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱，这样的天体叫做黑洞(图10-4-5)。
俄国著名的火箭先驱者齐奥尔科夫斯基曾经说过：“地球是人类的摇篮，但是你不能永远待在摇篮里。” 科学的发展，必将使人们实现星际航行，到其他天体上创建新的家园。
经过几代人的努力，我国的航天事业取得了一系列重大成就，我国已具备走出地球、迈向深空的能力！
2021年 5月15日，在经历了296天的太空之旅后，“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体，成功地降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现了我国航天发展史上的重大突破，“祝融号”火星车成为我国首个火星巡视器。“祝融”这个中国古老神话中火神的名称，成功地出现在火星上。
在总设计师孙家栋带领下的_________是我国航天强国的重要组成部分。截至2025年，已经发射___次嫦娥系列探测器。嫦娥_____的主要任务是实现人类首次月球背面自动采样返回。2020年，___________火星探测器发射升空，对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分等开展了科学探测，取得了丰富的科研成果。
国家工程：探月工程和火星探测工程
如今，中国人九天揽月的梦想仍在继续。随着中国探月四期工程的实施，全球参与的国际月球科研站和载人登月，将逐渐成为可能。
1. 图10-4-9是长度阶梯的一部分，补上其余部分，并把原子、分子、人的身高、珠穆朗玛峰的高度、地球直径、月地距离等相关的典型尺度标记在线旁。你还有其他表示长度阶梯的方法吗?
1.37×1010 l.y.
银河系 1.0×105 l.y.
太阳系 8.99×109 km
月地距离 3.85×108 m
地球直径 1.28×107 m
珠穆朗玛峰的高度 8.844 43×103 m
人的身高 1~2 m
原子、分子 10－10 m
2. 我国首次载人航天飞船是哪年发射成功的? 飞船的名字是什么? 搭乘的首位航天员是谁?
提示：2003年10月15日，我国首次载人航天飞船发射成功。飞船的名字是神舟五号。搭乘的首位航天员是杨利伟。
3.我国已开启在自主建设的空间站有人长期驻留的时代，请从互联网上查询有关信息，了解中国空间站的建设过程、现状和意义。
提示：通过从网上搜索资料，了解“中国空间站的建设过程、现状和意义”。
下列天体中空间尺度最小的是( )A.宇宙B.太阳C.地球D.月球
答案：D解析：给出的天体中空间尺度从大到小的排列顺序为宇宙、太阳、地球、月球，空间尺度最小的是月球，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
我国自古就有很多关于宇宙的思考和对其结构的认识。“四方上下曰宇，往古今来曰宙”，宇指的是空间，宙指的是时间，宇宙即时空。若我们有一天乘坐飞船从地球出发去探索宇宙，由近及远飞离的天体系统层级顺序是( )A.星系团、太阳系、银河系B.银河系、太阳系、星系团C.太阳系、银河系、星系团D.太阳系、星系团、银河系
答案：C解析：地球是太阳系中的行星，太阳系是离地球最近的天体系统；太阳系是银河系的一部分，银河系包含约1000亿~4000亿颗恒星，太阳系位于银河系的猎户座旋臂上；银河系属于更大的天体系统——星系团，如“本星系群”包含银河系和仙女座星系等，更大的“室女座超星系团”包含本星系群。因此乘坐飞船从地球出发去探索宇宙，由近及远飞离的天体系统层级顺序是太阳系、银河系、星系团。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
小华学习了《宇宙探秘》后，有下列认识，其中错误的是( )A.在太阳系中，太阳是唯一的恒星B.牛顿创立了万有引力理论C.根据银河系的直径大约为8万光年可知，光年是时间单位D.宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的