第十章從粒子到宇宙第五節(jié)宇宙探秘八年級物理下冊

義務(wù)教育教科書世界萬物都是由物質(zhì)組成的。它們有最小的結(jié)構(gòu)嗎？摩擦起電的電來自哪里？萬物賴以生長的太陽會不會熄滅？天上的銀河是一條河嗎？…………............1.說明:

ppt使用高質(zhì)量視頻，資源比較大，本ppt約180MB.………………………2.視頻資源：本ppt共有47張、4段視頻，可根據(jù)需要選擇點播.①視頻欣賞——《哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的十大著名宇宙照片》②視頻欣賞——《中國航天全記錄》③視頻欣賞——《你知道銀河系有多大嗎》④課堂總結(jié)——《星際旅行》………………………3.免責(zé)聲明：視頻版權(quán)歸原作者，如涉及版權(quán)問題，請聯(lián)系刪除。4.追責(zé)聲明：課件版權(quán)歸本工作室，侵權(quán)必究。致老師、同學(xué)第五節(jié)宇宙探秘導(dǎo)入新課早在遠(yuǎn)古時代，人們就開始了對宇宙的探索。公元16世紀(jì)以前，我國一直是世界上觀測天文現(xiàn)象最精確、觀測資料最豐富的國家之一。我國古人憑借肉眼觀察星空，繪制星圖，并依照他們的美好想象命名了許多星座。第五節(jié)宇宙探秘敦煌星圖（約繪制于公元8世紀(jì)初）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.

了解銀河系。2.

了解宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次。3.

了解宇宙的起源。4.

了解我國航天事業(yè)的進(jìn)展。5.

了解人類認(rèn)識的空間尺度和時間尺度。第五節(jié)宇宙探秘學(xué)習(xí)內(nèi)容1.

銀河系2.宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次3.我國載人航天工程4.物質(zhì)世界的時空尺度5.課堂總結(jié)

6.實踐與練習(xí)

7.綜合提升訓(xùn)練

第五節(jié)宇宙探秘銀河系一第五節(jié)宇宙探秘一、銀河系（1）光速：3×108m/s1.描述宇宙常用的天文單位（2）光年（l.y.）

天體之間相距遙遠(yuǎn)，用米、千米作為距離單位很不方便。為此，天文學(xué)中采用了一些特殊的長度做距離單位。例如，人們將光在真空中傳播一年所經(jīng)過的距離作為長度單位，稱為1光年（l.y.）。1l.y.=9.46×1015m.織女星離地球的距離約24.5光年，即光從織女星到地球要走24.5年，所以我們在地球上所看到的織女星的星光是約24.5年前發(fā)的光。浩瀚的宇宙令人神往。仰望蒼穹，我們可以觀察到許多明亮的星星，它們的相對位置似乎保持不變，人們稱這些星星為恒星，太陽就是一顆恒星。實際上，恒星也是運動的。2.恒星一、銀河系如圖所示，晴朗的夜空，可見一條橫亙天際的光帶，它是由群星和彌漫的星際物質(zhì)集合而成的一個龐大的天體系統(tǒng)——銀河系。它好似一個中央凸起、四周扁平的旋轉(zhuǎn)鐵餅，直徑大約為10萬光年。3.銀河系一、銀河系銀河系的恒星數(shù)量約在1000億到4000億之間，銀河系自內(nèi)向外分別由銀心、銀核、銀盤、銀暈和銀冕組成。直徑大約10萬光年。一、銀河系這是我們的銀河系，直徑大約10萬光年.一、銀河系視頻欣賞——《你知道銀河系有多大嗎》【例題1】我們知道，在國際單位制中，長度的基本單位是米，其它單位還有：千米、分米、厘米、毫米、微米、納米和光年。銀河系很大，一般用______作長度單位表示最方便；而分子直徑很小，一般用______長度單位表示最方便。一紙的厚度大約是0.08_____。光年因為銀河系很大，用較小的長度單位表示不方便，所以一般用較大長度單位光年來表示。對于很小的長度（分子、原子、電子等的直徑），一般用較小的長度單位納米來表示較方便。一張紙的厚度大約是0.08mm。

mm納米一、銀河系宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次二第五節(jié)宇宙探秘二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次1.河外星系在銀河系之外，還有許許多多類似銀河系的天體系統(tǒng)，銀河系只是其中的普通一員。河外星系是與銀河系是平級的天體，位于銀河系之外，是銀河系的兄弟姐妹，由幾十億至幾千億顆恒星、星云和星際物質(zhì)組成的天體系統(tǒng)。河外星系比銀河系大，星系的總數(shù)在千億個以上。（1）河外星系的分類在1926年，哈勃根據(jù)形狀和結(jié)構(gòu)的不同，將它們分別橢圓星系，棒旋星系，漩渦星系和不規(guī)則星系這4大種類。棒旋星系ngc1672二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次（2）人們?nèi)庋劭梢姷暮油庑窍翟谝箍罩校藗內(nèi)庋劭梢姷暮油庑窍狄还灿兴膫€：仙女座星系、三角座星系、大麥哲倫星系和小麥哲倫星系。仙女座星系三角座星系小麥哲倫星系大麥哲倫星系二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次2.仙女座星系目前人們觀測到的星系約為1000億個，仙女座星系是離銀河系較近的星系，它距離我們超過兩百萬光年。在宇宙中的星系面前，銀河系就像是一只螞蟻！銀河系的鄰居—仙女座星系，直徑20萬光年，距離我們超過200萬光年。二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次3.宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次（1）現(xiàn)代宇宙觀現(xiàn)代宇宙觀認(rèn)為，宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如圖所示。它是有起源的，并且是不斷膨脹、演化的。這些觀點得到了越來越多觀測證據(jù)的支持。二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次關(guān)于宇宙的起源，大多數(shù)宇宙科學(xué)家都認(rèn)定：宇宙誕生于約138億年前的一次大爆炸。大爆炸理論認(rèn)為，宇宙起始于一個“原始火球”。（2）宇宙的起源二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次大爆炸理論認(rèn)為，宇宙起始于一個“原始火球”。在“原始火球”里，溫度和密度都高得無法想象，使得它所處的狀態(tài)極不穩(wěn)定，最終發(fā)生爆炸。這種爆炸是整體性的爆炸，包括宇宙中的能量、物質(zhì)、空間以及時間。爆炸導(dǎo)致宇宙空間處處膨脹，同時溫度相應(yīng)下降。溫度降到一定程度時，逐步形成了原子、恒星、星系、星系團和超星系團等。二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次根據(jù)天文學(xué)的哈勃定律推斷，銀河系外的星系在不斷遠(yuǎn)離我們而去（距離我們越遠(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離的速度越快），即宇宙是膨脹的。（3）宇宙膨脹氣球膨脹時，任意兩個小塑料粒間的距離都在增大我們可用粘有小塑料粒的氣球類比宇宙，小塑料粒可看成是宇宙中的天體。氣球膨脹時，任意小塑料粒周圍的其他小塑料粒都在離它遠(yuǎn)去。視頻欣賞——《哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的十大著名宇宙照片》

二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次【例題2】關(guān)于宇宙，下列認(rèn)識正確的是（）A．宇宙是以地球為中心的天體 B．宇宙就是指天體中的銀河系C．宇宙只包括太陽系和銀河系 D．宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由于古代入類的認(rèn)識能力有限，故認(rèn)為地球是宇宙的中心，所有星球繞地球轉(zhuǎn)動；后來哥白尼提出了日心說，認(rèn)為太陽才是宇宙的中心；而隨著人類對宇宙的認(rèn)識，現(xiàn)在普遍認(rèn)為宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，銀河系只是其中的一部分。故選D。

D二、宇宙天體的結(jié)構(gòu)層次我國的載人航天工程三第五節(jié)宇宙探秘三、我國的載人航天工程自1992年我國立項實施載人航天工程以來，我國航天人先后突破了航天器建造材料的選擇與研制、空間環(huán)境下的人體防護、運載火箭的推力提升等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，形成了“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”的載人航天精神。1.“神舟五號”飛船2003年，楊利偉搭乘“神舟五號”飛船，成為我國首位圓夢太空的航天員。2008年，翟志剛搭乘“神舟七號”飛船，實現(xiàn)了我國航天史上的第一次“太空行走”。截至2024年10月30日“神舟十九號”載人飛船發(fā)射成功，我國共有24名航天員（38人次）進(jìn)入太空。三、我國的載人航天工程2.載人飛船和空間飛行器的交會對接技術(shù)實現(xiàn)新突破2012年，“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器成功交會對接，這標(biāo)志著我國已完整掌握空間交會對接技術(shù)，向著建設(shè)自己的空間站邁出了一大步。天宮一號與神舟九號交會對接2016—2017年，隨著“神舟十一號”載人飛船和“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”交會對接的順利完成，我國載人飛船和空間飛行器的交會對接技術(shù)實現(xiàn)新突破。

三、我國的載人航天工程此后，“天和”核心艙、“問天”實驗艙和“夢天”實驗艙接連發(fā)射成功。2022年，中國空間站“T”字基本構(gòu)型組裝完成，如圖所示。在浩瀚的太空，中國人終于擁有了自己的太空家園。中國空間站將在微重力物理科學(xué)、空間科學(xué)等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。中國空間站示意三、我國的載人航天工程視頻欣賞——《中國航天全記錄》

三、我國的載人航天工程【例題3】2003年10月15日，中國成功發(fā)射了_________宇宙飛船，首次載人飛行成功，航天員是_______，至此，我國成為世界上第______個把人類送上太空的國家。神舟五號2003年是楊利偉首次乘“神舟五號”載人飛船進(jìn)入太空的。這標(biāo)志著我國已成為世界上第三個載人航天成功的國家。楊利偉3三、我國的載人航天工程物質(zhì)世界的時空尺度四第五節(jié)宇宙探秘1.物質(zhì)“四方上下曰宇，古往今來曰宙。”宇宙是物質(zhì)、能量、時間、空間的總稱。小到微觀粒子，大到宇宙天體，都是物質(zhì)。它們的存在與變化，都是與時間和空間緊密聯(lián)系的。四、物質(zhì)世界的時空尺度2.人類所認(rèn)識的空間尺度人類所認(rèn)識的空間尺度范圍：原子直徑10-10m~可觀測宇宙的半徑1026m.四、物質(zhì)世界的時空尺度3.人類所認(rèn)識的時間尺度人類所認(rèn)識的時間尺度范圍：μ子的壽命10-6s~宇宙的年齡1017s.四、物質(zhì)世界的時空尺度四、物質(zhì)世界的時空尺度【例題4】若有一天小明乘坐宇宙飛船從地球出發(fā)去探索太空，將先后飛離（）A．太陽系、銀河系、地月系 B．地月系、太陽系、銀河系C．銀河系、太陽系、地月系 D．地月系、銀河系、太陽系宇宙最大，銀河系較大，太陽系較小，地月系最小，且地月系是太陽系中的一小部分，而太陽系又是銀河系中的一部分，則若我們有一天乘坐宇宙飛船從地球出發(fā)去探索宇宙，應(yīng)該從最小的地月系開始，然后是太陽系、銀河系，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。

B課堂總結(jié)五第五節(jié)宇宙探秘課堂總結(jié)（1）

銀河系宇宙宇宙的誕生由群星和彌漫的星際物質(zhì)集合而成的一個龐大的天體系統(tǒng)，直徑大約為10萬光年，恒星數(shù)量約幾千億。由行星和恒星、星系、星系團和超星系團等組成。宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它是有起源的，并且是不斷膨脹、演化的。宇宙是膨脹的。宇宙誕生于約138億年前的一次大爆炸.這種爆炸是整體性的爆炸，包括宇宙中的能量、物質(zhì)、空間以及時間。光年是描述宇宙大小的長度單位。1l.y.=9.46×1015m.物質(zhì)世界的時空尺度宇宙是物質(zhì)、能量、時間、空間的總稱。從微觀粒到宇宙天體，都是物質(zhì)。它們的存在與變化，都與時間和空間緊密聯(lián)系。課堂總結(jié)（2）

視頻欣賞——《星際旅行》實踐與練習(xí)六第五節(jié)宇宙探秘實踐與練習(xí)1.孫悟空一個筋斗可翻十萬八千里，即5.4×104km。織女星距地球約為2.3×1014km，孫悟空大約要翻多少個筋斗才能從地球到達(dá)織女星？如果孫悟空每秒鐘翻一個筋斗，那么他要連續(xù)不停地翻多少年才能到達(dá)織女星（只要求估算出數(shù)量級）？織女星到地球距離2.3×1014km，孫悟空需要翻的筋斗個數(shù)

n=2.3×1014km/5.4×104km≈4.26×109（個）孫悟空每秒鐘翻一個筋斗，一個筋斗的距離是5.4×104km，即孫悟空飛行的速度為5.4×107m/s，根據(jù)速度公式可得需要時間：

t=s/v=2.3×1017m/（5.4×107m/s）≈4.26×109s=4.26×109/（360×24×3600）年≈137年。實踐與練習(xí)2.觀看有關(guān)地球生命的科普影片，就人類的生活范圍、生命出現(xiàn)的時間等主題，談?wù)勀愕母邢耄瑢懸黄^后感。綜合提升訓(xùn)練七第五節(jié)宇宙探秘綜合提升訓(xùn)練1.下列選項的物質(zhì)，按空間尺度由小到大順序排列，錯誤的是（）A．夸克、中子、人、地球B．月球、地球、太陽系、銀河系C．夸克、原子、電子、原子核D．質(zhì)子、原子核、人、太陽系A(chǔ)．按空間尺度由大到小順序排列，銀河系→太陽系→地球→月球→人→原子→原子核→中子→夸克（或電子），故A正確，A不符合題意；B．按空間尺度由大到小順序排列，銀河系→太陽系→地球→月球，故B正確，B不符合題意；

CC．原子由原子核和電子組成，原子比電子和原子核大，原子核比電子大，故C錯誤，C符合題意；D．按空間尺度由大到小順序排列，太陽系→地球→月球→人→原子→原子核→質(zhì)子，故D正確，D不符合題意。

故選C。綜合提升訓(xùn)練2.為了揭示大自然的奧秘，無數(shù)科學(xué)家進(jìn)行了不懈的探索。從科學(xué)的角度分析，下列說法中錯誤的是（）A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子是可以再分的B．盧瑟福建立了原子結(jié)構(gòu)的核式模型C．哥白尼提出了地球是宇宙真正的中心的學(xué)說D．哈勃發(fā)現(xiàn)的哈勃定律推斷星系在遠(yuǎn)離我們而去A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)部包含電子，從而揭示了原子是可以再分的，故A正確，不符合題意；B．盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子結(jié)構(gòu)的核式模型，故B正確.C．哥白尼提出了太陽是宇宙真正的中心的學(xué)說，故C錯誤，符合題意.D．根據(jù)哈勃提出的哈勃定律推斷，星系在遠(yuǎn)離我們而去，故D正確.C所以選C.綜合提升訓(xùn)練3.宇宙是一個___（有/無）層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，天體之間相距遙遠(yuǎn)，天文學(xué)中常用_____做長度單位；截至2021年1月3日6時，中國首次火星探測任務(wù)天問一號火星探測器已經(jīng)在軌飛行約163天，飛行里程突破4億千米，火星是太陽系中的一顆_____（恒/行/衛(wèi)）星。宇宙是一個有層次的天體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它在不斷地膨脹。光年是光在一年內(nèi)通過的路程，天體之間相距遙遠(yuǎn)，天文學(xué)中常用光年做長度單位。太陽是銀河系中的一顆恒星，火星是太陽系中的一顆行星。有行光年綜合提升訓(xùn)練4.宇宙大爆炸理論認(rèn)為：宇宙一開始是一個“原始火球”，原始的火球發(fā)生了大爆炸，導(dǎo)致宇宙空間處處膨脹，溫度______（上升/不變/下降）到一定程度時，逐步形成了超星系團、星系團、星系乃至恒星和______等。1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論：整個宇宙最初聚集在一個“原始原子”中，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們的宇宙。美籍俄國天體物理學(xué)家伽莫夫第一次將廣義相對論融入到宇宙理論中，提出了熱大爆炸宇宙學(xué)模型：宇宙開始于高溫、高密