文档内容
7.4 宇宙探秘
教学目标:
1.知识与技能
大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程,并认识到人类对宇宙的探索将不断深入。
2.过程与方法
通过对人类探索宇宙历程的展示,培养学生执着追求真理的科学精神。
3.情感态度与价值观
大致了解我国航空航天技术进展,体会我国在载人航天、登月工程方面所取得的伟大成就对体
现我国综合国力及提升我国国际地位的重要作用。
教学重点:
了解人类探索太阳系及宇宙的历程。
教学难点:
关注探索宇宙的一些重大活动。
教学器材:图片
教学过程:
一、创设情景,导入新课
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课正式开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、
叶光富。三位航天员展示了太空细胞、太空转身、浮力消失、水膜张力、水球光学、水中泡腾片等
6个太空科学实验。在中国科技馆设置地面主课堂,在广西南宁、四川汶川、香港、澳门设置地面
分课堂。
人的一生相对浩瀚的宇宙来说是及其短暂的,但是人类对宇宙奥秘的探索却是一刻也没有停止
过。宇宙有多大?宇宙是有限的还是无限的?宇宙有没有中心?若有,宇宙的中心在哪里?
二、学生自学,合作交流
早在远古时代,人们就开始了对宇宙(Universe)的探索。
古代人用肉眼观看星空,绘制星图,并依照它们赋予的美化想象名许多星座。
(一)从“地心说”到“日心说”
公元2世纪,古希腊天文学家托勒密(Claudius Ptolemaeus,约90~168)提出了以地球为中
心的“地心说”。他认为天上的日月星辰都绕着人类所居住的地球旋转。由于这种学说符号当时神
权统治的思想,因此得到了当时教会的支持。在随后的1400多年里,很多人都相信托勒密的观点是
正确的。
16世纪初期,文艺复兴在意大利兴起并扩展到整个欧洲,它带来的思想和文艺的繁荣,解除了
束缚人们思想的枷锁。以波兰天文学家哥白尼(Nicolaus Copemiccus,1473~1543)为代表的许多科学家,对托勒密的“地心说”提出质疑,并与教会的迫害进行了不懈的斗争。
哥白尼的传世之作《天体运行论》在他临终前出版了,这本书向人们描绘了一个全新的宇宙,
创立了“日心说”。哥白尼等引发的天文学革命,使自然科学从神学中解放出来,开创了科学史上
的新时代。此后,牛顿创立了万有引力理论,使人们第一次用统一的理论来认识神秘的天体运动。
20世纪以来,随着天文观测技术的发展,包括哈勃望远镜在内的一批探测设备投入工作,在众多天
文学家、物理学家的协同努力下,获得了许多重要发现。
哥白尼的“日心说”——向“地心说”挑战
现在,人类对宇宙的认识已经远远超越了哥白尼时代。
(二)星空世界
仰望浩瀚的星空,我们会发现,大部分星的相对位置似乎是不变的,人们称这些星为恒星
(star)。实际上,它们并不是绝对不动的,用很精确的天文仪器可以观察到它们的运动。
哈勃太空望远镜是以天文学家爱德温∙哈勃为名,在地球轨道上并且围绕地球的太空空间望远镜,
类型属于光学望远镜,于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心由“发现者”号航天飞机成功发
射。我国贵州500米口径球面射电望远镜,2011年3月25日动工兴建,2016年9月25日落成进入
试运行、试调试。2020年1月11日通过国家验收正式开放运行。
在晴朗的夜空中,有一条横亘天际的光带,它是由群星和弥漫物质集合而成的一个庞大的天际
系统,称为银河系(Galaxy)。它好像是一个中央突起、四周扁平的旋转铁饼,直径大约为8万光
年。太阳(Sun)是银河系中数以千亿计的恒星中的一颗。而银河系又是浩瀚宇宙中普通的一员。
天地之间像距遥远,用米、千米作为距离的单位很不方便。为此,天文学中采用一些特殊的长
度单位。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)。
1l.y=9.46×1015m。
目前人们观察到的星系约为1000亿个。仙女星系离银河系较近的星系,它距离我们200万光
年。
人们认识到,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。
(三)读一读: 宇宙从何而来
关于宇宙的起源,大多数宇宙科学家都认定:宇宙诞生于月137亿年前的一次大爆炸。
大爆炸理论认为,宇宙起始于一个“原始火球”。在“原始火球”里,温度和密度都高得无法
想象,这时物质的状态至今还无法描述,这种状态可能及不稳定,最终,“原始火球”发生爆炸,
这种爆炸是整体的,涉及宇宙的全部物质的全部物质及时间、空间。
爆炸导致宇宙空间处处膨胀,温度则相应下降。温度降低到一定程度时,逐步形成了行星和恒
星、星系、星系团和超星系团等。
根据哈勃发现的哈勃定律推断,星系在远离我们而去,它提供了宇宙膨胀的证据。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
其他小塑料粒都在远离它远去。(四)生活∙物理∙社会
中国载人航天工程的进展
1992年,中国正式开始实施载人航天计划。
1999年11月20日,酒泉卫星发射中心成功发射与回收中国第一艘无人试验飞船“神舟一
号”,标志着中国载人航天事业的重大突破。2003年10月15日,中国第一艘载人飞船“神舟五
号”发射成功,航天员杨利伟成功进入太空,成为第一位进入太空的中国人。10月16日,在太空飞
行超过21个小时的神舟五号着陆。中国成为世界上第三个有能力把人送入太空及接回的国家。
2003年10月15日,中国第一艘载人飞船“神舟五号”发射成功,航天员杨利伟成功进入太空,
成为第一位进入太空的中国人。
2008年9月25日,神舟七号飞船将翟志刚、刘伯明和景海鹏三位航天员送入太空。翟志刚在刘
伯明的协助下,完成首次太空漫步。中国成为第三个有能力把宇航员送上太空并太空漫步的国家。
2012年6月16日,神舟九号飞船将景海鹏、刘旺、刘洋(女)三位航天员送入太空,刘洋成为
首位进入太空的中国女航天员。6月18日,神舟九号与天宫一号成功进行首次载人交会对接,标志
着中国掌握了空间手控交会对接技术。
2013年6月11日,神舟十号飞船将聂海胜、张晓光、王亚平(女)三位航天员送入太空,王亚
平在太空进行第一次“太空授课”。
2016年10月17日,神舟十一号飞船将景海鹏、陈冬两位航天员送入太空。
2021年6月17日,神舟十二号载人飞船在酒泉发射成功。17日,聂海胜、刘伯明、汤洪波进
入天和核心舱,中国人首次进入自己的空间站。8月20日,聂海胜和刘伯明成功出舱。9月17日神
舟十二号载人飞船安全着陆。
2021年10月16日,在酒泉卫星发射中心点火升空;航天员顺利进驻天和核心舱,开展相关工
作。12月26日,航天员翟志刚、叶光富进行舱外作业。
三、板书设计,整体提升
一、从“地心说”到“日心说”:古希腊托勒密提出地球为宇宙
的中心的“地心说”;波兰哥白尼提出太阳为宇宙的中心的“日
心说”。望远镜的发明,科学理论创立,为人类探究宇宙提供俩
“千里眼”和理论依据。
宇宙探秘 二、星空世界。 银河系是一个中央突起,四周扁平的旋转铁饼,直
径大约为8万光年;太阳是银河系数以千亿计的恒星中的一颗;而银
河系又是浩瀚的宇宙中的普通一员。地球是太阳的一颗行星,月球是
地球的一颗卫星。天体间的一个长度单位是光年,表示光一年通过的
距离。
四、大海扬帆,尝试远航
1.下列说法不正确的是 ( )
A.古希腊天文学家托勒密 提出了“地心说”
B.波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”
C.现在人类对宇宙的认识远远超越了哥白尼时代D.现代人们仍然以地球为宇宙的中心
2. 下列物体从小到大排列顺序正确的是( )
A.银河系、太阳系、地球、月球
B.太阳系、银河系、月球、地球
C.月球、地球、太阳系、银河系
D.银河系、地球、太阳系、月球
3. 离地球最近的一颗恒星是 ( )
A. 太阳 B. 金星
C. 火星 D. 月球
4. 下列关于宇宙的认识正确的是( )
A. 太阳是宇宙的中心
B. 银河系属于太阳系的一部分
C. 地球是太阳系中的恒星之一
D. 太阳是银河系中的恒星之一
5. 关于微观粒子和宇宙,下列说法错误的是( )
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行星模型
C. 宇宙是一个有层次的天体结构系统
D. 在天文学中,用“光年”作为时间单位
参考答案:1.D;2.C;3.A;4. D;5. D。
五、作业 P38T1。
家庭作业 P38T1、T2。
教学反思: