7.4 《宇宙探索》学案 -----2023-2024学年苏科版八年级物理下学期

7.4 《宇宙探索》学案（苏科版） 学习目标： 1. 能说出“地心说”和“日心说”的主要内容． 2. 知道宇宙是一个有层次的天体结构系统． 3. 光年是长度单位，知道光年的含义，知道1光年=9.46×1015米． 4. 能说出宇宙大爆炸理论，说明宇宙仍在不停地膨胀之中，知道谱线“红移”的实质． 学习过程： 知识梳理 一、从“地心说”到“日心说” 1.托勒玫创立了“地心说”，认为地球是宇宙的中心；“地心说”的主要观点：地球处于宇宙中心静止不动，从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的轨道上绕地球运转． 2.哥白尼创立了“日心说”，认为太阳是宇宙的中心；“日心说”的主要观点：(1)地球是球形的．(2)地球在运动，并且24小时自转一周．(3)太阳是不动的，而且在宇宙中心，地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动，只有月亮环绕地球运行． 【例1】　地球位于宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星等都绕着地球转，这种思想的实质是(　　)． A. 地心说 B. 日心说 C. 哥白尼的观点 D. 月球是宇宙的中心 精析：地球位于宇宙的中心，太阳、月亮、水星、金星等都绕着地球转，这种思想的实质是地心说． 解答：A 解后反思：人类认识宇宙的过程是由近及远的过程，现在对宇宙还有很多未知，已有的很多猜想也未必正确． 二、星空世界——宏观世界 1. 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． 2. 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 l．y.＝9.46×1015 m．天体之间相距遥远，用米、千米作为单位很不方便．为此，天文学中采用了一些特殊的长度做距离单位，光年是其中一个．如果一个恒星距地球10万光年，则我们在地球上看到这颗星球发来的光是该星球10万年前发出的． 【例2】　微观和宏观物体的大致尺度按从小到大顺序排列，正确的是(　　)． A. 电子——原子——生物体——太阳系——银河系 B. 电子——分子——生物体——银河系——太阳系 C. 原子——原子核——生物体——太阳系——银河系 D. 电子——原子核——生物体——银河系——太阳系 精析：太阳系是银河系的一部分，太阳只是银河系中数以千亿颗恒星中的一员，生物体由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和电子构成．所以按从小到大顺序排列：电子、原子、生物体、太阳系、银河系． 解答：A 三、宇宙从何而来 1. 目前大多数宇宙科学家认定宇宙起源的理论是大爆炸理论，宇宙是起始于“原始火球”——诞生于距今约137亿年的一次 ． 2. 爆炸导致宇宙处处膨胀，温度则相应下降．温度降到一定程度时，逐步形成了行星、恒星、星系、星系团和超星系团等，目前宇宙还在膨胀中． 我们可用粘有小塑料颗粒的气球类比宇宙，小塑料颗粒可看成宇宙中的天体．气球膨胀时，任意小塑料颗粒周围的其他小塑料颗粒都在离它远去．我们就是根据谱线“红移”判断星系在离我们远去，从而判断宇宙正在膨胀． 3.谱线红移：恒星发出的光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，称为光谱．在光谱中，红光的频率低、波长长，紫光的频率高，波长短． ⑴太阳的光谱： ⑵谱线红移：20世纪20年代，天文学家哈勃发现任何星系的光谱向长波（红光波）方向偏移，称之为 ，这一现象说明 ． ⑶多普勒效应：我们知道，当一列火车迎面开来时，我们听到汽笛声音调升高，波长变短；当它离我们而去时，汽笛声音调就明显降低，波长变长，这就是多普勒效应，光同样有多普勒效应．天文学家哈勃发现，星系的谱线向长波方向偏移，与声音的多普勒效应类比，不难得出结论：星系在远离我们而去，即地球与周围星系之间的距离越来越长． 4.从微观到宏观：夸克、质子（中子电子）、原子核、原子、分子、物体、行星（地球）、恒星（太阳）、星系（银河系）、星系团、超星系团、宇宙． 【例3】　宇宙大爆炸理论是目前被人们广为接受的一种宇宙起源学说．宇宙大爆炸理论认为：宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，并认为(　　)． A. 目前宇宙仍在不断地膨胀 B. 目前宇宙膨胀已结束且开始收缩 C. 目前宇宙已处于既不膨胀也不收缩的稳定状态 D. 宇宙膨胀早已结束，目前处于静态 精析：宇宙诞生于大爆炸，爆炸引起宇宙膨胀，且目前宇宙仍在不断地膨胀． 解答：A 【例4】　 阅读下列短文，回答问题． 土星是太阳系中最美丽的行星，它是一颗由浓密大气包裹的液体星球，用望远镜可以看到它有一个美丽的光环，像一顶巨大的草帽(如图所示)，土星光环是由石块、冰块和尘埃组成的．其实不仅土星有光环，木星、天王星和海王星也有光环，只不过比较稀薄而已． (1)土星及其他一切天体都是