5.1 认识宇宙-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

第五章 宇宙和粒子 5.1 认识宇宙 2022年课程标准 物理素养 1.3.3 了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。 1.物理观念： （1）了解人类的宇宙观； （2）了解宇宙的尺度； （3）知道现代宇宙模型。 2.科学思维： 分析人类探索宇宙的历史进程，理解科学探究的方法和特点。 3.科学探究： 通过小组合作讨论，理解宇宙大爆炸说。 4.科学态度与责任： 培养对宇宙探索的兴趣，认识科学研究的局限性，敢于质疑，勇于探索。 1.人类对宇宙的认识 人物 学说 解释 —— 盖天说 地球是平的， 日月星辰在大气中运行，上方扣着巨大的圆形穹顶，天圆地方 托勒密 地心说 地球位于宇宙的中心，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着地球旋转 哥白尼 日心说 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，它围绕 着地球旋转 牛顿 万有引力理论 开辟了以力学方法研究宇宙的途径 爱因斯坦 广义相对论 标志着现代宇宙学的诞生 2.宇宙的尺度 （1）结构：在人类目前能够观测到的范围内，宇宙由近及远可分为太阳系、银河系、河外星系、星系团、总星系 3.现代宇宙模型 1．当今世界对宇宙起源问题的研究中，占据主流地位的是宇宙大爆炸学说。1948 年，科学家提出宇宙产生于一次“ 大 爆炸 ”。 2 ． 黑洞 ：大质量恒星在衰亡的过程中会发生塌缩，塌缩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。这样的天体叫作"黑洞" 。（ 注：黑洞有质量 ） 4.现代宇宙模型 观察与实验：观察气球膨胀 （1）实验方法：准备一只气球，在其表而画一些小圆点，用打气筒给气球充气。据球你在充气过程中观察到的现象，此现象给你什么启发? （2）实验现象：在气球胀大过程中，对气球表面上任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断地离它而去，离得越远，远离速度越快。 （3）分析论证：该实验用气球代表 宇宙，小圆点代表宇宙中的星系，该实验模拟星系之间的距离在不断增大。 结论：星系在膨胀的宇宙中就好比气球表面的小圆点，在宇宙膨胀的过程中，星系之间都在不断地远离，而且相距越远的星系，远离速度越快。 问题一： 从地心说到日心说 【典例1】有一位著名的科学家，他用“日心说”否定了影响人类达千年之久的“地心说”，有力地推动了人类文明的进程。这位科学家是（　　） A．爱因斯坦 B．哥白尼 C．牛顿 D．伽利略 哥白尼提出的“日心说”有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革，有力地推动了人类文明进程 【变式1-1】提出“日心说”，有力地推动了人类文明进程的科学家是（　　） A．托勒密 B．哥白尼 C．伽利略 D．普朗克 【基础强化】 1．地球是太阳系中的（　　） A．恒星 B．彗星 C．卫星 D．行星 2．天问一号在距火星约220万千米处传回首幅火星图像，火星属于（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 3．关于宇宙起源，根据大多数宇宙科学家的认定，你认为下列说法中正确的（　　） ①宇宙诞生于距今约137亿年的一次大爆炸 ②大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间 ③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀温度则相应下降 ④宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等 A．①②③ B．①③④ C．②④ D．①②③④ 4．率先用望远镜观察太空，得出天体运行的相关数据，有力支持了“日心说”的 科学家是（　　） A．哥白尼 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦 5．在太阳系中，唯一的恒星是（　　） A．地球 B．土星 C．太阳 D．月球 6．“皓月当空”中的月球是（    ） A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星 7．下列关于粒子与宇宙说法正确的是（　　） A．液体很难被压缩是因为液体分子间没有间隙 B．原子核是由质子和中子构成的 C．破镜难圆说明分子间斥力大于引力 D．地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心 8．下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．太阳是宇宙的中心 B．我们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统 C．如图，教材中用类比的思想方法说明宇宙在不断收缩 D．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗普通的恒星 【素养提升】 9．如图所示，创立万有引力理论，使人们第一次科学认识神秘天体运动的科学家是（　　） A．  鲁斯卡 B．  哈勃 C．  罗雷尔 D．  牛顿 10．将下列物体按大致尺度从小到大的顺序排列，下列选项正确的是（　　） A．沙粒、原子、长城、银河系、太阳系 B．原子、沙粒、长城、银河系、太阳系 C．沙粒、原子、长城、太阳系、银河系 D．原子、沙粒、长城、太阳系、银河系 11．在下列各天体中，离太阳最远的类地行星是 （　　） A．水星 B．金星 C．海王星 D．火星 12．下列关于人类对粒子和宇宙的认识正确的是（　　） A．地球等行星绕太阳转动，太阳是宇宙的中心 B．哥白尼提出了“地心说” C．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法 D．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 13．古人通过观察和猜想，建立了不同的宇宙模型，近代波兰科学家哥白尼提出以 为中心的宇宙模型，简称“日心说”，这个观点在今天看来是 （正确/错误）的。在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是 。 14．阅读下列短文，回答问题。 宇宙大爆炸理论认为：宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要的气态物质逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。星际介质在某些条件下形成恒星后会进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核构成。地球上几乎所有的能量都来自太阳，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氮原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109kg向外抛出大量物质，将来会发展到红巨星阶段并最终塌陷为密度很大的白矮星。 （1）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 （2）宇宙空间膨胀时温度 （填“上升”、“下降”或“不变”，为了形象地说明宇宙扩张学说，课本上用一个粘有小塑料粒的气球做演示实验，该实验将粘有小塑料粒的气球类比宇宙， 看成宇宙中的天体，气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去这里主要运用的一种思维方法是 （填“等效法”、“类比法”或“转换法”）。 （3）请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整： →主序星→ → 。 （4）太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是 A．一直变大       B．一直变小       C．先变小后变大        D．先变大后变小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 宇宙和粒子 5.1 认识宇宙 2022年课程标准 物理素养 1.3.4 了解物质世界的大致尺度 1.物理观念： （1）了解人类的宇宙观； （2）了解宇宙的尺度； （3）知道现代宇宙模型。 2.科学思维： 分析人类探索宇宙的历史进程，理解科学探究的方法和特点。 3.科学探究： 通过小组合作讨论，理解宇宙大爆炸说。 4.科学态度与责任： 培养对宇宙探索的兴趣，认识科学研究的局限性，敢于质疑，勇于探索。 1.人类对宇宙的认识 人物 学说 解释 —— 盖天说 地球是平的， 日月星辰在大气中运行，上方扣着巨大的圆形穹顶，天圆地方 托勒密 地心说 地球位于宇宙的中心，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着地球旋转 哥白尼 日心说 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，它围绕 着地球旋转 牛顿 万有引力理论 开辟了以力学方法研究宇宙的途径 爱因斯坦 广义相对论 标志着现代宇宙学的诞生 2.宇宙的尺度 （1）结构：在人类目前能够观测到的范围内，宇宙由近及远可分为太阳系、银河系、河外星系、星系团、总星系 3.现代宇宙模型 1．当今世界对宇宙起源问题的研究中，占据主流地位的是宇宙大爆炸学说。1948 年，科学家提出宇宙产生于一次“ 大 爆炸 ”。 2 ． 黑洞 ：大质量恒星在衰亡的过程中会发生塌缩，塌缩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。这样的天体叫作"黑洞" 。（ 注：黑洞有质量 ） 4.现代宇宙模型 观察与实验：观察气球膨胀 （1）实验方法：准备一只气球，在其表而画一些小圆点，用打气筒给气球充气。据球你在充气过程中观察到的现象，此现象给你什么启发? （2）实验现象：在气球胀大过程中，对气球表面上任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断地离它而去，离得越远，远离速度越快。 （3）分析论证：该实验用气球代表 宇宙，小圆点代表宇宙中的星系，该实验模拟星系之间的距离在不断增大。 结论：星系在膨胀的宇宙中就好比气球表面的小圆点，在宇宙膨胀的过程中，星系之间都在不断地远离，而且相距越远的星系，远离速度越快。 问题一： 从地心说到日心说 【典例1】有一位著名的科学家，他用“日心说”否定了影响人类达千年之久的“地心说”，有力地推动了人类文明的进程。这位科学家是（　　） A．爱因斯坦 B．哥白尼 C．牛顿 D．伽利略 哥白尼提出的“日心说”有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革，有力地推动了人类文明进程 【变式1-1】提出“日心说”，有力地推动了人类文明进程的科学家是（　　） A．托勒密 B．哥白尼 C．伽利略 D．普朗克 【典例1】B 【详解】哥白尼提出的“日心说”，有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革，有力地推动了人类文明的进程。 故选B。 【变式1-1】B 【详解】哥白尼提出的“日心说”有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”，实现了天文学的根本变革，有力地推动了人类文明进程。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【基础强化】 1．地球是太阳系中的（　　） A．恒星 B．彗星 C．卫星 D．行星 2．天问一号在距火星约220万千米处传回首幅火星图像，火星属于（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 3．关于宇宙起源，根据大多数宇宙科学家的认定，你认为下列说法中正确的（　　） ①宇宙诞生于距今约137亿年的一次大爆炸 ②大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间 ③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀温度则相应下降 ④宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等 A．①②③ B．①③④ C．②④ D．①②③④ 4．率先用望远镜观察太空，得出天体运行的相关数据，有力支持了“日心说”的 科学家是（　　） A．哥白尼 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦 5．在太阳系中，唯一的恒星是（　　） A．地球 B．土星 C．太阳 D．月球 6．“皓月当空”中的月球是（    ） A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星 7．下列关于粒子与宇宙说法正确的是（　　） A．液体很难被压缩是因为液体分子间没有间隙 B．原子核是由质子和中子构成的 C．破镜难圆说明分子间斥力大于引力 D．地球绕太阳运行，太阳是宇宙的中心 8．下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．太阳是宇宙的中心 B．我们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统 C．如图，教材中用类比的思想方法说明宇宙在不断收缩 D．恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗普通的恒星 【素养提升】 9．如图所示，创立万有引力理论，使人们第一次科学认识神秘天体运动的科学家是（　　） A．  鲁斯卡 B．  哈勃 C．  罗雷尔 D．  牛顿 10．将下列物体按大致尺度从小到大的顺序排列，下列选项正确的是（　　） A．沙粒、原子、长城、银河系、太阳系 B．原子、沙粒、长城、银河系、太阳系 C．沙粒、原子、长城、太阳系、银河系 D．原子、沙粒、长城、太阳系、银河系 11．在下列各天体中，离太阳最远的类地行星是 （　　） A．水星 B．金星 C．海王星 D．火星 12．下列关于人类对粒子和宇宙的认识正确的是（　　） A．地球等行星绕太阳转动，太阳是宇宙的中心 B．哥白尼提出了“地心说” C．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法 D．质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 13．古人通过观察和猜想，建立了不同的宇宙模型，近代波兰科学家哥白尼提出以 为中心的宇宙模型，简称“日心说”，这个观点在今天看来是 （正确/错误）的。在银河系、宇宙、太阳系中尺度最大的是 。 14．阅读下列短文，回答问题。 宇宙大爆炸理论认为：宇宙一开始是一个“原始火球”，原始的火球发生了爆炸，导致宇宙空间处处膨胀，当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要的气态物质逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。星际介质在某些条件下形成恒星后会进入称为主序星的稳定期。太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核构成。地球上几乎所有的能量都来自太阳，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氮原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109kg向外抛出大量物质，将来会发展到红巨星阶段并最终塌陷为密度很大的白矮星。 （1）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 （2）宇宙空间膨胀时温度 （填“上升”、“下降”或“不变”，为了形象地说明宇宙扩张学说，课本上用一个粘有小塑料粒的气球做演示实验，该实验将粘有小塑料粒的气球类比宇宙， 看成宇宙中的天体，气球膨胀时，任意小塑料粒周围的其他小塑料粒都在离它远去这里主要运用的一种思维方法是 （填“等效法”、“类比法”或“转换法”）。 （3）请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整： →主序星→ → 。 （4）太阳从开始演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是 A．一直变大       B．一直变小       C．先变小后变大        D．先变大后变小 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D B C C B B D D 题号 11 12 答案 D C 1．D 【详解】地球是太阳系中八大行星之一。 故选D。 2．A 【详解】太阳系的八大行星有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．D 【详解】关于宇宙的起源，人类提出了很多种解释，其中被人普遍接受的为宇宙大爆炸理论，该理论认为： ①宇宙起源于“原始火球”，距今约137亿年的一次“原始火球”发生了大爆炸，故①正确； ②大爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间，故②正确； ③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，故③正确； ④宇宙温度下降至一定程度，逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等，故④正确。 故选D。 4．B 【详解】A．哥白尼提出了“日心说”，故A不符合题意； B．伽利略最先用望远镜观察太空，由此得到的关于天体运行的结果，有力地支持了哥白尼的日心说，故B符合题意； C．牛顿发现了万有引力定律和三大运动定律，故C不符合题意； D．爱因斯坦提出了“相对论”，故D不符合题意； 故选B。 5．C 【详解】太阳是太阳系中唯一一颗发光发热的恒星，它以巨大的质量吸引着其他成员按照一定的轨道，环绕自己运动。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．C 【详解】由于月球围绕地球旋转，则可知月球是卫星。 故选C。 7．B 【详解】A.液体很难被压缩是因为液体分子间存在斥力，故A错误； B. 原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，故B正确； C.破镜难圆说明当分子间距离过大时，分子间作用力可以忽略，故C错误； D.地球绕太阳运行，宇宙没有中心，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】AB．整个宇宙都是运动的，宇宙有层次之分，是由无数天体组成，太阳是宇宙中的一颗恒星，不是宇宙的中心，故A错误，B正确； C．如图，气球充气不断膨胀，与之类似宇宙也在不断膨胀，故C错误； D．恒星也在高速地运动，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】由物理常识可知，物理学家牛顿创立的万有引力理论，使人们第一次用统一的理论来认识天体运动。 故选D。 10．D 【详解】AC．沙粒是由原子构成的，故原子最小，沙粒比原子大，故AC错误； BD．原子最小，再大一点是沙粒，长城比沙粒的尺度大，银河系包含太阳系，故按大致尺度从小到大的顺序排列，原子、沙粒、长城、太阳系、银河系，B错误；D正确。 故选D。 11．D 【详解】由物理学常识可知，太阳系中的类地行星由离太阳从近到远的顺序分别为：水星、金星、地球、火星。故可知离太阳最远的类地行星是火星，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．C 【详解】A．宇宙有层次之分，是由无数天体组成，太阳是宇宙中的一颗恒星，地球等行星绕太阳转动，不是宇宙的中心，故A错误； B．哥白尼提出了“日心说”，故B错误； C．科学家在研究物质内部结构时，常应用建立“模型”的方法，故C正确； D．原子核是由质子和中子组成的，而电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动，故D错误。 故选C。 13． 太阳 错误 宇宙 【详解】[1]日心说，也称为地动说，是关于天体运动的和地心说相对立的学说，它认为太阳是宇宙的中心，而不是地球。 [2]太阳是太阳系的中心，而并非宇宙的中心，所以这个观点在今天看来是错误的。 [3]尺度从大到小排序依次是宇宙、银河系和太阳系，所以最大的是宇宙。 14． A 下降 小塑料粒 类比法 星际介质 红巨星 白矮星 C 【详解】（1）[1]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，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 （2）[2][3][4]宇宙空间膨胀时温度下降，用粘有小塑料粒的气球演示宇宙扩张，这里运用了类比法，其中把气球类比宇宙，气球上的小塑料粒看成宇宙中的天体。 （3）[5][6][7]从短文可以知道，太阳的演化过程为：星际介质→主序星→红巨星→白矮星。 （4）[8]由于开始时太阳不断向外抛出大量物质，质量变小，密度变大，塌陷后体积变小，密度又变大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$