第5章 第3节 探索宇宙的奥秘-（配套word）2023-2024学年高一新教材物理必修第二册 【步步高】学习笔记（鲁科版）

第3节　探索宇宙的奥秘 [学习目标]　1.初步了解宇宙起源与演化的研究进展。2.了解从古至今人类对宇宙不断探索的历史，并指出这种探索不会停止。3.关注宇宙的起源和演化的研究进程。 1．宇宙的起源 “大爆炸”宇宙模型认为，宇宙起源于一个“奇点”，在该奇点，温度为无限高，物质密度为无限大，即发生宇宙大爆炸之后，宇宙不断膨胀，温度不断降低。 2．宇宙的演化 通过观测和理论分析，科学家推测宇宙的大部分都是由暗物质和暗能量组成的，但是人类对暗物质和暗能量的本质至今仍不了解，现有的天文观测资料不能确定宇宙的未来将走向何处，这有待于人类的进一步探索。 3．永不停息的探索 (1)2016年，我国落成启用了世界上最大单口径、最灵敏、具有我国自主知识产权的射电望远镜——“中国天眼”。 (2)宇宙茫茫无际，人类的探索也不会停止，为了摆脱大气层的影响，人们先后发射了许多人造卫星及宇宙飞行器用于天文观测。 (3)引力波开启了探索宇宙的新窗口，它可以让我们倾听宇宙，了解宇宙。 例1　(多选)关于大爆炸宇宙模型，下列说法正确的是(　　) A．宇宙起源于一个特殊的点，这个点大爆炸，是空间的开始 B．宇宙大爆炸后空间膨胀一定会一直持续下去，永不停止 C．宇宙起源的“奇点”温度无限高，密度无限大 D．宇宙膨胀到某个极大值后可能会收缩 答案　ACD 解析　根据大爆炸宇宙模型，宇宙起源于“奇点”，该“奇点”温度无限高，密度无限大，认为该点拥有无穷的能量，但体积无限小，故C正确；宇宙爆炸后，急剧膨胀，宇宙未来的演化有两种可能，一是持续膨胀，另一种是膨胀到极限后又收缩成一个新的“奇点”，故B错误，D正确；“奇点”爆炸是宇宙的始点，既是时间的起点又是空间的始点，故A正确。 例2　宇宙大爆炸被认为是什么的开始(　　) A．空间 B．时间 C．时间和空间 D．都不是 答案　C 解析　根据宇宙大爆炸理论分析可知选项C正确。 例3　对大爆炸理论提供支持的事实是(　　) A．水星近日点的进动 B．光线在引力场中的弯曲 C．哈勃发现，遥远恒星发出的光谱与地球上同种物质的光谱相比，波长变长 D．长度缩短效应 答案　C 解析　大爆炸理论的主要观点是宇宙起源于一个“奇点”，发生大爆炸后，宇宙不断膨胀，温度不断降低，光的颜色偏红，哈勃的发现，表明不管往哪个方向看，远处的星系正急速远离我们而去，故C正确。 例4　在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，下列说法正确的是(　　) ①船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的　②船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的　③航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的　④航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 答案　D 解析　在惯性参考系中，光是直线传播的，故①正确，②错误。而在非惯性参考系中，因为有相对加速度，根据等效原理，光将做曲线运动，④正确，③错误，故选D。 例5　(多选)下列说法中正确的是(　　) A．物质的引力使光线弯曲 B．光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用 C．在强引力的星球附近，时间进程会变慢 D．广义相对论可以解释引力红移现象 答案　ACD 解析　根据广义相对论的几个结论可知，选项A、C、D正确，B错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$