第三单元学习整理 课件-2024-2025学年浙教版七年级上册科学

广袤浩瀚的宇宙 Administrator (A) - 目录 导入 01 活动探索 02 研讨 03 课外延伸 04 习题精炼 05 导入 01 地球是人类赖以生存的家园，它是浩瀚宇宙中的一颗行星，与太阳系的其他行星、小行星、慧星等天体一起绕太阳运转。在太阳系以外更加空旷的空间，还分布着众多的天体，它们与太阳系一起构成了庞大的银何系。银河系也只是宇宙中上千亿个相互远离的星系中的普通一员。人们是如何认识地球、太阳系与宇宙的？你了解哪些知识？ 02 活动探索1 第1节 认识地球 一、地球的形状 古人往往凭经验和直觉认为地球是宇宙的中心，太阳绕着地球转动，而地球是静止不动的，有着“天圆地方”的认知，认为天像张开的伞盖，地像棋盘一样平坦。 公元前6世纪，古希腊数学家毕达哥拉斯首先提出了地球是球体的猜想。 过了2个世纪，古希腊科学家亚里士多德通过多次对月食的观察，发现大地投射到月球上的影子总是弧形的，由此，他推测地球是个球体。 1519年，航海家麦哲伦率领船队，经过长达3年的海上航行，完成了人类历史上第一次环绕地球航行一周的壮举，他们用自身实践证实了地球是球体。 20世纪，人类发射人造地球卫星、载人航天器，从太空中拍到地球的照片，确证地球是一个球体，照片上面有蓝色的海和白色的云。 苏联宇航员加加林是人类历史上第一个在太空目睹地球是个球体的人。他看到的地球是一个蔚蓝色的美丽星球。 列举验证地球是个球体的现象和方法。 站得高能观察到地平线为弧形。 海平面上的航船从远方来，总是先看到桅杆、后看到船体；船离去，总是先看到船体消失，后看到桅杆消失。 站得越高，看得越远。观察日食，形状呈弧面。长途旅行，会发现同一个星星在天空中的高度是不一样的。 02 活动探索1 活动目的：利用实验法和迁移法证明地球是球体。 材料：篮球、木板、铅笔等。 实验方案：把篮球和木板置于同一水平视线上（如图1）。把铅笔的头竖直向下，分别由A向B和由C向D移动，观察铅笔的长度和铅笔头随位置的变化而发生的变化。 现象：铅笔在篮球球面上远离人时，铅笔头慢慢看不见，铅笔变短；铅笔在木板表面上移动时，可以一直看到铅笔头，而且铅笔头的长度不变。 结论：铅笔在木板表面上移动时，铅笔长度和铅笔头不会随位置的变化而发生变化；铅笔在篮球球面上移动时，铅笔的长度和铅笔头随位置的变化而发生变化。 如图1 如图2 迁移：我们把篮球想象成地球，把铅笔想象成帆船，就成了如图2所示的景象了，从而能证明地球是一个球体。 02 活动探索1 二、地球的大小 公元前3世纪，古希腊学者埃拉托色尼确立了地球的概念，并用几何学方法定量地测定了地球的大小。 现代科学技术测量表明，地球是一个两极稍扁、赤道略鼓的球体。它的赤道半径约为6378km，两极方向的半径约为6357km，相差极小。地球的赤道周长约为4×104km。 三、地球仪 地球太大了，为了便于研究，人们根据地球是球体这一特征，按照一定的比例把它缩小制成了地球的模型，即地球仪，能表示地球和地球表面地理状况。地球仪由底座、支架、地轴、球体等组成。在地球仪上，人们用不同颜色和符号，直观明了地表示地球表面的不同事物。 所有与赤道平行的圈线叫纬线，指地球表面某点随地球自转所形成的轨迹，纬线长度从赤道向两极逐渐变短。纬线指示东西方向。 地球仪上连接南、北两极的半圆弧线叫经线，近似等长，也叫子午线，和纬线一样是人类为度量方便假设的辅助线。经线与纬线垂直，指示南北方向。 国际本初子午线大会决定，通过英国伦敦格林尼治天文台的 那条经线为0°经线，即本初子午线。 经线和纬线垂直相互交织，形成了经纬网。地球表面上任一地 点的位置都可以用这一点的经纬度来表示，即经过这一点的经线与 纬线的度数。 地球的大小 实验活动 1、确定两极和赤道。可以用乒乓球的黏合线作为赤道，在离粘合线等距顶端处各钻一个小孔，确定为南、北极点，如图3.1-12甲所示。 2、画经线和纬线。在乒乓球上等距离画出纬线，将赤道平均分成若干份，画出分隔点，过每个分隔点画一条经线。 3、做地轴。如图3.1-12乙所示，把一根粗铁丝折一下，使铁丝倾斜，并与水平面成66.5°，作为地轴。把另一段铁丝做成一个圆环，作为地球仪的底座，稳定的放置在桌面上。 4、组合固定。将其中代表地轴的直铁线部分穿过乒乓球的南、北极点，并在贴在南、北极的铁丝处裹上几圈胶布，以防乒乓球脱离。将伸出的倾斜铁丝弯成半圆，所弯的半圆要比乒乓球略大些。 这样就完成了小型地球仪的制作，如图3.1-12丙所示。 5、在自己制作的小型地球仪上画出七大洲的轮廓，并涂上颜色。 图3.1-12 制作简单的地球仪 02 活动探索1 学生制作小型地球仪 02 活动探索1 四、阅读地图 地图是地球的平面模型。它是人们运用符号来表示地表各种事物的特征，将地表的数按一定比例缩小后表示在平面上的图形。比例尺、方向和图例是地图的三要素，是地图的基本”语言“。 地图上的比例尺主要由线段式、文字式、数字式三种表示方式。比例尺表示图上一条线段的长度与相应线段的实际长度之比，比例尺=。 地图的比例尺大小不同，适用性也不一样。一般大比例尺地图（大于或等于1:100000）表示的范围小，描述的内容比较详细；小比例尺地图（小于或等于1:1000000）表示的范围大，描述的内容比较粗略。 地图上表示方向的原则通常是”上北下南，左西右东“，在此基础上，还可以确定”东北、西北、东南、西南“方向。在有经纬网的地图上，要根据经纬网来判定方向，即经线指向北极点的方向为北方，经线指向南极点的方向为南方；有的地图用一个指北的指向标指示方向。 通过阅读地图，我们能够利用地图来辩认方向、测算距离、识别地表特征等。 随着科学技术的迅速发展，地图的表现形式、装载内容和编制方式也不断发展，地图的种类更为丰富，出现了许多新型地图，如有声地图、三维地图、盲文地图、电子地图等。地图的应用范围也在不断扩大。电子地图是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。电子地图的比例可放大、缩小，图像可旋转，图层可叠加，从而显示不同效果。 02 活动探索2 第2节 太阳系的组成与结构 一、太阳系的组成 我们居住的地球在宇宙中并不孤单，水星、金星、火星、木星等星球与地球相伴，一起围绕着太阳转动。八大行星、矮行星、小行星、卫星、彗星、流星体等天体共同构成了太阳系。太阳约占太阳系总质量的99.86%，是太阳系中体积和质量最大的天体。 八大行星的运动有哪些共同的特征？ 八大行星的运动特征包括同向性、共面性和近圆性。同向性指的是所有行星都沿逆时针（自西向东）方向绕太阳公转；共面性意味着它们的轨道面接近同一平面；近圆性则表示公转轨道面为椭圆形。 二、太阳 太阳是离地球最近的恒星。耀眼的太阳每天东升西落，温暖着地球。太阳是一颗自身能够发光发热的气体星球。太阳为人类活动提供了最重要的能量，地球上的生物生长、空气和水的循环都与太阳息息相关。 光在真空中1年内传播的距离等于1光年，天文学上常用光年作为单位来计量天体之间的距离。 太阳大气层由内向外依次分为光球层、色球层和日冕层。光球层是人们能够看到的太阳的圆面，色球层是太阳大气的中间层。通常，色球层只有在发生日全食时才能看见。日冕层是太阳大气的最外层，只有使用特殊仪器或在日全食时才能观察到。 太阳表面经常发生变化，这些变化统称为太阳活动。常见的太阳活动主要有太阳黑子、太阳耀斑、日珥和太阳风等。 观测发现，太阳黑子的活动呈现出有规律变化。科学家推断，太阳黑子的活动周期约为11年。太阳活动对地球的影响很大。例如，太阳耀斑增强时，地球上的短波通信会受到明显影响。太阳黑子、太阳耀斑活动增强时，人们需要用各种防晒措施来避免太阳光中过强的紫外线对皮肤造成损伤。 02 活动探索2 三、行星及其卫星 太阳系中的行星是直接围绕太阳转动的球状星体。人类很早就用肉眼观察到了水星、金星、火星、木星、土星等行星。卫星是围绕行星、矮行星、小行星转动的天体。 太阳系中八大行星大致都在同一平面的近似圆形轨道上，沿着同一方向逆时针（自西向东）绕着太阳公转。太阳系中除金星、天王星外，其他行星的自转方向都为自西向东。 地球是太阳系中唯一一颗表面上有液态水存在的行星，水改变着地表的形态。地球上有大气层，大气中富含氧气，供人类及其他生物生存所需。地球是当今人类已知的星系中唯一能够孕育和支持生命的星球。 木星是太阳系中体积最大、质量最大、自转最快的行星。 为什么人类首先要对火星进行探索？对火星的探索需要克服哪些困难？ 首先探索的主要原因：火星的自转周期与地球相近，都有春夏秋冬四季变化，且拥有大气层；火星上发现了水、有机化合物等有利于生命存在的迹象；火星上可能存在的水资源和其他矿产资源为人类探索火星提供了动力。需要克服的困难：航行距离远；需要提高航天器速度，设计可循环利用资源的设备等；经济成本高；生存环境恶劣；心理压力大等。 02 活动探索2 四、小行星和彗星 小行星是指太阳系中类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。 地球上原来有大量的恐龙，后来突然神秘地绝迹了，有人认为是小行星撞击地球引起了恐龙的灭绝。谈谈你的看法。 ①长期的大规模火山爆发。 ②小行星撞击地球，引起一场大爆炸，把大量的尘埃抛向大气层，形成遮天蔽日的尘雾，导致植物的光合作用暂时停止。 彗星指亮度和形状会随着与太阳距离的变化而变化，并围绕太阳运动的天体。彗星由彗核、彗发、彗尾三部分组成。彗核是由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球”。当彗星接近太阳时，彗核的冰物质受阳光照射变成气态物质，形成慧发。这些气态物质被太阳风“吹拂”，形成长长的彗尾。 小行星等太阳系中的一些小型天体闯入地球大气层时，与大气摩擦、燃烧、发光而划亮夜空的现象，称为流星现象。那些没有烧尽的流星体降落到地球表面，叫作陨星。其中，主要由岩石构成的陨星叫陨石。 02 活动探索3 第3节 人类对宇宙的探索 一、从地心说到日心说 我国战国时期的盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。 到秦汉时期，人们初步认识了太阳、月球和5颗行星的基本运动规律，并能推算天象的发生。早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。 公元2世纪，希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善了地球中心学说，创立了“地心说”模型。 托勒密认为，地球是宇宙中心，且静止不动，太阳、月球、行星和其他所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转。尽管托勒密的“地心说”模型并不正确，但它能解释很多人们观察到的天文现象，在随后的1000多年里，普遍为人们所接受并给发现“地心说”不足的人们造成了难题。 哥白尼为太阳系建立了一个“日心说”模型。该模型认为太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕太阳做圆周运动。哥白尼在临终前，出版了著作《天球运行论》，阐述了“日心说”的理论基础。 1609年，伽利略用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据。伽利略发现：太阳上有黑子，说明太阳并不完美；围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行。木星由卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。 今天，我们知道，除了太阳，太阳系中还包括行星及其卫星。以及各种更小的天体，这些大大小小的天体都围绕太阳公转。 02 活动探索3 二、现代宇宙学说 1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大。这表明，我们所在的宇宙正在膨胀。 在此基础上，哈勃提出了著名的哈勃定律：星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。哈勃定律可以用公式表示为：v=Hd 其中v为星系退行速度，d为星系到观察者的距离，H为哈勃常数。 哈勃定律被随后的进一步观测所证实。哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。 图3.3-5 星系间的距离在不断扩大的示意图 思考与讨论：几乎所有的星系都在退行，是否意味着地球处于宇宙的中心？ 不是。科学家们发现，除了距离最近的星系之外，其他的星系绝大部分都在远离我们而去。此外他们还发现，距离越远的星系其退行的速度越快。但是，这些星系的退行运动并不是穿行于宇宙空间之中的，而是宇宙空间自身的整体膨胀。星系只不过是搭了个便车而已。 02 活动探索3 为了帮助我们更好的理解星系是如何运动的？我们可以建立星系运动模型，了解星系运动的特点。 1、准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系。 2、在圆形小纸片上用笔做记号，表示星系上的居民，记录相邻“星系”的位置和距离。 3、用打气筒持续地向气球充气，使气球不断地壮大（即宇宙膨胀），如图3.3-6所示。 4、观察气球在胀大过程中，各张圆形小纸片间距离的变化。这些“星系”之间的距离发生了怎样的变化？ 图3.3-6 气球充气 现象：随着气球在胀大的过程中，各张圆形小纸片间距离越来越远，好像在退行，但看不到膨胀的中心。 说明了这些”星系“之间的距离越来越远，星系在做相对后退运动，宇宙在膨胀，膨胀没有中心。 02 活动探索3 1915年，著名科学家爱因斯坦建立了广义相对论，他将广义相对论用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。1922年，苏联科学家弗里德曼从广义相对论出发，得到了一个均匀地膨胀或收缩的宇宙模型，遗憾的是这个动态的模型并不为当时的人们所重视。当哈勃定律公布后，人们惊喜的发现，天文观测发现的现象正是理论模型所预言的现象。理论预言被天文观测证实了！ 思考与讨论：我们是否可以做出这样的推断：宇宙在不断膨胀，这意味着过去的宇宙比现在小。那么，时间越往前，宇宙中的星系之间的距离是否必然越小？再往前倒退至某一时间，宇宙是否密集在一个点上？ 时间越往前，宇宙中的星系之间的距离确实越小。宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳的观测结果，这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前)，并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态。 1940年代，伽莫夫与他的两个学生——拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼，将相对论引入宇宙学，提出了热大爆炸宇宙学模型。热大爆炸宇宙学模型认为，宇宙最初开始于高温高密的原始物质，温度超过几十亿度。随着宇宙膨胀，温度逐渐下降，形成了星系等天体。现在宇宙还在不断地膨胀。 现代宇宙学以爱因斯坦的广义相对论为理论基础。以天文观测为事实依据。 图3.3-7 伽莫夫 02 活动探索3 宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙大爆炸理论成功的解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源学说。 多方面观测研究表明，我们的宇宙始于138亿年前的一次大爆炸，大爆炸在为后来的星系、恒星和行星的形成提供了所有的能量。大爆炸为后来的星系、恒星和行星的形成与演化提供了所有的能量。 三、银河系和河外星系 宇宙有多大？最初人们认为地球是宇宙的中心，太阳、月球、5颗行星和6000多颗静止不动的恒星构成了宇宙。后来，人们认识到宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。 星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统。天文学家把大多数星系分为三类：漩涡星系、椭圆星系和不规则星系。 银河系是一个旋涡星系。从侧面看，银河系呈扁圆盘状；从上往下看，能够看到银河系的漩涡结构。我们无法在地球上看到银河系的漩涡结构，因为太阳系位于银河系的一条旋臂上。 图3.3-11 银河系“侧视图”（模拟图） 图3.3-12 银河系”俯视图“（模拟图） 银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个巨大星系，所有的恒星都围绕银河系的中心旋转。 02 活动探索3 四、恒星 太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。每一颗恒星都有其诞生、演化和消亡的过程，这是一个十分缓慢的过程。太阳是地球的能量之源，没有太阳，人类就不能生存。研究恒星的诞生、演化和消亡。对生存具有重要意义。 恒星约90%的生命周期都处于主序星阶段。 恒星不会永远存在。一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小；质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。 太阳的球核将开始收缩，形成红巨星，红巨星不断地把外层物质抛向太空，在星体周围形成行星状星云，它的核聚变过程中形成的一些物质将进入星际介质参与再循环，而球核进一步收缩，形成体积极小、密度很大的白矮星。最后，太阳将慢慢“熄灭”，形成一个看不见的黑矮星，变成星云的一部分，留在宇宙中，进入新的循环。 如果恒星的质量是1~8倍太阳质量，它会变成红巨星，随后演变成白矮星，即体积很小、质量不太小的恒星；如果恒星的质量是太阳质量的10~20倍，它的体积会急剧变大，形成红超巨星，随后爆发成超新星。再演变成体积极小、密度极大的中子星。当恒星的质量更大时，其内部将产生巨大压力，物质被”压“成了更为神奇的天体-黑洞。 02 活动探索4 学习评价 概念理解 1、下列有关纬线的描述，正确的是（ ）。 A、北半球纬度越高的纬线，长度越短。 B、南半球纬度越高的纬线，长度越长。 C、北半球的纬线比南半球的纬线长。 D、地球上不可能有两条等长的纬线。 2、下列关于太阳的描述不正确的是（ ）。 A、太阳是离我们最近的一颗恒星。 B、太阳的大气层从里到外依次为日冕、色球层和光球层。 C、太阳黑子数量的多少往往作为太阳活动强弱的标志。 D、不借助其他工具、肉眼无法看到日冕。 3、下列所示四幅图中的P点，既位于南半球，又位于西半球的是（ ）。 A B C D 4、下列有关彗星的叙述正确的是（ ）。 A、哈雷彗星绕日公转的周期是11年。B、彗星是由岩石的碎片、固体微粒和水冻结而成的“大冰球”。 C、彗星轨道和八大行星轨道一样，都是圆形的。 D、彗星是“灾星”，每当它出现的时候，地球上就会发生灾难。 A B A B 1、下表中列举的是部分星系移动的数据： （1）画一幅星系距离与退行速度之间关系的曲线图。 （2）根据图表，你发现星系与银河系的距离和退行速度之间有什么规律？ （1） （2）星系与银河系的距离越远，退行速度快；反之越慢。 03 研讨 星系 距离银河系/百万光年 退行速度/（km/s） 室女座某星系 80 1200 大熊座某星系 980 1500 牧夫座某星系 2540 39000 长蛇座某星系 3980 61000 退行速度/（km/s） 星系距离银河系/百万光年 室女座某星系1200 大熊座某星系1500 牧夫座某星系39000 长蛇座某星系61000 80 980 2540 3980 1200 1500 39000 61000 03 研讨 2、学习反思：本章哪些内容学得很好，我用什么方法学习的，本章哪些内容我学得有困难，具体是什么困难，我将采取什么措施来改进学习？ 认识地球学的还可以，主要采用了目标导向学习法：根据学习目标集中精力学习，通过练习或测试及时了解学习效果，先学习主干知识，再扩展到支路知识。 学得有困难：有关宇宙拓展知识点。 具体困难：无法准确得知太阳、地球等天体具体存在的时间等。 我将不断地学习、探索。 04 课外延伸 宇宙的成分 现在研究得知：宇宙的23%由完全不知道起源的暗物质组成，73%由暗能量构成。宇宙这一真实的存在表明它必然存在自身的组织成分以及基本面貌，近年国内学者利用数理方法提出了一个体现宇宙成分量及之基本面的表达式：量项维物基，描绘了以空间…星分子原子粒子……声热光磁电力运动为核心的事物体系在宇宙结构层所起的关建作用，显示以空间……星分子原子粒子…声热光磁电力运动为体系的产物是形成宇宙物质和时空存在的基本要素。 今天你学到了什么呢？ 05 习题精炼 1、据气象台预报，某台风中心的移动路径如下表，则台风中心的前进 方向是 。 时间 8时 12时 20时 24时 台风位置 21°N，114°E 22.5°N，115°E 23°N，117°E 24°N，118°E 由西南向东北 谢 谢 $$