第一节 浩瀚的宇宙（表格式教学设计）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

该初中物理教学设计围绕“浩瀚的宇宙”核心知识，涵盖宇宙层次结构、认识手段、起源演化及中国航天成就。通过《宇宙与人》视频导入，对比肉眼与科技观测差异，以“如何认识→是什么→从何而来→走向太空”逻辑梳理脉络，辅以小组画图、光年计算等学习支架。 特色在于融合科学史与前沿科技，如“地心说”到“日心说”演进体现科学思维的模型建构与批判，中国天眼、嫦娥工程等案例强化科学态度与责任。通过多模态呈现和动手实践，助学生建立宏观观念，培养探究能力，也为教师提供素养导向的丰富教学资源。

一、浩瀚的宇宙（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 课时数 教师 课题 一、浩瀚的宇宙 教学 目标 物理观念 初步建立宇宙的层次结构观念，了解地月系→太阳系→银河系→河外星系→星系团→超星系团→宇宙。了解太阳（恒星）的基本特征和演化规律，知道宇宙处于不断的演化之中。 科学思维 通过回顾人类认识宇宙的历史，体会科学思维（模型建构、批判性思维）在科学发展中的重要作用。能够运用“光年”这一长度单位进行简单的时空尺度换算，理解“通过光谱红移推断宇宙膨胀”的推理逻辑。 科学探究 了解人类认识宇宙的主要手段和方法（从肉眼观测到现代多波段探测）。能基于“大爆炸理论”的证据（如红移、微波背景辐射），对宇宙的起源与演化进行初步的科学论证。 科学态度 与责任  感受古往今来科学家勇于探索、追求真理的科学精神。了解我国在航天航空和深空探测领域，如中国天眼、载人航天、嫦娥工程、天问一号。取得的巨大成就，增强民族自豪感和文化自信。形成正确的宇宙观，激发探索宇宙奥秘的兴趣和热情。 教材 分析 本节是九年级物理“宇宙与微观世界”章节的开篇，旨在为学生勾勒出一幅宏观宇宙的图景。教材内容编排清晰，遵循“如何认识宇宙”（手段与方法）→“宇宙是什么”（结构与层次）→“宇宙从何而来”（起源与演化）→“人类如何走向宇宙”（飞向太空）的逻辑线索。其中融入了丰富的物理学史和我国前沿科技成就，不仅传递知识，更重在培养学生的科学素养和家国情怀。 学情分析 九年级学生对宇宙、外星生命、航天等话题抱有强烈的好奇心和求知欲。通过科普读物、影视作品等，对太阳系、银河系、黑洞等概念有零星了解。能够进行一定的逻辑推理和模型想象。但对光年、天文数字等宏观尺度缺乏感性认识，难以建立准确的宇宙空间和时间尺度观念。对“红移证明宇宙膨胀”“大爆炸理论证据”等抽象的逻辑推理过程理解困难。可能受到某些科幻作品的影响，存在一些与科学事实不符的迷思概念。 教学重点 1．宇宙的层次结构。人类认识宇宙的历程和方法。 2．我国在太空探索领域的重大成就。 教学难点 1．建立光年所代表的巨大时空尺度观念。 2．理解宇宙膨胀（红移）和大爆炸理论的相关证据。 教学过程 教师活动 学生活动 情境导入 【问题情境】人类生活在浩瀚的宇宙中。站在地球上向太空望去，迄今为止，可观测的宇宙达10²⁶m,而向微观窥视，最小的基本粒子只有10-¹⁹m。从10-¹⁹m到10²⁶m,这就是我们渴望认识的物质世界的空间尺度范围。 我们如何在不同的尺度上认识和描述构成宇宙与微观世界的物质?人类探索微观世界的大致历程和进展情况如何?人类探索太阳系及宇宙的大致历程是怎样的?我国在载人航天及其他航天科技方面取得了哪些新成就?让我们一起来了解吧! 播放震撼的宇宙影像《宇宙与人》片段。提问：从古至今，人类从未停止对宇宙的探索。如果只用肉眼，你能了解到什么？如果有现代科技，我们又看到了什么？ 观看视频，感受宇宙的浩瀚与神秘。思考问题，进入学习情境。 学习新课 一、人类认识宇宙的手段与方法 （一）从“地心说”到“日心说” 1．简述从“地心说”到“日心说”的转变，强调伽利略望远镜观测的证据作用。 古希腊天文学家托勒密提出的“地心说”认为地球是宇宙的中心，太阳、月亮和其他行星都围绕地球运转，这一学说在当时的观测条件下能解释部分天体运动现象，因此被长期奉为权威。 波兰天文学家哥白尼通过长期对天体运动的观察和计算，提出了“日心说”，认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星围绕太阳公转。这一观点在当时遭到了教会的强烈反对，因为它挑战了地球在宇宙中特殊地位的传统观念。直到17世纪，伽利略制造了望远镜并将其指向天空，他观测到月球表面的环形山、木星的四颗卫星（即木卫一、木卫二、木卫三、木卫四，后被称为伽利略卫星）以及金星的盈亏现象等。这些观测结果直接反驳了“地心说”，例如木星卫星的发现表明并非所有天体都围绕地球旋转，金星盈亏现象则有力地支持了金星围绕太阳运转的观点，为“日心说”提供了坚实的实证依据，推动了人类对宇宙中心的认知从地球转向太阳，开启了近代天文学的新篇章。 2．介绍现代探测手段：从光学望远镜到多波段探测（γ射线、X射线、射电波）。 随着技术的飞速发展，光学望远镜的口径不断扩大，集光能力和分辨率显著提升，如哈勃空间望远镜摆脱了地球大气层的干扰，捕捉到了宇宙深处星系的清晰图像。与此同时，人类突破了单一光学波段的限制，发展出多波段探测技术。γ射线望远镜能够探测来自高能天体如超新星爆发、伽马射线暴的剧烈辐射，揭示宇宙中极端物理过程；X射线望远镜则可以捕捉黑洞周围吸积盘发出的炽热X射线辐射，帮助科学家研究黑洞的性质和演化；射电望远镜通过接收天体发出的射电波，让我们“看见”了宇宙中那些不发光或辐射微弱的天体，如脉冲星、星际分子云等，多波段协同观测如同为人类装上了全方位的“宇宙眼睛”，使我们能更全面、深入地探索宇宙的奥秘。 3．重点介绍“中国天眼”（FAST）的功能和意义。 作为目前全球最大且最灵敏的单口径射电望远镜，“中国天眼”拥有500米口径的球面主动反射面，这一巨大的“耳朵”能够接收到来自宇宙深处137亿光年以外的电磁信号，其灵敏度比此前世界上最先进的射电望远镜高出约2.5倍。它的主要功能包括巡视宇宙中的中性氢，以研究宇宙大尺度结构及星系演化；观测脉冲星，通过对脉冲星的精确计时，为检验引力理论、探测引力波等基础物理研究提供绝佳的天然实验室；还能搜寻可能存在的星际通讯信号，助力地外文明探索等科学目标。“中国天眼”的建成和投入使用，不仅使中国在射电天文领域实现了从跟跑到领跑的跨越，为人类探索宇宙起源、暗物质分布、黑洞形成等重大科学问题提供了强大的观测工具，更推动了我国在射电天文技术、精密制造、数据处理等相关领域的创新发展，培养了一批高水平的科研团队，其科学成果将对人类认识宇宙产生深远影响，也让中国在全球天文研究舞台上占据了重要的一席之地。 倾听与思考 理解科学理论的进步依赖于观测证据和科学思维 认识现代天文观测技术的多样性 了解FAST，感受我国科技实力 学习新课 二、太阳系及宇宙中的其他星系 （一）构建图景，宇宙层次 【议一议】通过制作模型或画图，与同学分享你所了解的宇宙。 在制作模型或画图的过程中，可以先从太阳系入手，比如用不同颜色的球体代表太阳和八大行星，并标注它们的名称、相对位置以及主要特征，像木星的大红斑、土星的光环等。接着，你可以扩展到太阳系所在的银河系，用旋涡状的线条表现银河系的结构，标出太阳系在银河系中的大致位置。然后，再进一步描绘河外星系，比如仙女座星系，展示宇宙中星系的多样性，有的是椭圆星系，有的是不规则星系。完成后，和同学交流时，可以说说你为什么这样设计模型或图画，比如选择特定颜色的原因、不同天体大小比例的考量等，也可以听听其他同学对宇宙的不同理解，看看他们在模型或图画中突出了哪些你没有注意到的宇宙特征，通过这样的分享和讨论，大家对宇宙的层次结构和丰富内涵会有更直观、更深入的认识。 宇宙 离开蔚蓝色的地球，我们会看到地球这个人类的摇篮不过是太阳系内一颗普通的行星，它在距离太阳约1.5×108 km的位置边自转边围绕太阳公转。太阳是本身发光、质量约为2×1030 kg、半径约为7×105 km、表面温度达到6×103 K的恒星。太阳系中还有7颗与地球类似的行星在围绕太阳转动，只是它们的质量、体积不同，到太阳的距离、公转周期也不同。最远的海王星到太阳的距离是地球到太阳距离的30倍。所谓太阳系是指以太阳为中心的一个天体群，包括太阳、行星及其卫星，此外还有数量众多的小天体，如矮行星、小行星、彗星等。 太阳系 晴朗的夜空，繁星点点。除了地球的卫星——月球，水星、金星、火星、木星、土星五大行星，以及偶尔出现的彗星、快速移动的人造卫星和划空而过的流星之外，我们肉眼可见的天体都是恒星。这些恒星通常集结成团，构成一个个星系。 银河系 银河系像一个中央突起、四周扁平的旋转铁饼，是一个拥有千亿颗恒星、直径约10万光年的典型旋涡星系，太阳只是其中一颗普通的恒星。在银河系中，除太阳外，距地球最近的恒星叫作比邻星。它与地球相距约4×1013 km，从比邻星发出的光要经过约4.2年才能到达地球。 【相关链接】光年 光年是一种长度单位，光在真空中一年内所通过的路程为1光年。1光年=9.46×1015m。 宇宙中还有很多与银河系相似的星系，我们把银河系以外的星系称为河外星系。人类肉眼可见的最远的星系是仙女座河外星系，它与银河系相距220万光年。也就是说，我们现在看见的是220万年前的仙女座河外星系。 相互之间有一定力学联系的十几个、几十个乃至成百上千个星系聚集在一起组成星系团，若干星系团聚集在一起又构成了更高一级的天体系统——超星系团。 【学生活动】 1．小组合作，尝试画出或描述宇宙的层次结构。 2．进行光年的简单计算，体会“时空穿梭”的概念（我们看到的是过去的宇宙）。 比如已知某天体与地球的距离为1光年，根据光年的定义，就意味着我们此刻观测到的该天体的光，是它在1年前发出的，这束光携带着1年前该天体的信息穿越星际空间到达地球，让我们得以窥见它过去的状态。再比如，如果一个星系距离地球100万光年，那么我们现在看到的星系图像，实际上是它100万年前的样子，这就像通过光搭建了一座通往过去的“时间桥梁”，使我们能够间接“穿越”到百万年前去观察宇宙的历史。通过这样的计算和思考，我们能更直观地理解宇宙的广阔以及光在传递信息过程中所承载的时间印记，深刻感受到我们所观测的宇宙其实是不同时期光线汇聚而成的“时空画卷”。 认识宇宙是有层次的天体结构系统 认识宇宙和银河系，以及河外星系 了解银河系 了解光年是距离单位，不是时间单位 跟随老师思路，完善自己的宇宙层次模型 学习新课 三、对宇宙起源与演化的研究 （一）宇宙是不断演化的 1．以太阳的演化（50亿年后成为红巨星）为例，说明宇宙万物都在演化。 像太阳这样的恒星看起来是稳定不变的，但事实上太阳每秒大约有6亿吨氢聚变为氦，并在这个过程中不断膨胀。天文学家通过计算得出大约50亿年后，太阳将成为红巨星并膨胀到足以吞没水星、金星甚至地球。 当太阳核心的氢燃料逐渐耗尽，核聚变反应产生的能量无法对抗引力坍缩时，核心会急剧收缩并升温，外层氢壳层则因温度升高而剧烈膨胀，太阳的体积将不断增大，最终延伸到地球轨道附近，其表面温度虽会降低，但巨大的表面积使其整体光度大幅增加，成为一颗闪耀的红巨星。在这个过程中，太阳外层物质会逐渐被抛射出去，形成行星状星云，而核心部分则会坍缩成一颗密度极高、温度极高的白矮星，这一演化路径不仅展现了恒星从诞生到衰老的完整生命周期，也印证了宇宙中没有永恒不变的天体，一切物质形态都处于不断的变化和发展之中。 2．介绍哈勃的发现：星系光谱“红移”。通过类比（声波的多普勒效应）解释红移意味着星系在远离我们。 事实上，整个宇宙都是在不断演化着的。1929年，美国天文学家哈勃(Edwin Powell Hubble,1889—1953)观测了24个邻近的星系，他把这些星系的光谱与实验室的光谱做对比，结果发现所有的谱线都向长波方向移动了一小段距离，称为“红移”。如果说谱线的移动是由星系的运动引起的，那么红移则意味着光源远离观察者而去。哈勃的发现引发人们思考，如果星系之间的距离正在不断增大，则说明它们过去的距离很近。“谱线红移”现象证明了星系在远离我们而去，宇宙在不断膨胀。 （二）宇宙起源与“大爆炸理论” 1．逻辑推理：如果星系在彼此远离，那么过去的宇宙更...？（密集、炽热）从而引出“大爆炸理论”。 1948年，美国物理学家伽莫夫(George Gamow,1904—1968)提出了大爆炸宇宙学模型。按照他的理论推算，宇宙还存在着大爆炸的余热。1964年，美国的彭齐亚斯(Arno Allan Penzias,1933—2024)和威尔逊(Robert WoodrowWilson,1936—)在调试天线系统进行射电天文观测时，接收到一种毫米波段的微波干扰，后来进一步推算证明这就是大爆炸的余热所造成的微波背景辐射。 “宇宙大爆炸”学说已经被越来越多的物理学家所接受。不过，宇宙仍然有许多未解之谜，人类的探索将不断深入。 了解太阳的演化 理解恒星和宇宙的动态演化观 理解“红移”作为宇宙膨胀证据的逻辑 跟随推理，理解大爆炸理论的基本思想，知道它是一个有证据支持的科学理论 学习新课 四、飞向太空 （一）我国航天事业的飞速发展 【议一议】除了在地面上借助仪器观测星空，人类还制造了航天器飞到太空中做实地考察，开展相关研究。请与同学交流你所知道的人类探索太空历程中的典型事件。 【阅读教材】简要了解我国航天发展历程 早在我国明代就有万户利用火箭飞天的故事，也可以说他是“世界航天第一人”。 1957年10月4日，苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星，标志着人类的航天技术进入一个崭新的时期。 1961年4月12日，苏联宇航员乘坐“东方-1”号宇宙飞船，绕地球一周后安全返回，完成了世界上首次载人宇宙飞行，实现了人类进入太空的梦想。 1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红一号”通信卫星飞向太空。 1975年，我国成功地发射并回收了第一颗返回式卫星，成为世界上继美国和苏联之后第三个掌握卫星回收技术的国家，这为我国开展载人航天技术的研究打下了坚实的基础。20世纪80年代后，我国的空间技术取得了长足的发展，具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力。 1992年，我国载人航天工程正式启动，确定了“三步走”发展战略。第一步，发射载人飞船。第二步，突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术，发射空间实验室。第三步，建造空间站。 1992年至2002年，我国用10年时间完成神舟一号到四号4次无人飞行任务。 2003年10月，神舟五号载人飞船将航天员杨利伟(图19.1-5)送入太空，飞船在轨运行14圈后安全返回，标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。 2003年至2012年，我国先后执行了神舟五号、六号、七号、九号4次载人飞行，以及神舟八号与天宫一号交会对接任务，先后突破天地往返、空间出舱、交会对接等关键技术。 2008年9月，神舟七号飞船进入太空，航天员翟志刚成功实施首次空间出舱活动(图19.1-6),这是我国载人航天事业发展史上的又一重要里程碑。 2011年11月，神舟八号飞船发射成功，与天宫一号目标飞行器成功实现交会对接(图19.1-7),标志着我国空间交会对接技术取得重大突破。 2013年神舟十号成功发射后，我国在2016年6月至2017年4月不到一年的时间里，执行了发射天宫二号、神舟十一号、天舟一号等多次任务，建成我国首个真正意义上的空间实验室，开展大量空间科学实验和技术试验，突破并掌握航天员中期驻留、空间站货物运输、推进剂在轨补加等关键技术。 2020年5月，长征五号B运载火箭首飞成功。2021年4月，天和核心舱成功发射，之后我国在20个月内实施了11次发射、3次飞船返回、2次舱段转位、7次航天员出舱任务，4个飞行乘组12名航天员接续在轨驻留，航天员乘组首次完成在轨轮换，突破并掌握了航天员长期在轨驻留、空间站组装建造等8项关键技术，如期建成空间站(图19.1-8)。 我国载人航天工程“三步走”战略目标完成后，航天员和科学家在太空的实验活动可实现经常化(图19.1-9),为我国和平利用太空和开发太空资源打下坚实的基础。 （二）“嫦娥探月”工程 人类对月球的探索可分为探月、登月和驻月三大步。目前，我国正处在以“探月”为主方向的第一步。于2004年启动的探月工程按照“绕月探测”“落月探测”“取样返回”三个阶段稳步推进。 2007年和2010年，我国分别发射了嫦娥一号和嫦娥二号卫星(图19.1-10),它们相继完成环月飞行，由嫦娥二号卫星拍摄的全月球影像图，分辨率达到7m,达到了世界先进水平。 2013年，嫦娥三号探测器成功落月，我国成为继美国、苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。2018年，嫦娥四号探测器又成功着陆在月球背面的预选着陆区，玉兔二号巡视器到达月面开始巡视探测。 2020年，嫦娥五号探测器实现无人自动取样返回(图19.1-11)。此次任务的成功实施，标志着我国具备了地月往返能力，“绕、落、回”三步走规划完美收官。 【展示与交流】1．组织“议一议”活动：交流人类探索太空的典型事件。 2．以时间轴形式，图文并茂地展示我国航天事业的辉煌成就：从“东方红一号”到“中国空间站”，从“嫦娥探月”到“天问探火”。 3．强调自主创新和“三步走”战略体现的科学精神。 课 堂 练 习 1．地球是我们的家园，在太阳系中地球属于（   ） A．恒星 B．行星 C．彗星 D．卫星 【答案】B 【详解】太阳是银河系中的一颗普通恒星，地球是太阳系中的一颗行星；由于合适的位置而适合人类生存，成为人类的家园。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．浩瀚宇宙，星辰璀璨，中国航天器正在书写着举世惊叹的传奇篇章。其中我国探月工程的航天器名称是（     ） A．天宫 B．嫦娥 C．天舟 D．天问 【答案】B 【详解】A．天宫系列是中国空间站项目，用于载人航天实验，与探月无关，故A不符合题意； B．嫦娥系列是我国探月工程的航天器名称，如嫦娥一号至嫦娥五号均为月球探测器，故B符合题意； C．天舟系列是货运飞船，负责为天宫空间站运输物资，与探月无关，故C不符合题意； D．天问系列是行星探测任务，如天问一号为火星探测器，与探月无关，故D不符合题意。 故选B。 3．关于粒子和宇宙，下列认识中不正确的是（　　） A．在原子的核式结构模型中，所有的电子都在同一轨道上绕着原子核运动 B．谱线“红移”现象说明星系在逐渐远离我们 C．汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而说明原子是可分的 D．宇宙、太阳系、地球、分子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的 【答案】A 【详解】A．在原子的核式结构模型中，电子在原子核外很小的空间内做高速运动，不同能量的电子在不同的轨道上绕原子核运动，并非所有电子都在同一轨道上，故A错误，符合题意。 B．谱线“红移”现象说明星系在逐渐远离我们，宇宙正在膨胀，这是宇宙大爆炸理论的重要证据之一，故B正确，不符合题意。 C．1897年，汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而说明原子是可分的，原子内部还有更小的粒子，故C正确，不符合题意。 D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳系是宇宙中的一部分，地球是太阳系中的行星，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，所以宇宙、太阳系、地球、分子、质子、电子是按照尺度由大到小的顺序排列的，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．太阳系中，属于行星的是（　 　） A．月球 B．太阳 C．木星 D．彗星 【答案】C 【详解】太阳系总共有八大行星，分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星；太阳是恒星，月球是地球的卫星，彗星不属于行星，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．下列天体系统中，层次最高的是（ ） A．太阳系 B．银河系 C．地月系 D．河外星系 【答案】D 【详解】天体系统按照从低到高的层次依次为地月系、太阳系、银河系和河外星系。地月系是最低级别的天体系统，仅包含地球和月球；太阳系以太阳为中心，包含八大行星等天体，层次高于地月系；银河系是由众多恒星系组成的庞大天体系统，太阳系只是银河系中的一部分；而河外星系是指在银河系以外，由大量恒星组成的与银河系类似的天体系统，它们与银河系共同构成了更广阔的宇宙，因此河外星系的层次最高。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．“天问一号”火星探测器到达火星，标志着我国在太空探测领域更进一步，为人类探索浩瀚宇宙作出了中国贡献。下列空间尺度最小的是（　　） A．空间站 B．银河系 C．太阳系 D．火星 【答案】A 【详解】宏观的宇宙大于宏观的银河系，宏观的银河系大于宏观的太阳系，火星是太阳系里的一个组成部分，空间站比火星小得多，故尺度最小的是空间站。 故选A。 7．“光年”是天文常用的长度单位，它的物理含义是_________________________。我们看到220万光年外的仙女座星系，实际上是看到了它__________年前的样子。 【答案】光在真空中一年内传播的距离；220万。 【详解】 光年是计量天体距离的单位，光在真空中的传播速度约为30万千米每秒，一年按365天计算，光在一年内传播的距离就是一光年，这个距离非常遥远，常用于衡量宇宙中天体之间的距离。由于光的传播需要时间，仙女座星系距离我们220万光年，这意味着该星系发出的光经过220万年才到达地球，所以我们此刻观测到的仙女座星系的光，是它在220万年前发出的，也就相当于看到了它220万年前的状态。 8．创立“日心说”的天文学家是 ；现代天文学研究表明，太阳 （选填“是”或“不是”）宇宙的中心。 【答案】 哥白尼 不是 【详解】[1]哥白尼‌是文艺复兴时期的波兰天文学家，在1543年发表的《天体运行论》中系统提出“日心说”，主张‌太阳是宇宙的中心‌，地球与其他行星围绕太阳运行。 [2]现代观测表明，宇宙起源于大爆炸，并持续膨胀，‌星系均匀远离‌地球，证明宇宙‌不存在几何中心‌，所以太阳不是宇宙的中心。 9．对《宇宙探秘》相关内容进行梳理，图中①、②位置内容填写正确的是（   ） A．宇宙大爆炸、中国天眼 B．星系远离我们、中国天眼 C．宇宙大爆炸、开普勒望远镜 D．星系远离我们、开普勒望远镜 【答案】A 【详解】现代宇宙观核心理论是宇宙大爆炸理论，星系远离我们是证明宇宙膨胀的直接观测证据而不是理论。开普勒望远镜是早期光学望远镜，并非现代探测宇宙的核心设备。中国天眼是500米口径球面射电望远镜，是目前世界最大单口径射电望远镜，属于现代探测宇宙的前沿设备，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10．支持“宇宙大爆炸”理论的观测证据主要有哪些？（至少写出两个） 【答案】① 哈勃发现的星系光谱红移（宇宙膨胀）；② 彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射。 【详解】宇宙大爆炸理论是现代宇宙学中被广泛接受的模型，其观测证据的发现过程充满了科学探索的突破。哈勃在20世纪20年代通过对遥远星系光谱的研究，发现大多数星系的光谱线都存在红移现象，且星系距离越远，红移量越大，这表明星系正在远离我们，进而推断出宇宙处于膨胀状态，为大爆炸理论提供了重要支持。而微波背景辐射的发现则是在20世纪60年代，彭齐亚斯和威尔逊在调试射电望远镜时，意外探测到一种来自宇宙各个方向的均匀辐射，其温度约为3K，这种辐射被认为是宇宙大爆炸后残留的热辐射，就像爆炸后的余温，进一步印证了宇宙早期曾处于高温高密度状态的设想。此外，宇宙中氢与氦的丰度比也与大爆炸理论的预言相符，这些证据共同构成了支持宇宙大爆炸理论的坚实基础。 11．请列举两项你知道的我国在深空探测或载人航天领域取得的成就。 【答案】示例：嫦娥五号实现月球采样返回；中国空间站全面建成并运营；天问一号成功探测火星。 【详解】我国在深空探测和载人航天领域的成就不断刷新着中国航天的高度。嫦娥五号任务于2020年11月24日成功发射，探测器历经地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、月面采样、月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入返回等复杂过程，最终携带2千克月壤样品顺利返回地球，这是中国首次实现地外天体采样返回，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划圆满收官，为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知作出了重要贡献。中国空间站的建设则是载人航天领域的又一里程碑，从2021年天和核心舱发射升空，到问天实验舱、梦天实验舱相继完成对接，再到神舟系列载人飞船、天舟系列货运飞船的常态化任务保障，中国空间站于2022年全面建成并进入运营阶段，成为继国际空间站之后在轨运行的又一个大型空间站，为开展空间科学实验、技术试验和空间应用等提供了长期稳定的太空平台，也让中国在近地轨道拥有了自主可控的空间基础设施。天问一号探测器的发射更是开启了中国火星探测的新纪元，2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，随后“祝融号”火星车驶离着陆平台，开始巡视探测，这使中国成为第二个成功着陆火星并开展巡视探测的国家，实现了从地月系到行星际的跨越，在火星土壤特性、火星气象环境等方面获取了大量有价值的科学数据。这些成就的取得，离不开无数航天人的辛勤付出和不懈探索，彰显了中国航天的硬核实力和创新精神。 板 书 设 计 一、浩瀚的宇宙 一、如何认识宇宙？ 手段演进：肉眼 → 光学望远镜 → 多波段探测（射电、γ射线...） 代表：“中国天眼”（FAST）—— 探测脉冲星，探索宇宙起源 二、宇宙的层次结构 地球 → 太阳系 → 银河系 → 河外星系 → 星系团 → 超星系团 → 宇宙 【核心概念：光年 (ly) —— 宇宙的“尺子”】 三、 宇宙的起源与演化 1．证据一：哈勃发现星系光谱“红移” → 宇宙在膨胀 2．证据二：探测到“微波背景辐射” → 大爆炸的余热→ 科学理论：“宇宙大爆炸”模型 四、飞向太空：中国的足迹 里程碑：“东方红一号” → 神舟五号（杨利伟） → 神舟七号（出舱）→ 天宫空间站 → 嫦娥工程（绕、落、回） → 天问一号（探火） 精神：自主创新、艰苦奋斗、协同攻坚 课 堂 小 结 一、浩瀚的宇宙 作业布置 1．教材本节末“实践与探索” 2．配套同步“导学案”。 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $