内容正文:
第3节 探索宇宙(导学案)
【学习目标】
1.了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程,关注人类探索宇宙的一些重大活动;
2.知道人类对宇宙的探索将不断深入。
【学习重点】
能关注航天技术对人类生活和社会发展的影响,为我国的航天科技发展而自豪。
【学习难点】
知道人类对宇宙的探索将不断深入。
【自主预习】
阅读课本内容,并解答以下问题:
1.公元140年前后, 在前人观察和理论基础上,提出了“ 地心说 ”.
2. 认为太阳是宇宙的中心,提出了“ 日心说 ”.
3. 根据前人的观测和研究,提出了太阳系行星运动的三大定律.
4. 发表了《自然哲学的数学原理》一书,为人类实现“飞天梦”奠定了坚实的理论基础.
5.我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星.太阳系除了太阳这个唯一的恒星外,至今已发现还有八颗 、290颗卫星、约130万颗小行星,以及数量可观的彗星和流星.
【探究新知】
【学习任务一】探索的历程
1.中国古人很早就对星空进行观察并根据星象制定历法.
2.地心说
在欧洲,在宗教的影响下,人们长期认为地球是宇宙的中心.
观点:地球居于中心,太阳和其他行星围绕地球转动.这种理论影响人们的思想达千年之久.
3.日心说
15世纪末期,欧洲文艺复兴运动解放了人的思想,日心说为人类开创了一个对宇宙进行科学探索的伟大时代.
1543年, 通过几十年的观察与分析,提出了“日心说”.
4.公元1609年, 用自制的天文望远镜第一次揭开了太阳系神秘面纱.
5.1687年, 发表了《自然哲学的数学原理》一书,为探索宇宙奠定了坚实的为探索宇宙奠定了坚实的理论基础.
1846年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,预测天王星外还存在一颗未知的行星.并根据万有引力定律计算出了这颗行星的运动轨道.在预测的轨道上就发现了这颗后来被命名为“海王星”的行星.
6.到了20世纪,人类终于梦想成真,踏上了太空的旅程.
(1)“旅行者”2号探测器飞临海王星
(2)1957年10月,世界上第一颗人造卫星发射成功.
(3)1961年4月12日,人类第一次乘飞船进入太空.
(4)1969年7月20日,“阿波罗”11号飞船首次使人类踏上了地球以外的土地——月球,迈出了人类历史的一大步.
(5)2003年10月16日,我国首位航天员 乘坐中国自己研制的“神舟五号”飞船升空.
这是中国人对世界航天事业作出的伟大贡献.
(6)2011年11月3日,我国“ ”与“ ”目标飞行器在外太空成功交会对接,这是我国航天史上的又一突破.
(7)2024年6月2日, 成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务.
【例题1】小华学习了《宇宙探秘》后,有下列认识,其中错误的是( )
A.在太阳系中,太阳是唯一的恒星
B.牛顿创立了万有引力理论
C.根据银河系的直径大约为8万光年可知,光年是时间单位
D.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
【例题2】(25-26八年级上·山东济宁·月考)下列物理学家与其贡献对应正确的是( )
A.哥白尼——“地心说” B.爱因斯坦——发明望远镜
C.牛顿——万有引力 D.伽利略——“日心说”
【例题3】(23-24八年级下·江苏盐城·月考)下列说法中正确反映人类探索宇宙和微观粒子成果的是( )
A.原子核一般由质子和中子组成
B.质子带正电,在摩擦过程极易发生转移
C.地球是太阳系中的一颗恒星
D.哥白尼的“日心说”是迄今为止对宇宙认识最具有科学性的学说
【学习任务二】浩瀚的星空
我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星.太阳系除了太阳这个唯一的恒星外,至今已发现还有八大行星、66颗卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星,以及数量可观的彗星和流星.
1.太阳系示意图
2.太阳系八颗行星部分近似数据
3.太阳系八颗行星示意图
4.银河系中有非常多像太阳这样的恒星,除太阳以外,距地球最近的恒星是半人马座的比邻星.
它与地球之间的距离约是40万亿km.光从比邻星出发大约需要4.2年才能到达地球.
5.人们发现银河系以外还有类似银河系一样庞大的恒星集团.比如:仙女座星系、猎犬座星系,目前人类已经发现了超过100亿个河外星系.
仙女座河外星系是离银河系比较近的一个星系。
从仙女座发出的光需要200万年才能到达地球,也就是说,我们在夜空中所见到的仙女座已是200万年以前的仙女座了.
【例题4】(24-25八年级上·山东威海·期末)下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息,推断正确的是( )
行星
直径(km)
与太阳的平均距离(×106km)
水星
4879
58
金星
12104
108
地球
12756
150
火星
6794
228
A.距离太阳越近的行星,其公转速度越小
B.距离太阳越近的行星,其公转速度越大
C.体积越大的行星,其公转速度越大
D.体积越大的行星,其公转速度越小
【例题5】(24-25九年级下·上海浦东新·月考)“但愿人长久,千里共婵娟。”中的“婵娟”属于( )
A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星
【例题6】(25-26八年级上·山东济南·期末)牛顿发现掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是提出了著名的“大炮设想”,如图是他画的草图。在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过推理得出了一个重要的结论。射出的炮弹会落向地面是受到 的作用;今天,牛顿推理得出的有关“炮弹运动”的重要结论已经被人们应用在现代科学技术中: (写出一个例子)。
【课堂总结】
按照学习内容学列本节课的思维导图:
【课堂练习】
要求:合上课本,像考试一样独立完成。
1.位于贵州省的500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”,是世界最大单口径的射电望远镜,该望远镜将帮助科学家进一步探索宇宙。我们已知的天体中:①银河系;②地球;③太阳系,按从小到大的顺序排列,依次为 (填序号)。而原子的结构与太阳系很相似,由带正电的原子核和绕着它转的 组成。
2.物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,位于原子中心的是 ,周围有绕其运动的 ,科学家提出了多种原子模型,在如图所示的两种模型中, (选填“甲”或“乙”)是卢瑟福提出的原子模型。从宏观到微观,从天体到原子,都有很多惊人的相同规律,宇宙是一个有 的天体结构系统,如图丙所示,是太阳系模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转这与卢瑟福的原子结构模型十分相似,其中原子核相当于太阳,绕核运动的 就相当于行星。
3.如图所示,是太阳系模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与原子的 结构模型十分相似,其中,原子核相当于太阳,绕核运动的 就相当于行星。
4.(24-25八年级上·山东东营·期末)下列关于宇宙的描述中,不正确的是( )
A.地球是太阳系的一颗行星
B.太阳系和银河系是宇宙中两大并列的星系
C.宇宙正在膨胀,许多星系正在离我们而去
D.月球是地球的一颗天然卫星,它本身不发光
5.(2025·河南·中考真题)从浩瀚宇宙到微观世界,物体空间尺度大小各异。下列物体中尺度最小的是( )
A.太阳系 B.原子 C.地球 D.电子
6.(2025·江苏扬州·中考真题)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
7.中国天文学发展历史非常悠久,如图是陈列在大洋湾景区内的青铜制“浑天仪”,是中国古代天文学重要成就。时至今日,人类从未停止对宇宙的探索。下列说法正确的是( )
A.太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置是固定不变的
B.我们认识到,宇宙是一个没有层次的天体结构系统
C.地球是太阳系里一颗相对很小的行星
D.宇宙中天体在不停地运动,其中地球是宇宙真正的中心
8.阅读短文,回答问题。
黑洞与宇宙
分布在世界各地的射电望远镜组成了一台巨大的虚拟望远镜,其口径相当于地球直径,该望远镜“拍照”的重点黑洞对象之一是位于银河系中心的“人马座A”。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡时,核心在自身重力作用下迅速收缩、塌陷,发生强力爆炸,当核心中所有物质都变成中子时,收缩过程立即停止,核心被压缩成一个密实的星体,内部的空间和时间也被压缩了。在黑洞情况下,恒星核心的质量大到使收缩过程能无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质,由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
黑洞是宇宙众多天体的一种,“宇宙大爆炸”理论认为,宇宙是由一个致密炽热的点在一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体远离我们的速度与它到我们的距离s成正比,即v=Hs,式中H为一个常数,称为哈勃常数。假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远。
(1)在银河系中心的天体是 ;
A.中子星 B.太阳 C.黑洞 D.恒星
(2)假设一艘宇宙飞船靠近黑洞,它的质量 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)在黑洞形成的过程中,密度会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)类比得出速度、密度单位的方法,可推理得出哈勃常数H的单位是 。
A.米(m) B.秒⁻1(s⁻1) C.米 D.秒(s)
【课后反思】
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的地方有哪些?
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第3节 探索宇宙(导学案)
【学习目标】
1.了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程,关注人类探索宇宙的一些重大活动;
2.知道人类对宇宙的探索将不断深入。
【学习重点】
能关注航天技术对人类生活和社会发展的影响,为我国的航天科技发展而自豪。
【学习难点】
知道人类对宇宙的探索将不断深入。
【自主预习】
阅读课本内容,并解答以下问题:
1.公元140年前后, 托勒密 在前人观察和理论基础上,提出了“ 地心说 ”.
2. 哥白尼 认为太阳是宇宙的中心,提出了“ 日心说 ”.
3. 开普勒 根据前人的观测和研究,提出了太阳系行星运动的三大定律.
4. 牛顿 发表了《自然哲学的数学原理》一书,为人类实现“飞天梦”奠定了坚实的理论基础.
5.我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星.太阳系除了太阳这个唯一的恒星外,至今已发现还有八颗 行星 、290颗卫星、约130万颗小行星,以及数量可观的彗星和流星.
【探究新知】
【学习任务一】探索的历程
1.中国古人很早就对星空进行观察并根据星象制定历法.
2.地心说
在欧洲,在宗教的影响下,人们长期认为地球是宇宙的中心.
观点:地球居于中心,太阳和其他行星围绕地球转动.这种理论影响人们的思想达千年之久.
3.日心说
15世纪末期,欧洲文艺复兴运动解放了人的思想,日心说为人类开创了一个对宇宙进行科学探索的伟大时代.
1543年,哥白尼通过几十年的观察与分析,提出了“日心说”.
4.公元1609年,伽利略用自制的天文望远镜第一次揭开了太阳系神秘面纱.
5.1687年,牛顿发表了《自然哲学的数学原理》一书,为探索宇宙奠定了坚实的为探索宇宙奠定了坚实的理论基础.
1846年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,预测天王星外还存在一颗未知的行星.并根据万有引力定律计算出了这颗行星的运动轨道.在预测的轨道上就发现了这颗后来被命名为“海王星”的行星.
6.到了20世纪,人类终于梦想成真,踏上了太空的旅程.
(1)“旅行者”2号探测器飞临海王星
(2)1957年10月,世界上第一颗人造卫星发射成功.
(3)1961年4月12日,人类第一次乘飞船进入太空.
(4)1969年7月20日,“阿波罗”11号飞船首次使人类踏上了地球以外的土地——月球,迈出了人类历史的一大步.
(5)2003年10月16日,我国首位航天员杨利伟乘坐中国自己研制的“神舟五号”飞船升空.
这是中国人对世界航天事业作出的伟大贡献.
(6)2011年11月3日,我国“神舟八号”与“天宫一号”目标飞行器在外太空成功交会对接,这是我国航天史上的又一突破.
(7)2024年6月2日,嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务.
【例题1】小华学习了《宇宙探秘》后,有下列认识,其中错误的是( )
A.在太阳系中,太阳是唯一的恒星
B.牛顿创立了万有引力理论
C.根据银河系的直径大约为8万光年可知,光年是时间单位
D.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
【答案】C
【详解】A.太阳系由太阳和围绕它运行的行星、卫星等天体组成,太阳是唯一能自行发光发热的恒星,故A正确,不符合题意;
B.牛顿在1687年提出万有引力定律,解释了天体间的相互作用,故B正确,不符合题意;
C.光年指光在真空中一年内传播的距离,是长度单位,约,而非时间单位。银河系直径用光年表示,正说明其是距离量度,故C错误,符合题意;
D.现代宇宙学认为宇宙从大爆炸起源,具有星系、星系团等层次结构,并持续膨胀演化,故D正确,不符合题意。
故选C。
【例题2】(25-26八年级上·山东济宁·月考)下列物理学家与其贡献对应正确的是( )
A.哥白尼——“地心说” B.爱因斯坦——发明望远镜
C.牛顿——万有引力 D.伽利略——“日心说”
【答案】C
【详解】A.哥白尼提出的是“日心说”,否定了“地心说”,并非“地心说”,故A错误;
B.伽利略改进了望远镜并首次将其用于天文观测,并非爱因斯坦,爱因斯坦的主要贡献是相对论等,故B错误;
C.牛顿发现了万有引力定律,该对应关系正确,故C正确;
D.“日心说”是哥白尼提出的,伽利略主要贡献是天文观测,如用望远镜支持日心说,故D错误。
故选C。
【例题3】(23-24八年级下·江苏盐城·月考)下列说法中正确反映人类探索宇宙和微观粒子成果的是( )
A.原子核一般由质子和中子组成
B.质子带正电,在摩擦过程极易发生转移
C.地球是太阳系中的一颗恒星
D.哥白尼的“日心说”是迄今为止对宇宙认识最具有科学性的学说
【答案】A
【详解】A.原子核一般由质子和中子组成,其中,质子带正电,中子不带电,故A符合题意;
B.质子带正电,核外电子带负电,在摩擦过程极易发生转移的是核外电子,故B不符合题意;
C.在太阳系中太阳是唯一恒星,地球是太阳系中的一颗行星,故C不符合题意;
D.哥白尼的“日心说”否定了传承几千年的“地心说”,是人类对宇宙认识的深化,但“日心说”也有其局限性,因为宇宙是无限的,没有所谓的中心,故D不符合题意。
故选A。
【学习任务二】浩瀚的星空
我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星.太阳系除了太阳这个唯一的恒星外,至今已发现还有八大行星、66颗卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星,以及数量可观的彗星和流星.
1.太阳系示意图
2.太阳系八颗行星部分近似数据
3.太阳系八颗行星示意图
4.银河系中有非常多像太阳这样的恒星,除太阳以外,距地球最近的恒星是半人马座的比邻星.
它与地球之间的距离约是40万亿km.光从比邻星出发大约需要4.2年才能到达地球.
5.人们发现银河系以外还有类似银河系一样庞大的恒星集团.比如:仙女座星系、猎犬座星系,目前人类已经发现了超过100亿个河外星系.
仙女座河外星系是离银河系比较近的一个星系。
从仙女座发出的光需要200万年才能到达地球,也就是说,我们在夜空中所见到的仙女座已是200万年以前的仙女座了.
【例题4】(24-25八年级上·山东威海·期末)下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息,推断正确的是( )
行星
直径(km)
与太阳的平均距离(×106km)
水星
4879
58
金星
12104
108
地球
12756
150
火星
6794
228
A.距离太阳越近的行星,其公转速度越小
B.距离太阳越近的行星,其公转速度越大
C.体积越大的行星,其公转速度越大
D.体积越大的行星,其公转速度越小
【答案】B
【详解】AB.分析图表信息,距离太阳越近的行星(水星→金星→地球→火星离太阳的距离逐渐增大,但公转速度逐渐递减,所以距离太阳越进,公转速度越大,而不是越小,故A错误,B正确;
CD.分析图表信息,体积最大的地球公转速度不是最大的,体积和公转速度无关,故CD错误。
故选B。
【例题5】(24-25九年级下·上海浦东新·月考)“但愿人长久,千里共婵娟。”中的“婵娟”属于( )
A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星
【答案】C
【详解】“但愿人长久,千里共婵娟。”中的“婵娟”指的是月球,月球是地球的卫星。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【例题6】(25-26八年级上·山东济南·期末)牛顿发现掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是提出了著名的“大炮设想”,如图是他画的草图。在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过推理得出了一个重要的结论。射出的炮弹会落向地面是受到 的作用;今天,牛顿推理得出的有关“炮弹运动”的重要结论已经被人们应用在现代科学技术中: (写出一个例子)。
【答案】 重力 人造地球卫星
【详解】[1]在高山架设水平大炮,以不同速度射出炮弹,速度越大落地点越远;当速度足够大时,炮弹因受重力作用,会绕地球做近似圆周运动。
[2]牛顿推理得出的有关“炮弹运动”的重要结论已经被人们应用在现代科学技术中,比如:人造地球卫星。
【课堂总结】
按照学习内容学列本节课的思维导图:
【课堂练习】
要求:合上课本,像考试一样独立完成。
1.位于贵州省的500米口径球面射电望远镜FAST被誉为“中国天眼”,是世界最大单口径的射电望远镜,该望远镜将帮助科学家进一步探索宇宙。我们已知的天体中:①银河系;②地球;③太阳系,按从小到大的顺序排列,依次为 (填序号)。而原子的结构与太阳系很相似,由带正电的原子核和绕着它转的 组成。
【答案】 ②③① 电子
【详解】[1]我们目前所认知的天体系统从高到低依次是:总星系、银河系、太阳系、地月系、地球,故从小到大的顺序是②③①。
[2]原子由原子核和绕着它转的电子组成。
2.物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,位于原子中心的是 ,周围有绕其运动的 ,科学家提出了多种原子模型,在如图所示的两种模型中, (选填“甲”或“乙”)是卢瑟福提出的原子模型。从宏观到微观,从天体到原子,都有很多惊人的相同规律,宇宙是一个有 的天体结构系统,如图丙所示,是太阳系模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转这与卢瑟福的原子结构模型十分相似,其中原子核相当于太阳,绕核运动的 就相当于行星。
【答案】 原子核 核外电子 乙 层次 电子
【详解】[1][2]原子核位于原子的中心位置,核外电子在周围绕其运动。
[3]卢瑟福建立的是原子核式结构模型,原子核在中间,电子在周围绕其运动,故选乙图。
[4]宇宙由不同的天体系统组成,这些系统按照一定的层次关系相互关联,即宇宙是一个有层次的天体结构系统。
[5]卢瑟福建立的原子核式结构模型与太阳系的模型十分相似,其中原子核相当于太阳系中的太阳,绕核运动的电子相当于行星。
3.如图所示,是太阳系模拟图,行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与原子的 结构模型十分相似,其中,原子核相当于太阳,绕核运动的 就相当于行星。
【答案】 核式 电子
【详解】[1][2]太阳系中的行星围绕恒星太阳运转,原子中的核外电子围绕原子核运转,原子中的核外电子如同太阳系中的行星,原子核如同太阳,所以太阳系与原子的核式结构模型相似。
4.(24-25八年级上·山东东营·期末)下列关于宇宙的描述中,不正确的是( )
A.地球是太阳系的一颗行星
B.太阳系和银河系是宇宙中两大并列的星系
C.宇宙正在膨胀,许多星系正在离我们而去
D.月球是地球的一颗天然卫星,它本身不发光
【答案】B
【详解】A.地球是太阳系中的一颗行星,绕着太阳公转,故A正确,故A不符合题意;
B.太阳系是银河系中的一部分,并非与银河系并列的两大星系,故B错误,故B符合题意;
C.依据宇宙大爆炸理论,宇宙正在膨胀,许多星系正在离我们而去,故C正确,故C不符合题意;
D.月球是地球的一颗天然卫星,它本身不能发光,我们看到的月光是月球反射的太阳光,故D正确,故D不符合题意;
故选B。
5.(2025·河南·中考真题)从浩瀚宇宙到微观世界,物体空间尺度大小各异。下列物体中尺度最小的是( )
A.太阳系 B.原子 C.地球 D.电子
【答案】D
【详解】太阳系的直径约为数十亿千米,是四个选项中最大的;原子的直径约为10-10米,比电子大;地球的直径约为1.2×104千米,远大于原子和电子;电子属于亚原子粒子,其经典半径约为2.8×10-15米,尺度最小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.(2025·江苏扬州·中考真题)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。
7.中国天文学发展历史非常悠久,如图是陈列在大洋湾景区内的青铜制“浑天仪”,是中国古代天文学重要成就。时至今日,人类从未停止对宇宙的探索。下列说法正确的是( )
A.太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置是固定不变的
B.我们认识到,宇宙是一个没有层次的天体结构系统
C.地球是太阳系里一颗相对很小的行星
D.宇宙中天体在不停地运动,其中地球是宇宙真正的中心
【答案】C
【详解】A.太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置也在变化之中,故A错误;
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统,故B错误;
CD.宇宙中天体在不停地运动,银河系只是是宇宙的一个星系,地球是太阳系里一颗相对很小的行星,地球不是宇宙真正的中心,故C正确,D错误。
故选C。
8.阅读短文,回答问题。
黑洞与宇宙
分布在世界各地的射电望远镜组成了一台巨大的虚拟望远镜,其口径相当于地球直径,该望远镜“拍照”的重点黑洞对象之一是位于银河系中心的“人马座A”。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡时,核心在自身重力作用下迅速收缩、塌陷,发生强力爆炸,当核心中所有物质都变成中子时,收缩过程立即停止,核心被压缩成一个密实的星体,内部的空间和时间也被压缩了。在黑洞情况下,恒星核心的质量大到使收缩过程能无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质,由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
黑洞是宇宙众多天体的一种,“宇宙大爆炸”理论认为,宇宙是由一个致密炽热的点在一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体远离我们的速度与它到我们的距离s成正比,即v=Hs,式中H为一个常数,称为哈勃常数。假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远。
(1)在银河系中心的天体是 ;
A.中子星 B.太阳 C.黑洞 D.恒星
(2)假设一艘宇宙飞船靠近黑洞,它的质量 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)在黑洞形成的过程中,密度会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)类比得出速度、密度单位的方法,可推理得出哈勃常数H的单位是 。
A.米(m) B.秒⁻1(s⁻1) C.米 D.秒(s)
【答案】(1)C
(2)不变
(3)变大
(4)B
【详解】(1)由材料可知,在银河系中心的天体是“人马座A”,属于黑洞对象之一,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选C。
(2)质量是物体的一种属性,物体的质量不随形状、物态和位置、体积的变化而改变,因此假设一艘宇宙飞船靠近黑洞,它的质量会不变。
(3)由材料可知,在黑洞情况下,恒星核心的质量大到使收缩过程能无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质,由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去,所以在黑洞形成的过程中,密度会变大。
(4)不同星体远离我们的速度与它到我们的距离s成正比,即v=Hs,由此可知,速度的单位是m/s,路程的单位是m,可推理得出哈勃常数H的单位是秒-1(s-1),故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【课后反思】
谈谈你在本节课中:
(1)收获有哪些?
(2)需要改进的地方有哪些?
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