内容正文:
宇宙探秘
第5节
第十章 从粒子到宇宙
物理苏科版新教材八年级下册
1.了解银河系的结构及尺度。
2.知道宇宙起源及天体的结构层次。
3.了解物质世界的时空尺度。
学习目标
前面的课中我们了解了太阳系,其中距离我们最近的火星距地球有5.6×107km,可见宇宙的广阔,然而这也仅仅是宇宙中的“一角”,在太阳系之外还有什么呢?
新课引入
敦煌星图(约绘制于公元8世纪初)
公元 16 世纪以前,我国一直是世界上观测天文现象最精确、观测资料最丰富的国家之一。我国古人凭借肉眼观察星空,绘制星图,并依照他们的美好想象命名了许多星座。
一、银河系
知识构建
一、银河系
知识构建
我们可以观察到许多明亮的星星,它们的相对位置似乎保持不变,人们称这些星星为恒星,太阳就是一颗恒星。实际上,恒星也是运动的。
1. 恒星
除了太阳,还有其他恒星吗?
朗的夜空,可见一条横亘天际的光带,它是由群星和弥漫的星际物质集合而成的一个庞大的天体系统---银河系。它好似一个中央凸起、四周扁平的旋转铁饼。
一、银河系
2. 银河系
有1000亿颗以上的恒星
直径约10万光年
最大厚度约1万光年
银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间,银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。直径大约10万光年。
一、银河系
2. 银河系
(1)光年是描述天体之间距离的长度单位;
(2)1光年为光在真空中传播一年所经过的距离;
(3)光速:3×108m/s;
(4) 1 l.y.=9.46×1015 m。
一、银河系
3. 光年
研讨
探索
聚焦
拓展
小结
练习
大约10万光年
银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘,它的直径约为10万光年,太阳位于距银河中心约2.6万光年处。
核球
太阳的位置
盘面
拓展活动
活动过程
情境引入
课堂小结
随堂练习
俯视银河系图片,银河系像一个巨大的旋涡,这个旋涡由多条旋臂组成。
现代宇宙观认为,宇宙是一个有层次的天体结构系统,如图所示。它是有起源的,并且是不断膨胀、演化的。
这些观点得到了越来越多观测证据的支持。
1.现代宇宙观
二、宇宙天体的结构层次
知识构建
二、宇宙天体的结构层次
2.宇宙的起源
关于宇宙的起源,大多数宇宙科学家都认定:宇宙诞生于约138亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论认为,宇宙起始于一个“原始火球”。
二、宇宙天体的结构层次
2.宇宙的起源
根据天文学的哈勃定律推断,银河系外的星系在不断远离我们而去(距离我们越远的星系,远离的速度越快),即宇宙是膨胀的。
气球膨胀时,任意两个小
塑料粒间的距离都在增大
我们可用粘有小塑料粒的气球类比宇宙,小塑料粒可看成是宇宙中的天体。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。
二、宇宙天体的结构层次
2.宇宙的起源
哈勃于1926年提出将星系分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系3大类。其中,旋涡星系根据有无棒形结构分为正常旋涡星系和棒旋星系两族。
旋涡星系
椭圆星系
不规则星系
二、宇宙天体的结构层次
3.星系的分类
4.肉眼可见的河外星系
仙女座星系
三角座星系
大麦哲伦星系
二、宇宙天体的结构层次
仙女座星系、三角座星系、大麦哲伦星系和小麦哲伦星系。
小麦哲伦星系
二、宇宙天体的结构层次
目前人们观测到的星系约为1000亿个,仙女座星系是离银河系较近的星系,它距离我们超过两百万光年。
5.仙女座星系
三、物质世界的时空尺度
知识构建
1.宇宙
“四方上下曰宇,古往今来曰宙。”宇宙是物质、能量、时间、空间的总称。小到微观粒子,大到宇宙天体,都是物质。它们的存在与变化,都是与时间和空间紧密联系的。
地球到银河系的尺度
三、物质世界的时空尺度
2.物质世界的空间尺度
三、物质世界的时空尺度
2.物质世界的空间尺度
三、物质世界的时空尺度
3.物质世界的时间尺度
知识迁移
1.下列物体尺度最大的是( )
A.地球 B.月亮 C.银河系 D.太阳系
C
解:宏观的银河系大于宏观的太阳系,地球是太阳系里的行星,是太阳系一个组成部分,月亮是地球的天然卫星,故尺度最大的是银河系,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.我国科学家利用中国天眼(FAST)在致密星系群——“斯蒂芬五重星系”及周围天区发现了1个尺度约为200万光年的巨大原子气体系统,该系统比银河系大20倍,为研究宇宙打开了一个崭新的窗口。关于宇宙,下列说法正确的是( )
A.光年作为时间单位,可以衡量银河系的直径
B.大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,且温度相应下降
C.宇宙的结构层次:太阳系→银河系→河外星系宇宙
D.“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是发展“日心说”宇宙体系
B
解:A.光年作为距离的单位,可以衡量银河系的直径,故A错误;
B.宇宙诞生于大爆炸,并且在不断膨胀之中。大爆炸导致宇宙空间处处膨胀,且温度相应下降,故B正确;
C.宇宙包含银河系和河外星系,银河系包含太阳系,故C错误;
D.“地心说”宇宙体系在科学发展史上的作用是打破了天圆地方的宇宙观,“日心说”否定了地球是宇宙中心的说法,故D错误。故选B。
知识迁移
知识迁移
3.现代天文学研究表明,太阳 (选填“是”或“不是”)宇宙的中心。如图所示,向粘有金属小颗粒的气球中打气时,任一金属小颗粒与周围的其他小颗粒都相互远离。同理,我们观察到所有的星系正在远离我们而去,我们就会得出宇宙正在 (选填“膨胀”或“收缩”)的结论。
不是
解:ACD.原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电,故D错误,符合题意,AC正确,不符合题意;
B.物质是由分子组成,分子又由原子组成的,物质是由大量分子或原子构成的,故B正确,不符合题意。
膨胀
知识点1相交线
1.恒星
2.银河系:是由群星和弥漫的星际物质集合而成的一个庞大的天体系统---银河系
3.光年:光在真空中传播一年所经过的距离
知识小结
银河系
物质世界的时空尺度
宇宙天体的结构层次
宇宙探秘
1.现代宇宙观
2.宇宙的起源
3.星系的分类
4.肉眼可见的河外星系
5.仙女座星系
1.宇宙
2.物质世界的空间尺度
3.物质世界的时间尺度
Lavf58.46.101
Lavf57.67.100
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