2.4 空间探索 第2课时 讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

本讲义聚焦空间探索核心知识点，系统梳理中国空间站的作用、载人航天“三步走”战略（载人飞船、空间实验室、空间站阶段）、五个组成模块及功能，结合“太空抛物”实验理解牛顿第一定律，延伸至嫦娥工程“绕落回”及载人登月、月球基地计划，天问一号火星探测成就，构建从近地到深空的完整探索知识体系。 该资料亮点突出，“避坑指南”精准辨析易错点（如天宫一号非空间站模块、嫦娥五号“回”任务等），培养科学思维的严谨性。“目标清单”与“方法指导”提供学习支架，“实战演练”“巩固拓展”通过选择、简答练习促进探究实践，融入中国航天成就增强态度责任，课中辅助教师系统授课，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用。

2.4 空间探索（第2课时） 本节导航·目标清单 教材精研·内容全解 避坑指南·易错辨析 实战演练·随堂检测 巩固拓展·课后提升 本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 · 认识中国空间站的作用，理解空间站对科技发展和国防实力的意义 · 掌握中国载人航天工程“三步走”发展战略及各步任务 · 知道中国空间站的五个组成模块及各自功能 · 理解“太空抛物”实验所展示的牛顿第一定律 · 掌握嫦娥工程三个阶段及“绕”“落”“回”三期任务 · 了解天问一号火星探测的成就和科学探测内容 · 中国空间站：从作用→战略→组成→实验，逐层深入 · 三步走战略：按时间线理清每步目标和标志事件 · 嫦娥工程：“绕”→“落”→“回”逐步递进 · 天问一号：一次任务完成三大目标（环绕、着陆、巡视） 教材精研·内容全解 考点01 中国空间站的作用 1. 中国航天事业的发展历程 1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功，开创了中国航天历史的新纪元。几十年来，我国航天事业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的发展历程。人类已经发射了数千颗人造地球卫星，目前在轨有效运行的卫星有上千颗。 人造地球卫星按用途可分为三类： （1）科学卫星：用于科学探测和研究的卫星。 （2）技术试验卫星：进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。 （3）应用卫星：直接为人类服务的卫星，包括通信、导航、气象、资源等卫星，已极大地改变了人类的生活。 地球同步卫星：位于地面上方约36000 km高度处运行，卫星轨道周期与地球自转周期相同。 东方红一号——1970年4月24日发射成功，开创中国航天新纪元 2. 空间站促进科技发展 中国空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学、生命科学等空间技术的发展，辐射带动相关领域技术创新。 空间站上可以开展在地面无法进行的科学实验，如太空水稻种植实验、微重力下的材料科学研究、空间生命科学实验等。这些实验有助于科学家发现新现象、获得新知识，推动科技水平的整体提升。 中国空间站——我国科学家进行空间科学实验的太空家园 太空水稻实验——空间站促进生命科学发展 3. 空间站提升国防实力 空间站也可以为我国提供更精准、更丰富的情报信息，提高各个领域的监视能力，同时还可以用于测试和验证一些军事技术和装备，提升我国的国防实力和国际地位。 中国空间站拥有丰富的科学应用资源和完备的支持能力，是开展国际合作的绝佳平台，也是促进人类航天技术发展、造福全人类的空间站。 中国空间站提升国防实力和国际地位 考点02 载人航天工程“三步走”发展战略 1. 三步走战略的提出 1992年9月21日，我国政府决定实施载人航天工程，确定了“三步走”的发展战略。这一战略规划了中国载人航天从短期试验到长期驻留的完整发展路径，体现了循序渐进、稳步推进的科学精神。 中国载人航天工程“三步走”发展战略 2. 第一步——载人飞船阶段 第一步：发射载人飞船（即神舟系列飞船），建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间实验。 这一阶段的核心任务是掌握载人航天基本技术，实现航天员进入太空并安全返回。2003年10月，神舟五号载人飞船发射成功，航天员杨利伟成为中国进入太空的第一人，中国成为世界上第三个能独立将人类送入太空的国家。 3. 第二步——空间实验室阶段 第二步：突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。 这一阶段的核心任务是掌握交会对接技术和短期空间应用能力。2011年，天宫一号目标飞行器发射成功，并与神舟八号完成首次交会对接。天宫一号是我国第二步空间实验室阶段发射的空间实验室，不属于空间站的组成部分。 第二步——空间实验室阶段（交会对接技术） 4. 第三步——空间站建设阶段 第三步：建造载人空间站，解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。至2022年11月，中国空间站全面建成，6名航天员可以同时在轨开展科学研究。 这一阶段的核心任务是建造长期有人照料的大型空间站，实现大规模空间科学应用。中国空间站设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩展为180吨级六舱组合体。 第三步——空间站建设阶段（2022年11月全面建成） 考点03 中国空间站的组成与太空抛物实验 1. 中国空间站的设计指标 中国空间站（China Space Station，简称CSS，又称“天宫空间站”）是我国的国家级太空实验室。 主要设计指标： 轨道高度：400～450 km 倾角：42°～43° 设计寿命：10年 长期驻留：3人 最大可扩展为：180吨级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用。 2. 中国空间站的五个组成模块 中国空间站包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、载人飞船（神舟系列飞船）和货运飞船（天舟系列飞船）五个模块组成。各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。 各模块简介： （1）天和核心舱：2021年4月29日发射升空，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开，负责空间站统一调度。 （2）问天实验舱：2022年7月24日发射，中国空间站首个科学实验舱，航天员在这里进行实验、太空授课等。 （3）梦天实验舱：2022年10月31日发射，中国空间站第二个科学实验舱，主要用于开展空间科学与应用实验。 （4）载人飞船（神舟系列）：搭载航天员往返空间站，如神舟十六号（2023年5月30日发射）。 （5）货运飞船（天舟系列）：运送补给物资，如天舟六号（2023年5月10日发射）。 中国空间站五个模块组成——核心舱统一调度协同工作 3. “太空抛物”实验 2022年3月23日，中国空间站“天宫课堂”开课，“太空教师”王亚平、叶光富演示了“太空抛物”实验。在空间站里，王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，“冰墩墩”被抛出后几乎不受外力作用影响，接连几个“空翻”画出一条直线径迹，保持近似的匀速直线运动，最后稳稳地站在叶光富的手中。 实验分析：在空间站微重力环境（近似失重状态）中，“冰墩墩”被抛出后几乎不受外力作用，由于惯性保持原来的运动状态，沿水平方向做近似的匀速直线运动。“太空抛物”实验展示了牛顿第一定律所描述的现象：物体在不受外力作用时，将保持匀速直线运动状态或静止状态。 4. 空间站的国际合作意义 在中国空间站上可以开展许多科学实验，很多国家申请希望和我国共同开发利用空间站，一起来探索宇宙的奥秘。中国空间站作为我国的国家级太空实验室，可以推动我国载人航天事业跻身世界前列，牵引我国空间科学与技术的深入发展，为人类的太空探索和空间技术进步贡献中国力量。 面对国际合作的申请，应秉持开放包容的态度，在平等互利的前提下开展合作，共同推动人类航天技术发展，造福全人类。 考点04 嫦娥工程 1. 嫦娥工程的三个阶段 20世纪60年代，人类开始探索月球。2004年，我国开启月球探测工程——“嫦娥工程”。“嫦娥工程”分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。 三个阶段是递进关系：先通过无人探测掌握月球基本情况，再实现载人登月，最终建立长期运行的月球基地。 嫦娥工程三个阶段——无人月球探测、载人登月、建立月球基地 2. 无人月球探测“绕”“落”“回”三期 “无人月球探测”工程分“绕”“落”“回”三期。“绕”“落”“回”分别指环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。 （1）“绕”——环绕月球：2007年10月24日，嫦娥一号探测器发射升空，并进入月球轨道绕月球运行，2009年按预定计划受控撞月。 （2）“落”——着陆月球：2013年12月14日，嫦娥三号探测器成功软着陆月球，开展“观天、看地、测月”的科学探测任务。 （3）“回”——月球取样返回：2020年12月，嫦娥五号探测器在月球正面着陆，自动采样、月面起飞、月球轨道上交会对接，并携带1731 g月球样品返回地球。 2007年至2020年间，已有5个嫦娥系列的探测器奔赴月球，“绕”“落”“回”三期任务已圆满完成。 嫦娥一号“绕”——2007年发射，绕月球运行 嫦娥三号“落”——2013年软着陆月球 3. 载人登月 2023年5月，我国“载人登月”阶段任务也已启动实施，总体目标是在2030年前实现载人登陆月球，并开展月球科学考察及相关技术试验，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成“登”“巡”“采”“研”“回”等多重任务。 载人登月方案：两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送到地月转移轨道交会对接，航天员进入月面着陆器；月面着陆器着陆月面预定区域，航天员登上月球开展科学考察与样品采集；完成任务后，航天员将乘坐月面着陆器回到环月轨道与飞船交会对接，并携带样品乘坐飞船返回地球。 载人登月——2030年前实现载人登陆月球 4. 建立月球基地 不久的将来，在完成载人登月的基础上，我国将建立“月球基地”，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为月球科学的发展贡献中国智慧。 月球基地的建立将使人类能够长期在月球上开展科学研究，为未来更远的深空探测（如火星探测）提供中转站和技术基础。 建立“月球基地”——推动载人航天由近地走向深空 考点05 天问一号火星探测 1. 天问系列任务概况 2020年4月24日是第五个“中国航天日”，中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为天问一号。 天问一号探测器由一部轨道飞行器和一辆火星车构成，并于2020年7月23日发射升空。祝融号火星车于2021年5月15日成功着陆火星表面，对火星表面进行巡视探测。 天问一号探测器通过一次任务完成了火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，这是中国航天史上的重大突破，标志着中国行星探测时代的开启。 天问一号探测器——由轨道飞行器和火星车构成 2. 天问一号的重大成就 天问一号探测器升空，实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等进行了科学探测，实现了中国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列。 注意：天问一号实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标，但截至目前尚未实现火星采样返回任务。 3. 航天探测器的发展 到目前为止，人类的航天探测器已经访问了几乎所有的太阳系行星，帮助科学家解开了太阳系的许多奥秘。它们还探测了许多卫星、小行星和彗星，这些探测器收集的信息给科学家带来了许多新的发现，让人类对不同行星及其周围的环境有了新的认识。 航天探测器是人类探索太阳系的重要工具，通过对各行星、卫星、小行星和彗星的探测，科学家获得了大量关于太阳系形成和演化的关键数据，深化了人类对宇宙的认识。 航天探测器已访问几乎所有太阳系行星 探测器还探测了卫星、小行星和彗星 避坑指南·易错辨析 【温馨提示】 1. 天宫一号是第二步空间实验室阶段发射的空间实验室，不属于中国空间站的组成模块。空间站的五个模块是天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟系列载人飞船和天舟系列货运飞船。 2. 嫦娥五号完成的是“回”的任务（月球取样返回），不是“落”（着陆月球）。“落”是嫦娥三号完成的任务（软着陆月球）。 3. 天问一号实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标，但尚未实现火星采样返回。不能认为天问一号已经完成了火星采样返回任务。 4. 在太空抛物实验中，冰墩墩做匀速直线运动是因为在空间站微重力环境下几乎不受外力，体现的是牛顿第一定律，不能说“冰墩墩不受任何力”。 5. 嫦娥工程“绕”“落”“回”三期属于“无人月球探测”阶段，载人登月是第二阶段，建立月球基地是第三阶段，三者不要混淆。 6. 中国载人航天工程“三步走”战略：第一步是载人飞船阶段，第二步是空间实验室阶段，第三步是空间站建设阶段，不能把三步走与嫦娥工程的三个阶段混淆。 实战演练·随堂检测 【实战演练】 1. 下列不属于中国空间站组成模块的是（ ） A. 天和核心舱 B. 问天实验舱 C. 天宫一号 D. 天舟货运飞船 答：__________ 2. 我国嫦娥工程中，“嫦娥五号”完成的任务属于（ ） A. “绕” B. “落” C. “回” D. 载人登月 答：__________ 3. 天问一号探测器的主要成就不包括（ ） A. 实现火星环绕 B. 完成火星表面巡视 C. 首次实现火星采样返回 D. 使我国成为第二个独立掌握火星着陆巡视技术的国家 答：__________ 4. 关于中国载人航天工程“三步走”发展战略，下列说法正确的是（ ） A. 第一步是发射空间实验室 B. 第二步是建造载人空间站 C. 第三步是发射载人飞船 D. 至2022年11月，中国空间站全面建成 答：__________ 5. 2022年3月23日，“天宫课堂”中王亚平水平向前抛出“冰墩墩”，冰墩墩被抛出后保持近似的匀速直线运动。这一实验展示了（ ） A. 力是维持物体运动的原因 B. 牛顿第一定律所描述的现象 C. 物体在太空中不受任何力的作用 D. 力能改变物体的形状 答：__________ 6. 关于嫦娥工程，下列说法正确的是（ ） A. “嫦娥工程”分为“绕”“落”“回”三个阶段 B. “绕”“落”“回”属于“载人登月”阶段 C. “嫦娥工程”分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段 D. 载人登月的目标是在2025年前实现 答：__________ 巩固拓展·课后提升 【巩固拓展】 1. 简述中国载人航天工程“三步走”发展战略的每一步任务和标志事件。 答：________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ 2. 中国空间站由哪五个模块组成？各模块的主要功能是什么？ 答：________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ 3. “太空抛物”实验中，“冰墩墩”被抛出后为什么能保持近似的匀速直线运动？这展示了什么物理规律？ 答：________________________________________________ ________________________________________________ 参考答案 1. C 解析：中国空间站由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、神舟系列载人飞船和天舟系列货运飞船五个模块组成。天宫一号是我国第二步空间实验室阶段发射的空间实验室，不属于空间站的组成部分。故选C。 2. C 解析：嫦娥工程的“无人月球探测”阶段分为“绕”“落”“回”三期。“绕”指环绕月球探测（嫦娥一号），“落”指月球软着陆及巡视（嫦娥三号），“回”指月球样品取样返回（嫦娥五号携带1731g月球样品返回地球）。因此嫦娥五号完成的是“回”的任务。故选C。 3. C 解析：天问一号通过一次任务完成了火星环绕、着陆和巡视三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。但截至目前，天问一号尚未实现火星采样返回任务。故选C。 4. D 解析：第一步是发射载人飞船（神舟系列），第二步是发射空间实验室（突破交会对接技术），第三步是建造载人空间站。至2022年11月，中国空间站全面建成，6名航天员可以同时在轨开展科学研究。A、B、C均对应错误，故选D。 5. B 解析：在空间站微重力环境中，“冰墩墩”被抛出后几乎不受外力作用，由于惯性保持原来的运动状态，做近似的匀速直线运动，展示了牛顿第一定律所描述的现象。A错误，力不是维持运动的原因；C错误，“不受任何力”说法过于绝对；D与实验无关。故选B。 6. C 解析：“嫦娥工程”分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段，C正确；“绕”“落”“回”属于“无人月球探测”阶段的三期，不是整个工程的三个阶段，A、B错误；载人登月的目标是在2030年前实现，D错误。故选C。 巩固拓展参考答案： 1. 第一步——载人飞船阶段：发射载人飞船（神舟系列飞船），建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间实验。标志事件：2003年神舟五号发射成功，杨利伟成为中国进入太空的第一人。 第二步——空间实验室阶段：突破交会对接技术，发射空间实验室，解决短期有人照料的空间应用问题。标志事件：2011年天宫一号发射成功，并与神舟八号完成首次交会对接。 第三步——空间站建设阶段：建造载人空间站，解决较大规模的长期有人照料的空间应用问题。标志事件：2022年11月中国空间站全面建成。 2. 中国空间站由五个模块组成： （1）天和核心舱：负责空间站统一调度和管理，是空间站的控制中心。 （2）问天实验舱：中国空间站首个科学实验舱，航天员在这里进行实验、太空授课等。 （3）梦天实验舱：第二个科学实验舱，主要用于开展空间科学与应用实验。 （4）载人飞船（神舟系列）：搭载航天员往返空间站。 （5）货运飞船（天舟系列）：为空间站运送补给物资。 3. 在空间站微重力环境（近似失重状态）中，“冰墩墩”被水平抛出后几乎不受外力作用影响，由于惯性保持原来的运动状态，沿水平方向做近似的匀速直线运动。这展示了牛顿第一定律所描述的现象：物体在不受外力作用时，将保持匀速直线运动状态或静止状态。 学科网（北京）股份有限公司 $