資源簡介

(共24張PPT)
第3單元 宇宙
3.6 浩瀚的宇宙
談話導入，聚焦問題
我們在觀看夏季星空時，可以看到由眾多恒星組成的銀河，太陽也是銀河中的一顆恒星。銀河只是浩瀚宇宙中的一小部分。
銀河系到底是怎樣的一個星系？
宇宙中還有類似的星系嗎？
宇宙有多大？
認識銀河系
太陽系只是銀河系中一個極為普通的天體系統。銀河系大約由2000億到4000億顆恒星組成。
銀河系像一個盤子，銀盤直徑約10萬光年；銀河系又像一個旋渦，有多條旋臂，太陽在其中一條獵戶座支臂上，距離銀河系中心約2.6萬光年。銀河系中的天體圍繞著銀河系的中心高速公轉。
建立銀河系模型
①在紙片上模擬畫出銀河系的“核球”和幾條“旋臂”，畫好后剪下來。
建立銀河系模型
②把一些米粒粘在紙片上，模擬銀河系的“恒星”。
建立銀河系模型
③最后把紙片固定在陀螺上旋轉。
美麗的河外星系
河外星系
神秘的仙女座星系
河外星系
觀測顯示仙女座星系有將近一萬億顆恒星，數量遠比銀河系多。
遙遠的大犬座的兩個螺旋形星系相互碰撞。
河外星系
星系碰撞在宇宙中相當普遍，也是星系演化的關鍵。星系碰撞帶來的不只有毀滅，還有新生。
有趣的獵犬座星系
河外星系
大的星系是梅西耶天體M51，有明顯的旋臂結構，它的旋臂和塵埃帶拂過它衛星星系NGC5195。
著名的“草帽”星系
河外星系
這是室女座中的一個非常著名的星系，形狀像墨西哥人戴的闊邊草帽，因此，被稱為“草帽”星系。它是一個旋渦星系，距離地球約2800萬光年。
研討
（1）銀河系是怎樣的一個星系？
（2）宇宙有多大？這個問題應該如何回答？
（3）想象如果有一天，我們和河外星系的“外星人”有了聯系，我們能準確地把自己的通信地址告訴他們嗎？請按中文格式寫下來。
充滿活力的宇宙
拓展
超新星爆發是某些恒星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮，過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系，并可持續幾周至幾個月才會逐漸衰減變為不可見。在這段時間內一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美。恒星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散，并向周圍的星際物質輻射激波。這種激波會導致形成一個膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構，這被稱為超新星遺跡。
總結
綜合探究
（1）根據所學知識將下面的結構圖補充完整。
（2）閱讀材料，完成練習。
“大爆炸宇宙論”是現代宇宙學中最有影響、比較公認的一種學說。許多人不知道的是，與今日大爆炸理論已經成為常識的今天相比，在該理論剛剛提出之后的很長一段時間，世界科學界對其的態度是“嗤之以鼻”的。
這種奇怪的現象，是因為當時的科學界受“進化論”推翻“上帝創造論”的哲學思潮影響，盲目地反對傳統理論，不承認如《圣經》所言，宇宙是有一個起點的。這一時期的西方科學界普遍堅持宇宙和物質是恒定不變、無始無終的。因此對于所有涉及說宇宙和萬物都“有一個起點”的理論一概不予承認。
但是自從1922年美國天文學家埃德溫·哈勃開始觀測到“紅移現象”開始，有關“宇宙膨脹”的觀點開始形成。
綜合探究
1929年，埃德溫·哈勃總結出了一個具有里程碑意義的發現，即不管你往哪個方向看，遠處的星系正急速地遠離我們而去。換言之，宇宙正在不斷膨脹。這意味著，在早先星體相互之間更加靠近。事實上，似乎在大約100億至200億年之前的某一時刻，它們剛好在同一地方，所以埃德溫·哈勃的發現暗示存在一個叫作大爆炸的時刻，當時宇宙無限緊密。
1948年前后，伽莫夫第一個建立了熱大爆炸的觀念。這個創生宇宙的大爆炸不是習見于地球上發生在一個確定的點，然后向四周的空氣傳播開去的那種爆炸，而是一種在各處同時發生，從一開始就充滿整個空間的那種爆炸，爆炸中每一個粒子都離開其他每一個粒子飛奔。事實上應該理解為空間的急劇膨脹。整個空間可以指的是整個無限的宇宙，或者指的是一個就像球面一樣能彎曲地回到原來位置的有限宇宙。
根據大爆炸宇宙論，早期的宇宙是一大片由微觀粒子構成的均勻氣體，溫度極高，密度極大，且以很大的速率膨脹著。這些氣體在熱平衡下有均勻的溫度。這統一的溫度是當時宇宙狀態的重要標志，因而稱為宇宙溫度。氣體的絕熱膨脹將使溫度降低，使得原子核、原子乃至恒星系統得以相繼出現。
判斷題。
①天文學的發展過程中，觀點學說的形成不是一蹴而就的，往往會經歷曲折。（ ）
②科學假說往往由一個人就可以提出，完全不需要他人進行改進和完善。（ ）
一、判斷題。
1.銀河系中唯一能夠自身發光的恒星是太陽。( )
×
2.宇宙是指太陽、地球、月球這幾個天體所運行的空間。( )
×
3.浩瀚宇宙中的星系秩序井然，不會發生星系之間碰撞的情況。( )
×
4.宇宙是運動變化著的、膨脹著的，組成宇宙的天體也是運動變化著的。( )
√
二、選擇題。
1.宇宙、銀河系、地月系、太陽系按范圍從小到大排序正確的是( )。
A.地月系＜太陽系＜銀河系＜宇宙
B.太陽系＜地月系＜銀河系＜宇宙
C.地月系＜銀河系＜太陽系＜宇宙
A
2.在北部天空的北極星位于( )。
A.獵戶座 B.仙女座 C.小熊座
C
3.銀河系大約由2000億到4000億顆( )組成。
A.行星 B.衛星 C.恒星
C
4.如下圖所示的甲、乙、丙三個橢圓分別代表某個概念、某個屬性或某類物質。下
列能構成圖示關系的是( )。
B
A.甲是太陽，乙是銀河系，丙是太陽系
B.甲是地月系，乙是太陽系，丙是銀河系
C.甲是地月系，乙是太陽，丙是太陽系
5.河外星系大小不一、形狀各異，這些星系都在( )著。
A.高速運轉 B.靜止不動 C.緩慢運轉
A
三、請完成下列天體系統的關系圖。
河外星系 宇宙 太陽系 仙女座星系 銀河系 獵犬座星系
（后兩空填法不唯一）
四、同學們，小麗想要建一個銀河系模型，請你們根據步驟圖幫她完成吧!
1.建銀河系模型前，我們要提醒小麗需要準備______、______、______、______等
材料。
陀螺
紙片
米粒
膠水
2.圖1中，在紙片上模擬畫出銀河系的“______”和幾條“______”，畫好后剪下來。
核球
旋臂
圖1
（答案不唯一）
3.圖2中，小麗將一些米粒放在了圓紙片上，這些米粒模擬的是銀河系的“______”。
恒星
圖2
4.觀察圖3和圖4，為了不讓米粒在高速旋轉時掉下來，我們可以用______固定，但
在真正的銀河系中，恒星是__________（填“靜止”或“高速運動”）的。
圖3
圖4
膠水
高速運動
五、材料題。
太陽是一顆小質量恒星，隨著不斷的演化，太陽會塌縮成為白矮星，白矮星依靠收縮自己的體積來繼續輻射出微弱的能量，最后，太陽可能成為一個無光無熱的黑矮星，消逝在宇宙深處，結束它的一生。質量比太陽大得多的恒星在走向滅亡的過程中，會經歷劇烈爆炸形成超新星。如果爆炸后恒星的核質量很大，可能會變為黑洞；如果核質量不夠大，可能會變為中子星。
根據上述材料，回答下列問題。
1.一顆小質量恒星最終可能會變為________。
黑矮星
2.一顆大質量恒星最終可能會變為______或________。
黑洞
中子星
3.下列對恒星的認識正確的一項是( )。
A.恒星雖然多，但是它們的質量都很相似
B.所有的恒星都會收縮
C.一部分恒星會向外拋射物質
C

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