資源簡介

(共28張PPT)
浙教版九年級下冊
第1節(jié) 人類對宇宙的認(rèn)識
第1章 演化的自然
引入新課
巨大的紅色恒星慢慢地暗淡，在宇宙中逐漸消逝；新星從一團星云中脫穎而出，放出耀眼的光亮……它們是否在告訴我們，宇宙也有“生命”？
原始的海洋曾經(jīng)孕育出無數(shù)微小的生命；曾經(jīng)盛極一時的恐龍只能在堅硬的巖石中留下它們的身影。這一切都在傾訴著不斷演化的自然界的故事。
地球是怎樣誕生的？生物又是怎樣演化的？
引入新課
2023年9月21日，“天宮課堂”第四課在中國空間站開講，航天員為廣大青少年帶來一堂精彩的太空科普課，并通過視頻與地面課堂師生進(jìn)行實時互動交流。
宇宙是怎樣誕生的？宇宙最終是否會走向終結(jié)？對于這些問題，人類在很早的時候就開始探索，出現(xiàn)過多種多樣的說法。
新課教學(xué)
中國的盤古開天說
關(guān)于宇宙的傳說
宇宙原來是混沌的一團氣，后來盤古用神斧把這一團混沌氣劈開，輕的上升為天，重的下降為地，盤古死后，身體的各個部分成為天地間的萬物。
新課教學(xué)
上帝創(chuàng)造天地和萬物
相傳原始的宇宙漆黑一團，是上帝工作
了六天分別創(chuàng)造出了天地、日月星辰、
水火、草木果實、飛禽走獸以及人類萬
物，上帝看這個世界山清水秀，鳥語花香，一切都十全十美了，于是在第七天停下了工作，安息了。同時賜福給這一天，并把這一天定為圣日。
古代人為什么會對宇宙的起源形成這樣的認(rèn)識？
古代觀察天空的工具僅僅是眼睛，而現(xiàn)代科學(xué)家能借助更先進(jìn)的科技手段對宇宙的起源進(jìn)行更深入的研究，才發(fā)現(xiàn)了許多關(guān)于宇宙起源的證據(jù)。
新課教學(xué)
一、從地心說到日心說
關(guān)于宇宙和我們賴以生存的地球，從古到今，人們的認(rèn)識經(jīng)歷了根本性的變革。那么，我們對宇宙的認(rèn)識是如何改變的？
人類歷史發(fā)展到公元前6 世紀(jì)，人類文明進(jìn)入了理性思考的時代。中國戰(zhàn)國時期的早期蓋天說認(rèn)為，天圓如張蓋，地方如棋盤。
早期的古希臘學(xué)者也有類似的看法。蓋天說這種宇宙觀，雖然已經(jīng)擺脫了神話的影響，但遠(yuǎn)沒有揭示宇宙的本質(zhì)。
新課教學(xué)
托勒密認(rèn)為，地球是宇宙中心，且靜止不動，太陽、月球、行星和恒星等所有天體都圍繞著地球在各自的圓形軌道上運轉(zhuǎn)。
早期的希臘人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。
公元2世紀(jì)，希臘天文學(xué)家托勒密在亞里士多德等前人對宇宙的認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善了地球中心學(xué)說，創(chuàng)立了“地心說”模型
“地心說”可以解釋5顆行星的觀測路徑，以及太陽、月球的運動路徑。所以在隨后的1000多年里，普遍為人們所接受。
地心說
新課教學(xué)
這個學(xué)說的提出與基督教《圣經(jīng)》中關(guān)于天堂、人間、地獄的說法剛好吻合，得到了占統(tǒng)治地位的教廷的竭力支持。因而，“地心說”長期居于統(tǒng)治地位。“地心說”不僅成為禁錮人們思想的工具，而且也阻礙了天文學(xué)的發(fā)展。
新課教學(xué)
視頻:日心說
新課教學(xué)
科學(xué)家經(jīng)過仔細(xì)觀測，發(fā)現(xiàn)行星運行規(guī)律與托勒密的宇宙體系并不吻合。
16 世紀(jì)，哥白尼用自制的簡陋儀器經(jīng)過20 年的天文觀測與研究，建立了“日心說”。
他在不同的時間、不同的距離從地球上觀察行星，發(fā)現(xiàn)每一顆行星運行情況都不相同，而且發(fā)現(xiàn)日地距離始終不變。
因此他否定了地球是宇宙的中心，認(rèn)為太陽是宇宙的中心，地球和行星是繞太陽做圓周運動的，月球圍繞著地球轉(zhuǎn)動，而最外層的恒星天球則與地心說并無本質(zhì)區(qū)別。
哥白尼的宇宙體系
新課教學(xué)
哥白尼的“日心說”闡明了天體運行的現(xiàn)象，為人類認(rèn)識太陽系，進(jìn)而認(rèn)識地球的起源奠定了基礎(chǔ)。“日心說”挑戰(zhàn)了長期以來居于統(tǒng)治地位的“地心說”，否定了基督教上帝創(chuàng)造一切的教義，使神權(quán)統(tǒng)治的根基產(chǎn)生了動搖，因此遭到了教會勢力的殘酷鎮(zhèn)壓。為了捍衛(wèi)這一學(xué)說，不少仁人志士與神權(quán)統(tǒng)治勢力進(jìn)行了前仆后繼的斗爭，甚至付出了生命的代價。
其間，伽利略利用自制的天文望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了可以支持日心說的新的天文現(xiàn)象，日心說才逐漸得到認(rèn)可。
哥白尼提出“日心說”后，差不多經(jīng)過一個世紀(jì)才被人們接受。
新課教學(xué)
“日心說”中有關(guān)宇宙以太陽為中心的提法也是不正確的，用你知道的相關(guān)知識加以解釋。
銀河系
宇宙
太陽只是太陽系的中心，而在銀河系中有2000多億顆像太陽一樣的恒星，此外銀河系以外還有若干星系，稱為河外星系，所以宇宙以太陽為中心的提法是不正確的。
新課教學(xué)
①太陽上有黑子，說明太陽并不完美；
②圍繞著木星的有4顆衛(wèi)星，說明并非所有天體都在繞地球運行；
③金星的位相變化也說明金星并不是圍繞地球公轉(zhuǎn)的。
伽利略的觀測發(fā)現(xiàn)與當(dāng)時人們對宇宙的普遍認(rèn)識并不一致，挑戰(zhàn)了居于統(tǒng)治地位的“地心說”。1633年，羅馬宗教裁判所判處伽利略終身監(jiān)禁，隨后改為軟禁，直到他在1642年病逝。
伽利略的發(fā)現(xiàn)：
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伽 利 略
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新課教學(xué)
現(xiàn)代宇宙學(xué)說
視頻：宇宙大爆炸
新課教學(xué)
20世紀(jì)10~20年代，美國天文學(xué)家哈勃等人致力于旋渦星云的測量。
科學(xué)家們用先進(jìn)的科學(xué)儀器，研究星系的運動情況，測出不同星系之間的距離，并通過觀察一個星系，判斷出這一星系運動的速度，以及它是遠(yuǎn)離銀河系還是靠近銀河系方向運動。
1929年，天文學(xué)家哈勃根據(jù)自己對銀河系意外星系距離的測定，結(jié)合其他天文學(xué)家的工作，分析了20多個星系的退行速度和距離，發(fā)現(xiàn)銀河系以外的大多數(shù)星系都在遠(yuǎn)離我們而去，距離越遠(yuǎn)，離開我們的速度越大，這表明，我們所處的宇宙正在膨脹。
星系間的距離在擴大
思考與討論
你是怎樣理解哈勃發(fā)現(xiàn)的關(guān)于星系運動的特點的？你能想象出宇宙中的星系在怎樣運動嗎？
為了幫助我們更好地理解星系是如何運動的，我們可以建立星系運動模型，了解星系運動的特點。
1.準(zhǔn)備一只氣球，在其表面畫上一些小圓點。小圓點代表星系；
2.用打氣筒持續(xù)地向氣球充氣,使氣球不斷地脹大(即宇宙膨脹)；
3.觀察氣球在脹大過程中，各個小圓點間距離的變化。這些原先靠得很近的“星系”之間的距離增大了嗎
新課教學(xué)
實驗表明，在氣球脹大的過程中，對氣球表面上任何一個小圓點而言，其他的小圓點都在不斷地離它而去。
思考與討論
1．如圖1-6 所示，請你選定一個點，看另外兩點的運動方向和快慢，如選A看B 和C 的運動方向和快慢是如何的？
B和C都離A遠(yuǎn)去，
C比B遠(yuǎn)離A快。
2．假設(shè)宇宙在膨脹，那么原先緊鄰的星系分離的速度比遙遠(yuǎn)的星系分離速度快一些還是慢一些？
遠(yuǎn)的星系分離速度快一些,緊鄰的星系分離速度慢一些。
新課教學(xué)
我們是否可以做出這樣的推斷：宇宙在不斷膨脹，這意味著過去的宇宙比現(xiàn)在小。那么，時間越往前，宇宙中的星系之間的距離是否必然越小？再往前倒退至某一時間，宇宙是否密集在一個點上？
1948年，伽莫夫等人建立的元素生成理論，為宇宙起源的大爆炸理論奠定了基礎(chǔ)。
宇宙大爆炸理論認(rèn)為，宇宙起源于極高溫、極高密度的“奇點”的大爆炸，之后宇宙不斷膨脹、溫度不斷下降，生成各種物質(zhì)，形成各種星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍將繼續(xù)膨脹下去。
新課教學(xué)
宇宙的膨脹有觀測事實的支持，又得到眾多科學(xué)家的理論闡釋，因此，大爆炸宇宙論已成為目前被人們廣為接受的一種宇宙起源學(xué)說。
雖然大爆炸宇宙論已經(jīng)取得很大的成功，但是隨著研究的不斷深入，仍然遇到了不少的疑難問題。
為什么早期宇宙會有如此高的溫度？
為什么宇宙在空間中的大尺度上會如此均勻？
膨脹后的宇宙會不會坍縮？
對這些問題，現(xiàn)在還沒有一致的看法，許多假設(shè)都有待于我們?nèi)ヌ剿骱妥C實。
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喬治·伽莫夫
喬治·伽莫夫（George Gamow，1904～1968）是著名的物理學(xué)家和天文學(xué)家。
1946年，伽莫夫與他的兩個學(xué)生—拉爾夫·阿爾菲和羅伯特·赫爾曼一道，首次將相對論和化學(xué)元素生成理論引入宇宙學(xué)，提出了熱大爆炸宇宙學(xué)模型。
伽莫夫認(rèn)為：宇宙最初開始于高溫高密度的原始物質(zhì)，溫度超過幾十億度，那時的宇宙中充滿的是輻射和基本粒子；隨著宇宙膨脹，溫度逐漸下降，物質(zhì)逐漸凝聚成星云，再演化成今天的各種天體。
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霍 金
史蒂芬·霍金，英國人，當(dāng)代著名的科學(xué)思想家和杰出的理論物理學(xué)家。他提出的黑洞理論和宇宙無邊界的設(shè)想成了現(xiàn)代宇宙學(xué)的重要基石。
霍金的宇宙無邊界設(shè)想是這樣的：
第一，宇宙是無邊的。
第二，宇宙不是一個可以任意賦予初始條件或邊界的一般系統(tǒng)。
霍金預(yù)言宇宙有兩種結(jié)局：
它可以永遠(yuǎn)地膨脹下去，或者它會塌縮而在大擠壓處終結(jié)。
霍金的主要科普代表作品有《時間簡史》、《果殼中的宇宙》等。
當(dāng)堂檢測
1、發(fā)現(xiàn)宇宙“膨脹”的星系運動證據(jù)的科學(xué)家是（ ）
A.伽利略 B.哥白尼
C.托勒密 C.哈勃
D
2、下列是宇宙大爆炸理論觀點的是（　　）
A．大爆炸引起宇宙的膨脹，現(xiàn)在正在加速膨脹
B．大爆炸引起宇宙的膨脹，現(xiàn)在膨脹已開始變慢
C．大爆炸發(fā)生于很久的過去，現(xiàn)在宇宙已處于穩(wěn)定狀態(tài)
D．大爆炸引起宇宙的膨脹，現(xiàn)在膨脹已結(jié)束且開始收縮
A
當(dāng)堂檢測
3、我們利用氣球做了星系運動特點的模擬實驗（如圖所示），下列有關(guān)該實驗的描述，錯誤的是（　　）
A．在氣球表面畫上的這些小圓點，模擬的是宇宙中的星系
B．給氣球充氣，使氣球不斷地脹大，模擬的是宇宙的膨脹
C．氣球脹大過程中各圓點間的距離變化模擬星系的運動特點
D．氣球脹大時，對甲圓點而言，乙圓點的遠(yuǎn)離速度比丙圓點更快
D
板書設(shè)計
一、從“地心說”到“日心說”
地心說：地球是宇宙的中心
日心說：太陽是宇宙的中心，地球及其他星體都圍繞太陽作圓周運動；
二、現(xiàn)代宇宙學(xué)的發(fā)展
第1節(jié) 人類對宇宙的認(rèn)識
布置作業(yè)
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容；
2、完成作業(yè)本中相應(yīng)部分；
3、預(yù)習(xí)“第二節(jié)太陽系的形成和恒星的演化”。1.1 人類對宇宙的認(rèn)識課后檢測
班級 姓名
1.下列關(guān)于大爆炸宇宙論的說法正確的是（ ）
A.一種已經(jīng)被證明是正確的科學(xué)理論
B.一個比較合理的科學(xué)假說
C.一個著名的神話故事
D.一段現(xiàn)代科普作品里有趣的描寫
2.宇宙起源的證據(jù)是　　　　　　　（　　）
　A.哈勃定律 B.舊約“創(chuàng)世紀(jì)”
　C.盤古開天辟地的神話 D.女媧補天的傳說
3.發(fā)現(xiàn)宇宙“膨脹”的星系運動證據(jù)的科學(xué)家是（ ）
A.伽利略 B.哥白尼
C.托勒密 C.哈勃
4.目前，大爆炸宇宙論已被廣泛接受，其主要觀點有(　 　)
A．宇宙的年齡大約137億歲以上
B．宇宙在爆炸中誕生，并不斷地膨脹下去
C．宇宙以極高的密度和溫度，被擠壓在一個“原始火球”中
D．以上說法都是
5．古代人們形成“地心說”思想的客觀依據(jù)是-----------( )
A. 日月星辰東升西落 B. 太陽會發(fā)光
C. 人間應(yīng)位于天堂與地獄的中間 D. 流星會落向地面
6．如圖所示，在一只氣球上畫一些小圓點，充氣使氣球不斷膨脹，
觀察此過程中各個小圓點之間的距離變化。該實驗是模擬( )
A.板塊的運動 B.細(xì)胞的生長 C.宇宙的膨脹 D.分子的運動
7．在光譜研究中發(fā)現(xiàn)“所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，宇宙中星系間的距離在不斷擴大”的現(xiàn)象，說明-----------( )
A.宇宙處在不斷的膨脹中 B.地球是宇宙中唯一靜止不動的星體
C.揭示了宇宙中星系的中心 D.在光譜研究中可能存在比較大的誤差
8.下列關(guān)于“地心說”宇宙體系的說法，不正確的是(　　)
A．認(rèn)為地球是宇宙的中心
B．打破了“天圓地方”的宇宙觀，建立了宇宙空間的概念
C．可以解釋5顆行星的觀察路徑
D．發(fā)展了“日心說”宇宙體系
9.2016年2月12日，美國科學(xué)家宣布探測到來自遙遠(yuǎn)天體的引力波信號，這個發(fā)現(xiàn)可以幫助科學(xué)家探索宇宙的誕生和發(fā)展。下列正確的是（　　）
A．宇宙是有起源的、膨脹的、演化的
B．太陽是宇宙的中心
C．宇宙中星系間的距離是恒定不變的
D．地球是宇宙的中心
10.下列有關(guān)大爆炸宇宙論的說法正確的是-------(　　)
A．大爆炸宇宙論是科學(xué)家通過科學(xué)觀察和研究得出的一個科學(xué)結(jié)論
B．大爆炸宇宙論是科學(xué)家通過科學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)的一些自然現(xiàn)象所建立的假說
C．因為宇宙在不斷膨脹的事實為大爆炸宇宙論提供了有力證據(jù)，所以大爆炸宇宙論已經(jīng)說明了宇宙起源的事實
D．大爆炸宇宙論和牛頓第一定律一樣是科學(xué)定律
11.宇宙中星系間的距離在不斷地 ,說明宇宙處在不斷
地 之中,這為 論提供了有力的證據(jù)。該學(xué)說認(rèn)為，大約在 年前，我們所處的宇宙全部被擠壓在一個“ ”中，宇宙就是在這個大火球的爆炸中產(chǎn)生。
12.某科學(xué)興趣小組根據(jù)美國天文學(xué)家哈勃的發(fā)現(xiàn)，采用橡皮筋建立星系運動模型探究星系運動的特點。實驗步驟如下：21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
步驟一：用紅墨水在淺色橡皮筋上依次點上等距離的
三點A，B，C，如圖甲所示，使L1＝L2＝1厘米；
步驟二：拉住橡皮筋的兩頭向兩邊拉長，如圖乙所示，
使L′1＝L′2＝2厘米；
步驟三：繼續(xù)拉長橡皮筋使L″1＝L″2＝3厘米……
如果以A點為參照物，圖丙中s表示運動距離，t表示運動時間，那么射線____表示VC(C點的運動速度)。
(2)如果以A點表示我們居住的地球，B點和C點分別表示與地球相距較近和較遠(yuǎn)的星系，那么可以得出什么定性結(jié)論？21教育網(wǎng)
__________________________________________________________。
(3)星系離我們的距離與它的退行速度之間有怎樣的定量關(guān)系？
__________________________________________________________。
(4)該實驗結(jié)果支持的宇宙起源理論是______________。
參考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A D D A C A D A B
擴大;膨脹;大爆炸宇宙;137億;原始火球

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