資源簡介

(共33張PPT)
第十章
蘇科版2025
從粒子到宇宙
五、宇宙探秘
(一)銀河系
學習目標
(二)宇宙天體的結構層次
實踐與練習
當堂評價
(三)宇宙從何而來
(四)物質世界的時空尺度
(五)國家工程、載人航天工程
1. 了解銀河系和宇宙天體結構，以及人類探索宇宙的歷程.
2. 了解我國在載人航天方面取得的偉大成就，培養民族自豪感與投身科學研究的熱情.
3. 了解從微觀到宏觀的時間尺度的大致數量級。
銀河系
(一)銀河系
1.晴朗的夜空，可見一條橫亙天際的光帶，它是由群星和彌漫的星際物質集合而成的一個龐大的天體系統——_______；_______是_______中一個微小的組成部分。________距離_______中心約2.6萬光年，以每秒約230公里的速度繞_______中心公轉。(均選填“銀河系”或“太陽系”)
銀河系
太陽系
銀河系
太陽系
銀河系
銀河系
銀河系
銀河系
好似一個中央凸起、四周扁平的旋轉鐵餅，直徑大約為_____光年。太陽系直徑約1光年(以奧爾特云為界)。
2.銀河系的形狀和大小：
光年：光在真空中傳播一年所經過的距離作為長度單位，稱為1 光年
光年的單位符號為l.y. 1 l.y. = 9.46 × 1015 m。
10 萬
(一)銀河系
(二)宇宙天體的結構層次
在銀河系之外，還有許許多多類似銀河系的天體系統，銀河系只是其中的普通一員。
現代宇宙觀認為，宇宙是一個_______天體結構系統。
它是有_______，并且是_________、_____的。
有層次
起源的
不斷膨脹
演化
參考信息 銀河系鄰近星系列表
星系名稱 類型 距離(萬光年) 備注
大麥哲倫云(LMC) 不規則矮星系 16.3 銀河系最大衛星星系
小麥哲倫云(SMC) 不規則矮星系 19.7 與LMC通過麥哲倫流連接
仙女座星系(M31) 旋渦星系 250 本星系群最大星系
三角座星系(M33) 旋渦星系 270 可能繞M31運行
(二)宇宙天體的結構層次
5×108光年
5×107光年
5×106光年
臨近星系
銀河系
遙遠的星系團和超星系團
類星體
行星 → 恒星系統 → 星團/星云 → 星系 → 星系群/團 → 超星系團 → 宇宙纖維網 → 可觀測宇宙
層級關系
(二)宇宙天體的結構層次
(三)宇宙從何而來
宇宙誕生于約______年前的一次大爆炸。爆炸導致宇宙空間處處膨脹，同時溫度相應下降。溫度降到一定程度時，逐步形成了_____、_____、_____、_______和_________等。根據天文學的哈勃定律推斷，銀河系外的星系在不斷_____________，即宇宙是_____的。
138億
原子
恒星
星系
星系團
超星系團
遠離我們而去
膨脹
(四)物質世界的時空尺度
認真研習教材，討論交流，完成以下內容
1.宇宙是_____、_____、_____、_____的總稱。小到微觀粒子，大到宇宙天體，都是_____。它們的存在與變化，都是與_____和______緊密聯系的。
2.物質的空間尺度：物質的空間尺度從微觀粒子到宏觀天體，跨越了超過40個數量級。從_____米到____米。
物質
能量
時間
空間
物質
時間
空間
10-15
1026
(四)物質世界的時空尺度
(五)國家工程、載人航天工程
自______年我國立項實施載人航天工程。2003 年，_______搭乘“神舟五號”飛船，成為我國首位圓夢太空的航天員。2008 年，_______搭乘“神舟七號”飛船，實現了我國航天史上的第一次“太空行走”。
2012 年，“_________”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功交會對接，這標志著我國已完整掌握空間交會對接技術，向著建設自己的空間站邁出了一大步。_____年，中國空間站“T”字基本構型組裝完成。
1992
楊利偉
翟志剛
神舟九號
2022
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1. 孫悟空一個筋斗可翻十萬八千里，即5.4 × 104 km。織女星距地球約為2.3 × 1014 km，孫悟空大約要翻多少個筋斗才能從地球到達織女星？如果孫悟空每秒鐘翻一個筋斗，那么他要連續不停地翻多少年才能到達織女星（只要求估算出數量級）？
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2.觀看有關地球生命的科普影片，就人類的生活范圍、生命出現的
時間等主題，談談你的感想，寫一篇觀后感。
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3.從“地心說”到“日心說”，再到現代宇宙觀，人類對宇宙的認識不斷深入。請結合人類探索宇宙的歷程，說說你對科學本質的認識。
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4.人類對宇宙探索的腳步從未停止。請查閱資料，了解“天問一號”探索火星的新進展，以及我國航天工程對人類探索宇宙的貢獻。
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1．下列關于宇宙的說法正確的是( )
A．宇宙是由銀河系和太陽系組成的
B．宇宙只由銀河系組成，太陽是銀河系中的一員
C．宇宙中有上千億個星系，銀河系只是其中的一員
D．太陽系中只有八大行星繞太陽轉動
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2．(2024·江蘇鹽城·期中)若有一天小明乘坐宇宙飛船從地球出發去探索太空，將先后飛離( )
A．太陽系、銀河系、地月系 B．地月系、太陽系、銀河系
C．銀河系、太陽系、地月系 D．地月系、銀河系、太陽系
B
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3．(2023·江蘇淮安·期中)從“神舟”到“天宮”，從“嫦娥”到“天問”，我國一代代科學家為探索宇宙付出了巨大的努力。下列對宇宙認識正確的是( )
A．在天文學中，用“光年”作為時間單位
B．宇宙的大小是固定的，不再改變
C．宇宙是一個有層次的天體結構系統
D．太陽是宇宙的中心
C
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4．大爆炸理論認為，我們的宇宙起源于138億年前的一次大爆炸。除開始瞬間外，在演化至今的大部分時間內，宇宙基本上是勻速膨脹的。上世紀末，對1A型超新星的觀測顯示，宇宙正在加速膨脹，面對這個出人意料的發現，宇宙學家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗物質組成，它們的排斥作用導致宇宙在近段天文時期內開始加速膨脹。如果真是這樣，則標志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡的關系，大致是下面哪個圖像( )
D
A.
B.
C.
D.
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5. 薩爾 波爾馬特、布菜恩 施密特以及亞當里斯共同獲得2011年諾貝爾物理學獎，三人獲獎的原因是：他們“通過觀測遙遠超新星，發現宇宙在加速膨脹”。如圖所示為宇宙加速膨脹的模型，其中引力使宇宙收縮，暗能量（相當于排斥）使宇宙膨脹，關于兩者作用效果的強弱，下列觀點中正確的是( )
A．暗能量作用效果強
B．引力作用效果強
C．引力和暗能量作用效果相同
D．不能確定
A
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6. (2024·江蘇宿遷·階段練習)為了形象地說明宇宙在膨脹，課本上將一個黏有小金屬粒的氣球看成宇宙，如圖所示，將金屬粒看成是宇宙中的天體，氣球膨脹時，任一小金屬粒周圍的其他金屬粒都在離它遠去。下列科學實例運用的主要思維方法與其相同的是( )
A．用量筒測量固體的體積
B．通過紅墨水在水中的擴散現象來研究分子的運動
C．原子結構與太陽系結構很相似
D．用溫度計的液柱上升的高度來表示溫度的大小
C
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7．從微觀到宇宙，存在著各種各樣的物質。如①電子，②太陽系，③原子核，④質子，⑤地球，⑥ 原子，⑦PM2.5，⑧銀河系。請將它們按空間尺度從大到小的順序排列：⑧②⑤⑦⑥③④① 。
⑧②⑤⑦⑥③④①
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8． 宇宙中恒星間的距離都非常大，為了表達起來方便一些，天文學家使用一個非常大的距離單位——光年，它等于光在1年內傳播的距離．那么光年是 的單位，1光年等于 m。．
“牛郎星”和“織女星”的距離是16光年．即光從“牛郎星”沿直線傳播到“織女星”需要約 年， “牛郎星”與“織女星”的距離約為 km.
長度
9.46×1015
16
1.5136 ×1014
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9. (2024·江蘇蘇州·一模改編)閱讀材料，回答問題：
天文觀測表明，幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而做勻速直線運動，離我們越遠的星體，背離我們勻速直線運動的速度（稱為退行速度）越大；也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr，式中H為一常量，稱為哈勃常數。2019年9月，德國科學家利用引力透鏡效應計算出哈勃常數為82.4(km/s)/Mpc，Mpc是天體距離的一種單位，意為百萬秒差距的意思，1Mpe約為300多萬光年，據此常數推算得到的宇宙年齡比主流觀點認為的138億歲年輕。
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(1)請你從“運動和力”的關系分析星體做勻速直線運動的原因是 .
；由上述天文觀測結果，可估算宇宙年齡（即星體運動的時間）其計算式為T= 。
(2)哈勃常數82.4(km/s)/Mpc經換算后可表示為2.63×10-2m /(s·光年)，設宇宙年齡為T，退行的星體現在距我們的距離為r=vT，據此數據我們可以推算出對應的宇宙年齡T約為 億年（結果保留整數）；
運動的星體不受阻力和外力作用，由牛頓第一定律可知其將一直做勻速直線運動
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(3)光線在經過大質量天體附近時，由于強大的引力作用，會出現類似透鏡折射的現象，下圖是引力透鏡的幾何示意圖，引力透鏡效應不僅能讓我們看到被遮擋的天體，而且類似凸透鏡能作為 （選填“照相機” “投影儀” “放大鏡”)一樣，也能夠起到放大天體的效果。
放大鏡
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感 謝 觀 看

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