第十一講：探索宇宙一、宇宙理論1、宇宙：廣漠空間和存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱。由大量不同層次的星系構(gòu)成的，宇宙是均勻的、無(wú)邊的、膨脹的，宇宙中有上千億的星系，平均每個(gè)星系又有上千億的恒星和各類天體，運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)將時(shí)間和空間結(jié)合在一起就成為我們所說的宇宙。2、托勒密的宇宙體系——地心說托勒密認(rèn)為，地球處于宇宙中心靜止不動(dòng)。從地球向外，依次有月球、水星、金星、太陽(yáng)、火星、木星和土星，在各自的圓軌道上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。3、哥白尼與“日心說”16世紀(jì)，波蘭天文學(xué)家哥白尼在臨終時(shí)發(fā)表了一部具有歷史意義的著作——《天體運(yùn)行論》，完整地提出了“日心說”理論。這個(gè)理論體系認(rèn)為，太陽(yáng)是行星系統(tǒng)的中心，一切行星都繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。地球也是一顆行星，它上面像陀螺一樣自轉(zhuǎn)，一面又和其他行星一樣圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。4、目前被人們廣為接受的一種宇宙起源學(xué)說是大爆炸宇宙理論。其主要觀點(diǎn)----大約137億年前，我們所處的宇宙全部以粒子的形式、極高的溫度和密度，被擠壓在一個(gè)“原始火球”中。大爆炸使物質(zhì)四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應(yīng)下降，后來相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命5、宇宙的將來有兩種結(jié)局：永遠(yuǎn)膨脹下去，或者會(huì)塌縮而在大擠壓處終結(jié)。6、英國(guó)人史蒂芬·霍金提出的黑洞理論和宇宙無(wú)邊界的設(shè)想成了現(xiàn)代宇宙學(xué)的重要基石。他的宇宙無(wú)邊界設(shè)想是這樣的：第一，宇宙是無(wú)邊的；第二，宇宙不是一個(gè)能任意賦予初始條件或邊界的一般系統(tǒng)。二、銀河系1、銀河系：側(cè)看：中間厚，四周薄，像鐵餅；俯視：大旋渦。銀河系直徑約10萬(wàn)光年，太陽(yáng)系與銀河系的中心相距約3萬(wàn)光年。2、宇宙中類似銀河系的天體系統(tǒng)有千億個(gè)，在銀河系中像太陽(yáng)系一樣的恒星系有幾千億顆。三、探索宇宙1、古希臘人把天空分成48個(gè)星座，古中國(guó)人把天空劃分為二十八宿國(guó)際上把天空劃分為88個(gè)區(qū)域，命名為88個(gè)星座。2、常見的星座3、著名的星座：大熊座、小熊座、仙后座、天鵝座、天琴座和獵戶座。著名的恒星：北極星（小熊座）、織女星（天琴座）、牛郎星（天鷹座）、天狼星（大犬座）、北斗七星（大熊座）。4、星空：星等：星等越小星越亮（6等星是肉眼所見最暗的星，太陽(yáng)是-26.7）。5、北斗七星斗柄朝向：春夏秋冬對(duì)應(yīng)東南西北。6、找北極星方法：把北斗星斗前兩顆星連線，并朝斗口方向延伸約5倍距離，即可找到北極星。7、宇宙的結(jié)構(gòu)層次8、銀河系：側(cè)看：中間厚，四周薄，像鐵餅；俯視：大旋渦。銀河系直徑約10萬(wàn)光年，太陽(yáng)系與銀河系的中心相距約3萬(wàn)光年。9、宇宙中類似銀河系的天體系統(tǒng)有千億個(gè)，在銀河系中，像太陽(yáng)系一樣的恒星系有幾千億顆。10、人類可觀測(cè)到的最遠(yuǎn)天體距離地球130億光年。知識(shí)鞏固練一、選擇題1、關(guān)于地心說和日心說，下列說法中正確的是(

)A.因?yàn)榈厍蚶@太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，所以日心說是正確的

B.地心說證明了地球在不停地繞著地軸自轉(zhuǎn)

C.地心說的代表人物是托勒玫，日心說的代表人物是哥白尼

D.地心說和日心說都是正確的，兩者具有等同的價(jià)值2、人類在探索自然的過程中，形成了許多對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的“假說”，下列證據(jù)能支持相應(yīng)“假說”的是(

)A.氣球膨脹時(shí)，球面各點(diǎn)彼此遠(yuǎn)離——宇宙膨脹學(xué)說

B.尺蛾群體中不同個(gè)體數(shù)量變化——自然選擇學(xué)說

C.長(zhǎng)江三角洲平原的形成——板塊構(gòu)造學(xué)說

D.地球有晝夜更替的現(xiàn)象——地球是個(gè)球體3、我們利用氣球做了星系運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的模擬實(shí)驗(yàn)(如圖)，下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的描述中，錯(cuò)誤的是（

）A.

在氣球表面畫上的這些小圓，是模擬宇宙中的星系

B.

給氣球充氣，使氣球不斷地脹大，是模擬宇宙的膨脹

C.

氣球脹大過程中各圓點(diǎn)間的距離變化模擬星系運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

D.

氣球脹大時(shí)，對(duì)甲圓點(diǎn)而言，乙圓點(diǎn)的遠(yuǎn)離速度比丙更快4、下列關(guān)于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(gè)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?yàn)橛钪嬖诓粩嗯蛎浀氖聦?shí)為大爆炸宇宙論提供了有力的證據(jù)，所以大爆炸宇宙論已經(jīng)說明了宇宙起源的事實(shí)

D.大爆炸宇宙論和牛頓第一定律一樣是科學(xué)定律5、大爆炸宇宙論已經(jīng)被大多數(shù)科學(xué)家所接受。如圖為大爆炸宇宙模型中宇宙半徑、宇宙溫度與時(shí)間之間的關(guān)系，下列相關(guān)說法合理的是（

）A.宇宙由太陽(yáng)系和銀河系構(gòu)成西半徑

B.大爆炸宇宙論是一個(gè)科學(xué)結(jié)論

C.隨著宇宙半徑的增大，宇宙溫度在升高

D.此模型表示宇宙在不斷膨脹6、在下圖中，能正確反映太陽(yáng)系、銀河系、宇宙三者之間大小關(guān)系的是（）7、如圖是我們熟悉的北斗七星10萬(wàn)年前、現(xiàn)在、10萬(wàn)年后的演變圖，看了演變圖后，給我們的啟示是（）A.它們離地球太遠(yuǎn)B.它們是會(huì)運(yùn)動(dòng)的行星C.恒星也在運(yùn)動(dòng)D.變成小熊星座了二、選擇題8、氣球常用作科學(xué)活動(dòng)材料。以下是小科用氣球完成的兩個(gè)活動(dòng)。（1）懸掛在O點(diǎn)的兩個(gè)帶電氣球，靜止時(shí)位置如圖甲所示，若左邊大氣球表面帶正電荷，則右邊小氣球表面帶電荷。（2）圖乙是用氣球充氣建立的星系運(yùn)動(dòng)模型，能幫助我們理解星系運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，離我們?cè)竭h(yuǎn)，它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。由此可知宇宙在不斷地。9、讀“宇宙中天體系統(tǒng)層次示意圖”(如圖)，回答下列各題。(1)寫出上圖中字母代表的天體系統(tǒng)名稱。A.；B.；C.；D.。(2)B、C、D三者的關(guān)系是圖中的（）10、史蒂芬?霍金的宇宙無(wú)邊界設(shè)想是現(xiàn)代宇宙學(xué)的重要基石之一，這種設(shè)想的主要內(nèi)容是：第一，宇宙是，它沒有“外面”；第二，宇宙不是可以任意賦予設(shè)想初始條件和邊界的一般系統(tǒng)。霍金預(yù)言宇宙有兩種結(jié)局：一是它可以；二是它會(huì)塌縮而在終結(jié)。11、關(guān)于下列話題。屬于神話的有：；屬于科學(xué)假說的有：；屬于科學(xué)理論的有：。①女媧補(bǔ)天；②宇宙黑洞；③質(zhì)量守恒定律；④牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律；⑤上帝造物；⑥大陸漂移學(xué)說；⑦能的轉(zhuǎn)化與守恒定律；⑧大熊星座；⑨宇宙大爆炸論；⑩阿基米德原理。12、模型法指通過模型來研究原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法簡(jiǎn)稱，依據(jù)模型的種類可以分對(duì)象模型、過程模型、理想化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、模擬式模型等類型。在科學(xué)教材中我們接觸過這些模型，例如盧瑟福原子有核模型、勻速直線運(yùn)動(dòng)模型、磁感線模型等。如圖是伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的研究示意圖，他的這種方法屬于上述模型中的模型。人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)也有一個(gè)建立模型的過程——從亞里士多德—托勒密的地心說到哥白尼—伽利略的日心說的演化……直至1948年（選填“伽莫夫”或“霍金”）提出熱大爆炸模型，宇宙演化的觀念才慢慢地進(jìn)入人類的意識(shí)。三、實(shí)驗(yàn)探究題13、為研究植被對(duì)保持水土的影響，某興趣小組同學(xué)打算利用如圖裝置進(jìn)行研究，請(qǐng)你幫助他們完成探究。并將表中有關(guān)內(nèi)容補(bǔ)充完整。猜想方案支持猜想的現(xiàn)象植被能保持水土把泥土在玻璃箱子內(nèi)堆成兩個(gè)坡度約為30°的坡面，在低處安上引水溝，在其中的一個(gè)坡上種上草皮，另一個(gè)坡不作處理，，分別觀察引水溝中的匯水量和泥沙量。14、氣球可以用來完成很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答（1）把氣球吹成球形后：用沾有墨汁的毛筆在氣球表面均勻地要畫上小圓點(diǎn)，再把氣球吹至排球大小，發(fā)現(xiàn)黑點(diǎn)之間的距離增大，如圖甲所示。該實(shí)驗(yàn)可以模擬宇宙的。（2）在吹氣球時(shí)，吹大了的氣球沒握住，它會(huì)飛跑了：如圖乙所示、