八年級(jí)物理全冊(cè) 第11章 小粒子與大宇宙 第3節(jié) 探索宇宙教案 （新版）滬科版

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第3節(jié) 探索宇宙 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)與技能 1.了解太陽(yáng)系家族的成員。 2.了解銀河系的形狀和大致范圍。 3.了解從地球到整個(gè)宇宙的結(jié)構(gòu)層次和各層次的大致尺度。 過(guò)程與方法 經(jīng)歷認(rèn)識(shí)宇宙結(jié)構(gòu)層次和尺度的過(guò)程。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 感受宇宙之大，激發(fā)探索宇宙奧秘和開(kāi)發(fā)天空新家園的興趣。 【教學(xué)重難點(diǎn)】 教學(xué)重點(diǎn)：介紹宇宙與外星生命 教學(xué)難點(diǎn)：讓學(xué)生形成大致正確的宇宙圖景 【導(dǎo)學(xué)過(guò)程】 【創(chuàng)設(shè)情景，引入新課】 迄今為止，人類發(fā)射的航天器大都是在太陽(yáng)系以內(nèi)航行，只有為數(shù)不多的沖出了太陽(yáng)系的束縛。在新的世紀(jì)，人類在對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)金星、木星、土星、水星、天王星和海王星、彗星以及其它小行星探測(cè)的同時(shí)，還將沖出太陽(yáng)系，到廣闊的宇宙空間航行，進(jìn)行星際探測(cè)，尋找外星生命的存在。 【自主預(yù)習(xí)案】 1、太陽(yáng)系的八大行星分別為 、 、 、 、 、 、 、 ，離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的是 。 2、距離地球最近的恒星是_________________. 【課堂探究案】 一、從太陽(yáng)系到銀河系 太陽(yáng)系的中心天體是太陽(yáng)，它集中了太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%，它控制了太陽(yáng)系里所有的天體，使這些天體都繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。太陽(yáng)系里的主要成員是九大行星，它們都在接近同一平面且又近于圓形的軌道，朝同一方向繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。太陽(yáng)和這些行星組成了行星系。這些行星中類地行星密度最大，巨行星最??； 而論大小和質(zhì)量，則巨行星最大，類地行星和遠(yuǎn)日行星最小。它們離太陽(yáng)的距離也是有規(guī)律的，是符合提丟-波得定則的。多數(shù)行星的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)方向相同，金星則相反，天王星和冥王星則側(cè)向自轉(zhuǎn)。除了九大行星外，太陽(yáng)系中還有許多小行星，它們絕大部分都分布在水星和大星軌道之間。形狀特殊的慧星和數(shù)量眾多的流星體也是太陽(yáng)系里的成員。此外，行星際間還有稀疏的微小塵粒和氣體，它們大都集中天黃道面附近，反射太陽(yáng)光，形志黃道光。行星際氣體主要包括有離子和電子，它們是來(lái)自于太陽(yáng)的粒子流，構(gòu)成太陽(yáng)風(fēng)，對(duì)地球大氣影響很大。 太陽(yáng)系的誕生。太陽(yáng)系是大約50億年前由星際氣體和塵埃構(gòu)成的云狀物形成的。引力的作用使云狀物開(kāi)始收縮，并且在云狀物中心產(chǎn)生了一團(tuán)高密度的球狀氣體，高密度區(qū)域的溫度最終升高到足以引起核反應(yīng)的程度，這時(shí)它便形成了我們這個(gè)系統(tǒng)中的恒星──太陽(yáng)。同時(shí)，引力作用還使云狀物以越來(lái)越快的速度旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，云狀物中的物質(zhì)被展平成一個(gè)圍繞著中心旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)，盤(pán)中的物質(zhì)又形成了太陽(yáng)系中較小的天體，這些天體包括行星、小行星和彗星。 二、宇宙有多大？ 廣漠空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱。宇宙是物質(zhì)世界。它處于不斷的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展中，在空間上無(wú)邊無(wú)界，在時(shí)間上無(wú)始無(wú)終。宇宙是多樣而又統(tǒng)一的。它的多樣性在于物質(zhì)的表現(xiàn)形態(tài)；它的統(tǒng)一性在于其物質(zhì)性?！痘茨献釉烙?xùn)》注：“四方上下曰宇，古往今來(lái)曰宙，以喻天地。”宇宙，一般當(dāng)作天地萬(wàn)物的總稱。人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),從太陽(yáng)系到銀河系,再擴(kuò)展到河外星系、星系團(tuán)乃至總星系。人們的視野已達(dá)到一百多億光年的宇宙深處。有人把總星系稱為“觀測(cè)到的宇宙”、“我們的宇宙”；也有人把總星系稱為宇宙。宇宙天體呈現(xiàn)出多種多樣的形態(tài)：有密集的星體狀態(tài)，有松散的星云狀態(tài)，還有輻射場(chǎng)的連續(xù)狀態(tài)。各種星體千差萬(wàn)別，它們的大小、質(zhì)量、密度、光度、溫度、顏色、年齡、壽命也不相同。天體不是同時(shí)形成的。球狀體是在形成中的星體，O型星、B型星是年輕恒星，主序星（包括太陽(yáng)）是中年恒星，白矮星和中子星是老年恒星。每個(gè)天體都有它的發(fā)生、發(fā)展、衰亡的歷史，但作為總體的宇宙則不生不死，無(wú)始無(wú)終?！　　　　　　　? 宏觀世界的尺度（從大到小）：總星系，銀河系，太陽(yáng)系，地月系，地球，月亮。 三、開(kāi)發(fā)新家園 尋找“外星人”。據(jù)天文學(xué)家推算，除銀河系外，可能還有1000多億個(gè)星系!而每個(gè)星系里又包含幾十億甚至上百億個(gè)星體，假如每個(gè)星系中只有一個(gè)星體上有生命，那么，宇宙空間至少有1000億個(gè)星體上存在生命。 　　有沒(méi)有外星人，外星人在哪里，是人類最關(guān)心的問(wèn)題，也是宇宙中最大的懸案之一。千方百計(jì)地需求與地球以外的智能生物聯(lián)系，是21世紀(jì)人類的重要使命。 　　我們所居住的地球，在無(wú)邊無(wú)際的宇宙之中，猶如滄海一粟。而地球只是太陽(yáng)系的一顆小行星，在太陽(yáng)系所在的銀河系中，有1000多顆像太陽(yáng)這樣的恒星，而它們的行星就更多了。地球之外還有沒(méi)有人類的同胞兄弟呢？從古到今，人類在進(jìn)行了不懈的探測(cè)和尋找。 　　自20世紀(jì)50年代以來(lái)，人類相繼實(shí)施了“奧茲瑪”計(jì)劃、“米塔”計(jì)劃、“尋找外層空間智慧生物計(jì)劃”等計(jì)劃，幾乎用盡了所有能運(yùn)用的先進(jìn)手段，大規(guī)模地來(lái)搜索監(jiān)測(cè)外星人，結(jié)果連任何動(dòng)靜也沒(méi)聽(tīng)見(jiàn)，更不要說(shuō)看見(jiàn)了。 　　當(dāng)四處搜索毫無(wú)結(jié)果之后，按耐不住的人類主動(dòng)出擊了，他們開(kāi)始向“外星人”發(fā)送信件、光盤(pán)等，讓“外星人”找我們。 【當(dāng)堂訓(xùn)練案】 1、太陽(yáng)系的八大行星分別為 、 、 、 、 、 、 、 ，離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的是 。我們生活的地球離太陽(yáng)約 km，它繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)一周大約需要 d（天）。 2.2004年1月，美國(guó)“勇氣號(hào)”探測(cè)器成功地在太陽(yáng)系某大行星表面登陸，并開(kāi)始了對(duì)該行星的探索，該行星位于（ ） A．火星和土星軌道之間　　　　　　　B．水星和地球軌道之間 C．地球和木星軌道之間 D．火星和木星軌道之間 3.光的傳播速度是300000km/s，光在一年時(shí)間內(nèi)傳播的距離是 km，稱為1光年，記作1 l.y.。已知光從銀河系的一邊達(dá)到另一邊所用的時(shí)間是100000年，則銀河系的范圍相當(dāng)于 km。 4.距離地球最近的恒星是（ ） A．太陽(yáng)　　 B．比鄰星　　 C．金星 　　　 D．月球 5.將星系從大到小排列，正確的是（ ） A．總星系、銀河系、太陽(yáng)系、地月系 B．太陽(yáng)系、銀河系、總星系、地月系 C．銀河系、太陽(yáng)系、總星系、地月系 D．太陽(yáng)系、銀河系、地月系、總星系 6.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ） A．月亮是地球的衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動(dòng) B．太陽(yáng)系和銀河系是宇宙中并列的兩大星系 C．太陽(yáng)系是銀河系中的一個(gè)星系，它比銀河系小得多 D．天王星、海王星都是繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的 7.下列有關(guān)黑洞的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ ） A．黑洞是一種密度極大的天體 B．黑洞是在恒星衰亡的過(guò)程中發(fā)生爆炸后留下的 C．黑洞的引力極強(qiáng)，任何物質(zhì)都不能從該處逃逸 D．黑洞是科幻小說(shuō)中的一種設(shè)想，實(shí)際并不存在 8.孫悟空一個(gè)筋斗可翻十萬(wàn)八千里，即5.4104km，織女星離地球約2.31014km，那么孫悟空要翻多少個(gè)筋斗才能到達(dá)織女星？如果孫悟空每秒鐘翻一個(gè)筋斗，那他要連續(xù)不停地翻多少年才能到達(dá)織女星？ 【參考答案】 1．水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 海王星 1.5108km 365 2．C 3． 9.461012 9.461017 4．A 5．A 6．B 7．D 8．4.26109 135