八年级物理全册--小粒子与大宇宙--探索宇宙教案-新版沪科版.doc

第3节 探索宇宙
【教学目标】
知识与技能
1.了解太阳系家族的成员。
2.了解银河系的形状和大致范围。
3.了解从地球到整个宇宙的结构层次和各层次的大致尺度。
过程与方法
经历认识宇宙结构层次和尺度的过程。
情感态度与价值观
感受宇宙之大，激发探索宇宙奥秘和开发天空新家园的兴趣。
【教学重难点】
教学重点：介绍宇宙与外星生命
教学难点：让学生形成大致正确的宇宙图景
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
迄今为止，人类发射的航天器大都是在太阳系以内航行，只有为数不多的冲出了太阳系的束缚。在新的世纪，人类在对太阳系内金星、木星、土星、水星、天王星和海王星、彗星以及其它小行星探测的同时，还将冲出太阳系，到广阔的宇宙空间航行，进行星际探测，寻找外星生命的存在。
【自主预习案】
1、太阳系的八大行星分别为 、 、 、 、 、 、 、 ，离太阳最远的是 。
2、距离地球最近的恒星是_________________.
【课堂探究案】
一、从太阳系到银河系
太阳系的中心天体是太阳，它集中了太阳系总质量的99.86%，它控制了太阳系里所有的天体，使这些天体都绕太阳公转。太阳系里的主要成员是九大行星，它们都在接近同一平面且又近于圆形的轨道，朝同一方向绕太阳公转。太阳和这些行星组成了行星系。这些行星中类地行星密度最大，巨行星最小； 而论大小和质量，则巨行星最大，类地行星和远日行星最小。它们离太阳的距离也是有规律的，是符合提丢-波得定则的。多数行星的自转与公转方向相同，金星则相反，天王星和冥王星则侧向自转。除了九大行星外，太阳系中还有许多小行星，它们绝大部分都分布在水星和大星轨道之间。形状特殊的慧星和数量众多的流星体也是太阳系里的成员。此外，行星际间还有稀疏的微小尘粒和气体，它们大都集中天黄道面附近，反射太阳光，形志黄道光。行星际气体主要包括有离子和电子，它们是来自于太阳的粒子流，构成太阳风，对地球大气影响很大。
太阳系的诞生。太阳系是大约50亿年前由星际气体和尘埃构成的云状物形成的。引力的作用使云状物开始收缩，并且在云状物中心产生了一团高密度的球状气体，高密度区域的温度最终升高到足以引起核反应的程度，这时它便形成了我们这个系统中的恒星──太阳。同时，引力作用还使云状物以越来越快的速度旋转，在旋转过程中，云状物中的物质被展平成一个围绕着中心旋转的圆盘，盘中的物质又形成了太阳系中较小的天体，这些天体包括行星、小行星和彗星。 
二、宇宙有多大？
广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙是物质世界。它处于不断的运动和发展中，在空间上无边无界，在时间上无始无终。宇宙是多样而又统一的。它的多样性在于物质的表现形态；它的统一性在于其物质性。《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”宇宙，一般当作天地万物的总称。人类对宇宙的认识,从太阳系到银河系,再扩展到河外星系、星系团乃至总星系。人们的视野已达到一百多亿光年的宇宙深处。有人把总星系称为“观测到的宇宙”、“我们的宇宙”；也有人把总星系称为宇宙。宇宙天体呈现出多种多样的形态：有密集的星体状态，有松散的星云状态，还有辐射场的连续状态。各种星体千差万别，它们的大小、质量、密度、光度、温度、颜色、年龄、寿命也不相同。天体不是同时形成的。球状体是在形成中的星体，O型星、B型星是年轻恒星，主序星（包括太阳）是中年恒星，白矮星和中子星是老年恒星。每个天体都有它的发生、发展、衰亡的历史，但作为总体的宇宙则不生不死，无始无终。　　　　　　　　
宏观世界的尺度（从大到小）：总星系，银河系，太阳系，地月系，地球，月亮。
三、开发新家园
寻找“外星人”。据天文学家推算，除银河系外，可能还有1000多亿个星系!而每个星系里又包含几十亿甚至上百亿个星体，假如每个星系中只有一个星体上有生命，那么，宇宙空间至少有1000亿个星体上存在生命。
　　有没有外星人，外星人在哪里，是人类最关心的问题，也是宇宙中最大的悬案之一。千方百计地需求与地球以外的智能生物联系，是21世纪人类的重要使命。
　　我们所居住的地球，在无边无际的宇宙之中，犹如沧海一粟。而地球只是太阳系的一颗小行星，在太阳系所在的银河系中，有1000多颗像太阳这样的恒星，而它们的行星就更多了。地球之外还有没有人类的同胞兄弟呢？从古到今，人类在进行了不懈的探测和寻找。
　　自20世纪50年代以来，人类相继实施了“奥兹玛”计划、“米塔”计划、“寻找外层空间智慧生物计划”等计划，几乎用尽了所有能运用的先进手段，大规模地来搜索监测外星人，结果连任何动静也没听见，更不要说看见了。
　　当四处搜索毫无结果之后，按耐不住的人类主动出击了，他们开始向“外星人”发送信件、光盘等，让“外星人”找我们。
【当堂训练案】
1、太阳系的八大行星分别为 、 、 、 、
、 、 、 ，离太阳最远的是 。我们生活的地球离太阳约 km，它绕太阳旋转一周大约需要 d（天）。
2.2004年1月，美国“勇气号”探测器成功地在太阳系某大行星表面登陆，并开始了对该行星的探索，该行星位于（ ）
A．火星和土星轨道之间　　　　　　　B．水星和地球轨道之间
C．地球和木星轨道之间 D．火星和木星轨道之间
3.光的传播速度是300000km/s，光在一年时间内传播的距离是 km，称为1光年，记作1 l.y.。已知光从银河系的一边达到另一边所用的时间是100000年，则银河系的范围相当于 km。
4.距离地球最近的恒星是（ ）
A．太阳　　 B．比邻星　　 C．金星 　　　 D．月球
5.将星系从大到小排列，正确的是（ ）
A．总星系、银河系、太阳系、地月系
B．太阳系、银河系、总星系、地月系
C．银河系、太阳系、总星系、地月系
D．太阳系、银河系、地月系、总星系
6.下列说法中错误的是（ ）
A．月亮是地球的卫星，绕地球转动
B．太阳系和银河系是宇宙中并列的两大星系
C．太阳系是银河系中的一个星系，它比银河系小得多
D．天王星、海王星都是绕太阳运动的
7.下列有关黑洞的说法，错误的是（ ）
A．黑洞是一种密度极大的天体
B．黑洞是在恒星衰亡的过程中发生爆炸后留下的
C．黑洞的引力极强，任何物质都不能从该处逃逸
D．黑洞是科幻小说中的一种设想，实际并不存在
8.孙悟空一个筋斗可翻十万八千里，即5.4×104km，织女星离地球约2.3×1014km，那么孙悟空要翻多少个筋斗才能到达织女星？如果孙悟空每秒钟翻一个筋斗，那他要连续不停地翻多少年才能到达织女星？
【参考答案】
1．水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 海王星 1.5×108km 365 2．C 3． 9.46×1012 9.46×1017 4．A 5．A 6．B 7．D 8．4.26×109 135