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第1节 人类对宇宙的探索（第1课时）
核心概念聚焦
1.从古到今，人们在对宇宙探索的历程中，形成了多种宇宙观。下列关于宇宙的说法正确的
是（　　）
A.地球就是宇宙的中心 B.宇宙是天圆地方的
C.宇宙中有众多像太阳一样的恒星 D.太阳就是宇宙的中心
2.下列关于宇宙的认识正确的是（　　）
A.自16世纪后，哥白尼创立了“地心说”，牛顿创立了万有引力理论
B.恒星的位置是固定不变的，太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗普通的恒星
C.“谱线红移”现象说明星系在离我们越来越近
D.我们认识到，宇宙是一个有层次的天体结构系统
3.哈勃对星系光谱的研究发现星系运动的特点，下列说法正确的是(　　)
A.哈勃发现所有恒星的光谱线都红移，并且红移量与距离成正比
B.哈勃发现所有恒星的光谱线都红移，并且红移量与距离成反比
C.有的星系在远离我们，有的星系在靠近我们 D.星系越远，远离速度越小
4.发现宇宙“膨胀”的星系运动证据的科学家是（　　）
A.伽利略 B.哥白尼 C.托勒密 D.哈勃
5.大爆炸宇宙论认为宇宙处于不断地膨胀之中，所有的星系都在远离我们而去，星系离我们
越远，它的退行速度越快。若在我们所在的星系1观测，下图能类比宇宙膨胀的是(箭头
方向和长短分别表示运动方向和快慢) (　 　)
6.下列关于宇宙起源的说法:①宇宙诞生于距今约138亿年前的一次大爆炸；②大爆炸是整
体的，涉及宇宙的全部物质、时间及空间；③大爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相
应下降；④宇宙温度下降至一定程度,逐步形成超星系团、星系团、星系及恒星、行星等。
其中符合当今大多数宇宙科学家认定的是（ ）
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
7.关于宇宙的奥秘，下列说法中不正确的是（ ）
A.爱因斯坦建构了静态宇宙模型，认为宇宙是无限没有边界的
B.美国科学家哈勃提出所有河外星系正在离开我们银河系系而去
C.物理学家伽莫夫提出，宇宙起源于一次“大爆炸”
D.弗里德曼建构了动态宇宙模型，认为宇宙均匀膨胀或收缩
8.天文观测表明，几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动，离我们
越远的星体，退行速度越大；即宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v和它们离我们的距
离d成正比，即v＝Hd，式中H为一常量，称为哈勃常数。科学家由此提出了　 论：
认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，距今已有138亿年，大爆炸后各星体即以
不同的速度向外匀速运动。最近的测量发现哈勃常数在变大，这说明宇宙在　 （填
“加速”“匀速”或“减速”）膨胀。
核心素养提升
9.科学家对1994年夏发生的彗星撞击木星的天文现象进行了准确的预报和大量的观察研究，
这一事实表明（ ）
A.宇宙膨胀理论是错误的 B.人类已能预测一切自然现象
C.人类对宇宙的认识正在不断深化 D.人类对宇宙的认识是有止境的
10.如图所示为大爆炸宇宙模型半径、温度、时间之间的关系。从图中你可以看出(　　)
①随着宇宙半径的增大，宇宙温度在降低
②随着宇宙半径的增大，宇宙温度在升高
③宇宙在不断收缩
④宇宙在不断膨胀
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
11.如果在气球表面点上几个小圆点代表星系，用打气筒给气球充气，气球上的小圆点之间
的距离会发生变化。如果这些小圆点代表宇宙中的星系，可以证明（　　）
①星系间的距离在不断扩大 ②地球是宇宙的中心
③如果时间倒退，宇宙中的星系会聚在一起 ④星系以不同的速度远离地球
A.①④ B.①③ C.①③④ D.①②③④
12.随着科技的进步，霍金提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想，正
逐步得到证实。如图a、b、c、d四点分别表示处女座、大熊座、
牧夫座和长蛇座四大星系离银河系的距离与它们的运动速度之间
的关系。由图可知：星系离我们越远，运动的速度　 ；
可推知宇宙处在　 　之中。
创新素养应用
13.某科学兴趣小组根据美国天文学家哈勃的发现，采用 橡皮筋建立星系运动模型探究星系
运动的特点，实验步骤如下：
步骤一：用红墨水在浅色橡皮筋上依次点上等距离的三点A，B，C，如图甲所示，使
L1＝L2＝1厘米；
步骤二：拉住橡皮筋的两头向两边拉长，如图乙所示，使L′1＝L′2＝2厘米；
步骤三：继续拉长橡皮筋使L″1＝L″2＝3厘米……
（1）如果以A点为参照物，图丙中，s表示运动距离，t表示运动时间，那么射线 表
示vc(C点的运动速度)。
（2）如果以A点表示我们居住的地球，B点和C点分别表示与地球相距较近和较远的星
系，那么可以得出什么定性结论？ 。
（3）星系离我们的距离与它的退行速度之间有怎样的定量关系？ 。
（4）该实验结果支持的宇宙起源理论是 。
参考答案
核心概念聚焦
1.C 2.D 3.A 4.D 5.A 6.D 7.A 8.宇宙大爆炸 加速
核心素养提升
9.C 10.B 11.B 12、越快（越大、变大、变快）；膨胀
创新素养应用
13.(1)①　
(2)所有的星系都在远离我们而去;星系离我们越远,它的退行速度越快;星系间的距离在不断地扩大。
(3)不同星系的退行速度跟它们离我们的距离成正比。
(4)大爆炸宇宙论
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第3节 人类对宇宙的探索
（第1课时）
浙教版 七年级上
创设情境
2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，航天员为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课，并通过视频与地面课堂师生进行实时互动交流。“天宫课堂”对于培养青少年科学精神、激发探索浩瀚宇宙的兴趣具有独特优势。
人类为什么孜孜不倦地探索宇宙？探索宇宙有哪些发现？
探究实践
关于宇宙和我们赖以生存的地球，从古到今，人们的认识经历了根本性的变革。那么，我们对宇宙的认识是如何改变的？
地球没有明显的独特地位
地球是宇宙的中心
地球曾被人们认为是宇宙中独一无二的天体，是宇宙的中心。
地球位于太阳系内，太阳系位于银河系比较边缘的一个普通的位置。
探究实践
我国战国时期的盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。
敕勒歌
敕勒川，阴山下。
天似穹庐，笼盖四野。
天苍苍，野茫茫。
风吹草低见牛羊。
盖天说“天圆地方”
盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱神话的影响，但远没有揭示字宙的本质。
人类对宇宙的认识是不断发展的。
到秦汉时期，人们初步认识了太阳、月球和5颗行星的基本运动规律,并能推算天象的发生。
探究实践
公元2世纪，希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善了地球中心学说，创立了“地心说”模型。
早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。
恒星位于最外面的天球上，它们之间的相对位置保持不变，同时作为一个整体在天空中转动。
托勒密认为，地球是宇宙中心，且静止不动，太阳、月球、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转。
“地心说”可以解释5颗行星的观测路径，以及太阳、月球的运动路径。
探究实践
科学家经仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。
16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器，经过20年的天文观测与研究发现，与其他5颗行星一样，地球也是一颗行星。
天空中观察到的行星运动可通过旋转的地球来简单地解释。
在得出地球是颗行星后， 哥白尼，为太阳系建立了一个“日心说”模型。
该模型认为太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕太阳做圆周运动。
科学家在对宇宙各方面建模时仍遵循简单、对称和美观的原则。
探究实践
哥白尼出版了著作《天球运行论》，阐述了“日心说”的理论基础。与地球是宇宙的中心的观点相比，“日心说”的提出是一个重大突破。
但哥白尼在行星做圆周运动的观点，也未能正确解释行星的运动方式与成因。
“日心说”吸引人的地方是它简单，人们可以更好地理解它。“日心说”挑战了当时占主导地位的“地心说”。
在绝大多数人仍相信“地心说”的时代，人们需要更多的证据才能接受“日心说”。
用现代科学方法探索自然的思想，须用实际观测进行检验，检验不合格的思想会被抛弃。采用这种方式，科学家慢慢形成了理解宇宙的更好知识体系。哥白尼基于多年观测,开启了科学革命,推翻了“地心说”。
探究实践
科学家伽利略所收集的证据，逐渐让入们相信“日心说”是正确的。
伽利略对哥白尼学说的发展与传播起到了很大作用，留下了不可磨灭的印记。1609年，伽利略用自制的望远镜观测天空，为“日心说”提供了新的观测证据：
①太阳上有黑子，说明太阳并不完美；
②围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行；
③金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。
伽利略记录在本子上的7个夜晚的木星的4颗卫星图示
木星的有卫星运转的事实为哥白尼学说提供了强有力的证据。
探究实践
伽利略的观测发现与当时人们对宇宙的普遍认识并不一致，挑战了居于统治地位的“地心说”。
1633年，罗马宗教裁判所判处伽利略终身监禁，随后改为软禁，直到1642年病逝。
哥白尼“日心说”使人们的认识从“地球中心”走向“太阳中心”。
今天我们知道，太阳系中的所有天体都围绕太阳公转。
探究实践
思考与讨论
“日心说” 中有关宇宙以太阳为中心的提法也有不正确之处，请用相关知识解释。
太阳并不是宇宙的中心， 而是太阳系的中心。
太阳系位于银河系的一个偏远臂旋上，太阳就连银河系的中心也不是。
银河系
而银河系是宇宙中无数个星系中的一个， 就目前的科技来说并未发现宇宙的中心。
探究实践
宇宙从哪里来？宇宙将向何处去？宇宙有多大？宇宙有中心吗？宇宙中还有适合人类生存的家园吗？这些问题不断激励着人们去探索。
浩瀚的宇宙中有各种不同的天体，这些天体又组成了大小不同的天体系统。我们看到的宇宙就是由各种不同的天体系统组成的。科学家借助现代望远镜，揭开了宇宙中的许多奥秘。
宇宙学：研究宇宙的性质、结构和演化（诞生、演化和死亡）的科学。
探究实践
二十世纪一二十年代，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系，测出不同星系间的距离，判断它们的运动速度以及运动方向。
探究实践
1.阅读图，牧夫座星系离地球有多远，它的退行速度有多大？
探索活动
室女座星系
大熊座星系
牧夫座
星系
长蛇座星系
2. 阅读图，哪个星系的退行速度最大？哪个星系离地球最近？
3.得出结论，星系距离地球的远近与其退行的速度有什么关系？
4.预测距离地球50亿光年的星系的退行速度。
离地球25亿光年，退行速度39000Km/s。
长蛇座退行速度最大。室女座离地球最近。
星系距离地球的远近与其退行的速度成正比关系。
离地球50亿光年星系的退行速度为100000Km/s 。
探究实践
1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，发现：
银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大。
这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。
在此基础上，哈勃提出了著名的哈勃定律：
星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。
公式表示为：v=Hd 。
其中，v为星系退行速度，d为星系到观察者的距离，H为哈勃常数。
与地球的距离
探究实践
哈勃定律被随后的进一步观测所证实。哈勃定律反映了整个宇宙的整体性,展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。
星系间的距离在不断扩大。
所有星系都在远离我们而去，星系离我们越远，它的退行速度越快；星系间的距离在不断扩大，宇宙在不断膨胀。
探究实践
几乎所有的星系都在退行，是否意味着地球处于宇宙的中心？
河外星系都在远离我们而去，并不意味着我们处于“宇宙的中心”。
思考与讨论
为了帮助我们更好地理解星系是如何运动的，我们可以建立星系运动模型，了解星系运动的特点。
这种膨胀使得所有的星系并非只是远离我们而去，而是相互之间都在彼此分离。
你到任何一个星系上去，都会看到同样的情景。
造成无数星系四散离去的原因，是宇宙正处在一种整体膨胀之中。
探究实践
海王星
探索活动
1.准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系。
2.在圆形小纸片上用笔做记号，表示星系上的“居民”，记录相邻“星系”的位置和距离。
3.用打气筒持续地向气球充气:使气球不断地胀大(即宇宙膨胀)，如图。
4. 观察气球在胀大过程中，各个圆形小纸片间距离的变化。这些原先靠得很近的“星系”之间的距离增大了吗？
增大了
探究实践
不管是哪个“星系” ,其他“星系”都在不断地离它而去。各个圆形小纸片(星系)彼此后退，膨胀没有中心。
小圆纸片间都在相互远离，说明圆纸片之间的距离在增大，且这种增大是没有中心的。
将小圆纸片比作星系，把气球比作宇宙，想象宇宙中的星系的运动：
实验表明：
探究实践
1915年，著名科学家爱因斯坦建立了广义相对论，他将广义相对论用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。
1922年，苏联科学家弗里德曼从广义相对论出发，得到了一个均匀地膨胀或收缩的宇宙模型，遗憾的是这个动态的模型并不为当时的人们所重视。
现代宇宙学以爱因斯坦的广义相对论为理论基础，以天文观测为事实依据。
当哈勃定律公布后，人们惊喜地发现，天文观测发现的现象正是理论模型所预言的现象。理论预言被天文观测证实了。
探究实践
我们是否可以做出这样的推断：宇宙在不断膨胀，这意味着过去的宇宙比现在小。那么时间越往前，宇审中的星系之间的距离是否必然越小？再往前倒退至某一时间，宇宙是否密集在一个点上？
时间越往前宇宙中的星系之间的距离可能越小。再往前倒退至某一时间，宇宙可能密集在一个点上。
思考与讨论
探究实践
1948年，伽莫夫等人提出了宇宙大爆炸理论。
伽莫夫
宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。
探究实践
宇宙大爆炸
探究实践
宇宙大爆炸理论合理吗？理论预测的结果与实际观测的结果相一致，理论才能被人们接受。
测到来自空间各个方向的辐射，对应温度约为2.73 K，与理论预测温度非常接近。
理论预言
大爆炸使宇宙中充满了辐射，随着宇宙膨胀、降温，当今宇宙中仍充满着大爆炸残余的辐射，对应的温度约为5K(K为热力学温度单位)。
宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙大爆炸理论成功地解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源学说。
宇宙大爆炸理论
该理论得到了广泛的认可，成为宇宙学中的标准模型。但宇宙的研究并没有结束，即使是标准模型，也面临着多方面的挑战。
探究实践
多方面观测研究表明，我们的宇宙始于约138亿年前的一次大爆炸。大爆炸为后来的星系、恒星和行星的形成与演化提供了所有的能量。
如图给出了宇宙演化年表，突出了重要的物质与能量演化事件。
探究实践
宇宙大爆炸理论是目前最准确的描述宇宙从诞生到当前状态的模型。
虽然宇宙大爆炸理论仍然遇到了不少的疑难问题。宇宙让我们的思考广阔而深邃。宇宙有没有边界？宇宙会终结吗？ ....这些问题， 有待于人们去探索和证实。
宇宙大爆炸理论也有局限性，是“未完成的乐章”。
探究实践
爱因斯坦
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein，1879-1955)建立广义相对论后，意识到要将整个宇宙作为对象来研究，并将广义相对论作为研究宇宙的理论。宇宙论在落寞了几百年后，又开始恢复了生机。爱因斯坦坚信整个宇宙是一个和谐的整体。于是，爱因斯坦
提出了有限无边、静态的宇宙模型。他认为，宇宙
整体上应该是静态的。为此，他在方程中加了一个
字宙常数，以维持宇宙的静态。当宇宙膨胀的预言
被证实后，爱因斯坦为这一发现而欢呼，并承认自
己在宇宙模型中人为地引入字宙常数,是他人生中
犯下的一个大错误。
科学阅读
迁移应用
1.关于大爆炸论的下列说法中，不正确的是（　　）
A．微波背景辐射是热大爆炸的有力证据
B．爆炸引起的宇宙膨胀至今还在继续
C．宇宙各星系间的相对位置不会再发生改变
D．宇宙有可能永远膨胀下去
C
2.下列是宇宙大爆炸理论观点的是（　　）
A．大爆炸引起宇宙的膨胀，现在正在加速膨胀
B．大爆炸引起宇宙的膨胀，现在膨胀已开始变慢
C．大爆炸发生于很久的过去，现在宇宙已处于稳定状态
D．大爆炸引起宇宙的膨胀，现在膨胀已结束且开始收缩
A
迁移应用
3.下列有关大爆炸宇宙论的说法正确的是（　　）
A．大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察和研究得出的科学结论
B．大爆炸宇宙论是科学家通过科学观察发现的一些自然现象所建立的假说
C．因为宇宙在不断膨胀的事实为大爆炸宇宙论提供了有力证据，所以大爆炸宇宙论已经说明了宇宙起源的事实
D．大爆炸宇宙论和牛顿第一定律一样是科学定律
D
迁移应用
4.2016年2月12日，美国科学家宣布探测到来自遥远天体的引力波信号，这个发现可以帮助科学家探索宇宙的诞生和发展。下列正确的是（　　）
A．宇宙是有起源的、膨胀的、演化的
B．太阳是宇宙的中心
C．宇宙中星系间的距离是恒定不变的
D．地球是宇宙的中心
A
5.宇宙热大爆炸后（　　）
A．密度增大，温度升高 B．密度减小，温度升高
C．密度增大，温度降低 D．密度减小，温度降低
D
板书设计
第3节 人类对宇宙的探索（第1课时）
一、从“地心说”到“日心说”
地心说：托勒密 静止的地球是宇宙的中心
日心说：哥白尼 太阳是宇宙的中心，地球及其他星体都围绕太阳作
圆周运动；
二、现代宇宙学的发展：
①哈勃定律：星系的退行速度与它们到地球的距离成正比，
反映了宇宙的整体性与无中心膨胀性；
②爱因斯坦：静态宇宙模型
③弗里德曼：收缩或膨胀的动态宇宙模型
④伽莫夫的大爆炸宇宙模型：宇宙起源于138亿年前的“奇点”大爆
炸，由温度极高密度极大开始膨胀
谢谢
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第3节 人类对宇宙的探索（第1课时）
【核心概念】
9.宇宙中的地球
【学习内容与要求】
9.5 地球所处的宇宙环境
认识认识宇宙的起源和演化历史
【教学目标】
1.科学观念：了解地心说及其主要观点；了解日心说及其主要观点；了解观测对认识宇宙的重要；了解大爆炸宇宙学说；
2.科学思维：了解宇宙是有起源的、膨胀的、演化的；了解人类对宇宙的认识是一个不断发展的漫长历程；根据逆向思维，了解宇宙大爆炸理论；
3.探究实践：通过阅读、分析等活动，学生提高收集信息和处理信息的能力，提高表达、交流和合作的能力；
3.态度责任：学生对自然现象保持较强的好奇心和求知欲,激发勇于探索宇宙的兴趣,尊重科学原理不断提高对科学的兴趣，关心科学技术的发展，反对迷信，培养正确的宇宙观。
【教材分析】本课时为新浙教版七上第三章第3节《人类对宇宙的探索》的第1课时，主要内容：从“地心说”到“日心说”。本课时是在学生学习地球、太阳、太阳系等内容后进行进一步的学习，主要是让学生了解宇宙的起源；从地心说到日心说再到现代宇宙学说，认识到人类对宇宙的认识是一个不断发展的漫长的历程；提升学习探索宇宙的兴趣，激发学习的热情，树立正确的宇宙观。本课时既是太阳系的深入与拓展，更是后续学习宇宙相关知识的基础，所以具有十分重要的地位和作用。
【教学思路】中国古代宇宙观→地心说、日心说→现代宇宙学。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲航天员为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课，并通过视频与地面课堂师生进行实时互动交流。 “天宫课堂”对于培养青少年科学精种、激发探索浩瀚宇宙的兴趣具有独特优势。 人类为什么孜孜不倦地探索宇宙？探索宇宙有哪些发现？ 引入课题
从“地心说”到“日心说” 地球曾被人们认为是宇宙中独一无二的天体，是字宙的中心。 科学研究表明：地球位于太阳系内，天阳系位于银河系比较边缘的一个普通的位置，并没有明显的独特地位。 关于宇宙和我们赖以生存的地球，从古到冷，人们的认识经历了根本性的变革。 1、我国古代的宇宙观： 我国战国时期的盖天说认为，天圆如张盖，地方如棋盘。盖天说这种宇宙观，虽然已经摆脱神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。 到秦汉时期，人们初步认识了太阳、月球和颗行星的基本运动规律,并能推算天象的发生。 2、“地心说”的主要观点： 早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。 公元2世纪，希腊天文学家托勒密在亚里士多德等前人对宇宙的认识的基础上，进一步完善了地球中心学说，创立了“地心说”模型。 托勒密认为，地球是宇宙中心，且静止不动，太阳、月球、行星和恒星等所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转。 “地心说”可以解释5颗行星的观测路径，以及太阳、月球的运动路径。所以在随后的1000多年里，普遍为人们所接受。 3、人们对“地心说”的质疑： 托勒密的地心说模型并不正确。 （1）科学家们的观测： 科学家经过仔细观测，发现行星运行规律与托勒密的宇宙体系并不吻合。 （2）哥白尼的发现： 16世纪，哥白尼用自制的简陋仪器，经过20年的天文观测与研究发现，与其他5颗行星一样，地球也是一颗行星。 （3）哥白尼提出“日心说”： 哥白尼认为，天空中观察到的行星运动可通过旋转的地球来简单地解释。 在得出地球是一颗行星后，哥白尼为太阳系建立了一个“日心说”模型。 该模型认为太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕太阳做圆周运动。 哥白尼在著作《天球运行论》中阐述了“日心说” 的理论基础。 （4） “日心说”的证据： 与地球是宇宙的中心的观点相比，“日心说”的提出是一个重大突破。但哥白尼保留了希腊人的行星做圆周运动的观点，也未能正确解释行星的运动方式与成因。 用现代科学方法探索自然的思想，须用实际观测进行检验，检验不合格的思想会被抛弃，只有检验合格的思想才能逐渐被人们接受。 “日心说”挑战了当时占主导地位的“地心说”在绝大多数人仍相信“地心说”的时代，人们需要更多的证据才能接受“日心说”。 （5） 伽利略的观测为“日心说”提供有力证据： 1609年，科学家伽利略用自制的望远镜观测天空，他收集的证据，逐渐让入们相信“日心说”是正确的。 伽利略的发现： ①太阳上有黑子，说明太阳并不完美； ②围绕着木星的有4颗卫星，说明并非所有天体都在绕地球运行； ③金星的位相变化也说明金星并不是围绕地球公转的。 （6） “日心说”的意义所在： ①日心说"吸引人的地方是它简单，人们可以更好地理解它。 ②哥白尼采用科学方法，基于多年观测，开启了科学革命，推翻了“地心说”； ③哥白尼“日心说”的建立，使我们的认识从“地球中心”走向“太阳中心”。今天我们知道，太阳系中的所有天体都围绕太阳公转。 思考与讨论：“日心说”中有关宇宙以太阳为中心的提法也有不正确之处，请用相关知识解释。 答案：太阳并不是宇宙的中心， 而是太阳系的中心。 太阳系位于银河系的一个偏远臂旋上，太阳就连银河系的中心也不是。 而银河系是宇宙中无数个星系中的一个， 就目前的科技来说并未发现宇宙的中心。 地心说与人们生活中的观察比较接近 地心说的提出与当时的科学技术水平有关
现代宇宙学说 1、宇宙学： 研究宇宙的性质、结构和演化（起源、演化和死亡）的科学。 2、宇宙存在不同的天体系统层次： 我们看到的宇宙是由各种不同的天体系统组成的。科学有借助现代望远镜，揭开了宇宙中的许多奥秘。 二十世纪一二十年代，天文学家用大型望远镜观测了银河系以外的星系，测出不同星系间的距离，判断它们的运动速度以及运动方向。 探索活动： 1）牧夫座星系离地球有多远？它的退行速度有多大？ 2）哪个星系的退行速度最大？哪个星系离地球最近？ 3）得出结论，星系距离地球的远近与其退行的速度有什么关系？ 3、哈勃对星系运动模型的研究： 1929年，天文学家哈勃根据自己对银河系以外星系距离的测定，结合其他天文学家的工作，分析了20多个星系的退行速度和距离，发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去，距离越远，离开我们的速度越大。 这表明，我们所处的宇宙正在膨胀。 哈勃定律，星系的退行速度与它们到地球的距离成正比。 哈勃定律可以用公式表示为:v=dH 其中，v为星系退行速度，d为星系到观察者的距离，H为哈勃常数。 哈勃定律被随后的进一步观测所证实。 哈勃定律反映了整个宇宙的整体性,展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。 思考讨论： 几乎所有的星系都在退行，是否意味着地球处于宇宙的中心？ 参考：河外星系都在远离我们而去，并不意味着我们处于“宇宙的中心”。造成无数星系四散离去的原因，是宇宙正处在一种整体膨胀之中。这种膨胀使得所有的星系并非只是远离我们而去，而是相互之间都在彼此分离。你到任何一个星系上去，都会看到同样的情景。 探索活动： 为了帮助我们更好地理解星系是如何运动的，我们可以建立星系运动模型，了解星系运动的特点。 1）准备一只气球，在其表面贴上一些圆形小纸片。小纸片代表星系； 2）在圆形小纸片上用笔做记号，表示星系上的“居民”，记录相邻“星系”的位置和距离； 3）用打气筒持续地向气球充气:使气球不断地胀大(即宇宙膨胀)； 4）观察气球在胀大过程中，各个圆形小纸片间距离的变化。这些原先靠得很近的“星系”之间的距离增大了吗 4、现代宇宙学说的发展： 现代宇宙学以爱因斯坦的广义相对论为理论基础，以天文观测为事实依据。 （1）爱因斯坦的静态宇宙模型： 1915年，著名科学家爱因斯坦建立了广义相对论，他将广义相对论用于宇宙的研究，建构了一个静态的宇宙模型。 （2）弗里德曼的动态宇宙模型： 1922年，苏联科学家弗里德曼从广义相对论出发，得到了一个均匀地膨胀或收缩的宇宙模型，遗憾的是这个动态的模型并不为当时的人们所重视。 当哈勃定律公布后，人们惊喜地发现，天文观测发现的现象正是理论模型所预言的现象。理论预言被天文观测证实了。 思考讨论：我们是否可以做出这样的推断:宇宙在不断膨胀，这意味着过去的宇宙比现在小。 那么时间越往前，宇宙中的星系之间的距离是否必然越小？ 再往前倒退至某一时间，宇宙是否密集在一个点上？ （3）伽莫夫的宇宙大爆炸理论：（附视频） 1948年，伽莫夫等人提出了宇宙大爆炸理论。 他们认为，宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，之后宇宙不断膨胀、温度不断下降，生成各种物质，形成各种星系，演化成今天的宇宙，今天的宇宙仍将继续膨胀下去。 理论预测的结果与实际观测的结果相一致，理论才能被人们接受。 （4）宇宙大爆炸理论被广泛认同： 宇宙膨胀得到了观测事实的有力支持，宇宙天爆炸理论成功地解释了很多观测事实。因此，宇宙大爆炸理论已成为被人们广为接受的一种宇宙起源学说。 多方面观测研究表明，我们的宇宙始于约138亿年前的一次大爆炸。 大爆炸为后来的星系、恒星和行星的形成与演化提供了所有的能量。 宇宙大爆炸理论是目前最准确的描述宇宙从诞生到当前状态的模型。 （5）人类对宇宙的探索将持续下去： 虽然宇宙大爆炸理论已经取得很大的成功，但是随着研究的不断深入，仍然遇到了不少的疑难问题。像一切科学理论一样，宇宙大爆炸理论没有也不会穷尽一切真理，它也有局限性，是“未完成的乐意”。 通过活动体会宇宙的膨胀 现代宇宙模型是基于观测、分析、推理 一个猜想被中一个猜想替代，需要科学家们的努力与坚持
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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