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(共33张PPT)
第十章
苏科版2025
从粒子到宇宙
五、宇宙探秘
(一)银河系
学习目标
(二)宇宙天体的结构层次
实践与练习
当堂评价
(三)宇宙从何而来
(四)物质世界的时空尺度
(五)国家工程、载人航天工程
1. 了解银河系和宇宙天体结构，以及人类探索宇宙的历程.
2. 了解我国在载人航天方面取得的伟大成就，培养民族自豪感与投身科学研究的热情.
3. 了解从微观到宏观的时间尺度的大致数量级。
银河系
(一)银河系
1.晴朗的夜空，可见一条横亘天际的光带，它是由群星和弥漫的星际物质集合而成的一个庞大的天体系统——_______；_______是_______中一个微小的组成部分。________距离_______中心约2.6万光年，以每秒约230公里的速度绕_______中心公转。(均选填“银河系”或“太阳系”)
银河系
太阳系
银河系
太阳系
银河系
银河系
银河系
银河系
好似一个中央凸起、四周扁平的旋转铁饼，直径大约为_____光年。太阳系直径约1光年(以奥尔特云为界)。
2.银河系的形状和大小：
光年：光在真空中传播一年所经过的距离作为长度单位，称为1 光年
光年的单位符号为l.y. 1 l.y. = 9.46 × 1015 m。
10 万
(一)银河系
(二)宇宙天体的结构层次
在银河系之外，还有许许多多类似银河系的天体系统，银河系只是其中的普通一员。
现代宇宙观认为，宇宙是一个_______天体结构系统。
它是有_______，并且是_________、_____的。
有层次
起源的
不断膨胀
演化
参考信息 银河系邻近星系列表
星系名称 类型 距离(万光年) 备注
大麦哲伦云(LMC) 不规则矮星系 16.3 银河系最大卫星星系
小麦哲伦云(SMC) 不规则矮星系 19.7 与LMC通过麦哲伦流连接
仙女座星系(M31) 旋涡星系 250 本星系群最大星系
三角座星系(M33) 旋涡星系 270 可能绕M31运行
(二)宇宙天体的结构层次
5×108光年
5×107光年
5×106光年
临近星系
银河系
遥远的星系团和超星系团
类星体
行星 → 恒星系统 → 星团/星云 → 星系 → 星系群/团 → 超星系团 → 宇宙纤维网 → 可观测宇宙
层级关系
(二)宇宙天体的结构层次
(三)宇宙从何而来
宇宙诞生于约______年前的一次大爆炸。爆炸导致宇宙空间处处膨胀，同时温度相应下降。温度降到一定程度时，逐步形成了_____、_____、_____、_______和_________等。根据天文学的哈勃定律推断，银河系外的星系在不断_____________，即宇宙是_____的。
138亿
原子
恒星
星系
星系团
超星系团
远离我们而去
膨胀
(四)物质世界的时空尺度
认真研习教材，讨论交流，完成以下内容
1.宇宙是_____、_____、_____、_____的总称。小到微观粒子，大到宇宙天体，都是_____。它们的存在与变化，都是与_____和______紧密联系的。
2.物质的空间尺度：物质的空间尺度从微观粒子到宏观天体，跨越了超过40个数量级。从_____米到____米。
物质
能量
时间
空间
物质
时间
空间
10-15
1026
(四)物质世界的时空尺度
(五)国家工程、载人航天工程
自______年我国立项实施载人航天工程。2003 年，_______搭乘“神舟五号”飞船，成为我国首位圆梦太空的航天员。2008 年，_______搭乘“神舟七号”飞船，实现了我国航天史上的第一次“太空行走”。
2012 年，“_________”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功交会对接，这标志着我国已完整掌握空间交会对接技术，向着建设自己的空间站迈出了一大步。_____年，中国空间站“T”字基本构型组装完成。
1992
杨利伟
翟志刚
神舟九号
2022
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1. 孙悟空一个筋斗可翻十万八千里，即5.4 × 104 km。织女星距地球约为2.3 × 1014 km，孙悟空大约要翻多少个筋斗才能从地球到达织女星？如果孙悟空每秒钟翻一个筋斗，那么他要连续不停地翻多少年才能到达织女星（只要求估算出数量级）？
4
2.观看有关地球生命的科普影片，就人类的生活范围、生命出现的
时间等主题，谈谈你的感想，写一篇观后感。
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3.从“地心说”到“日心说”，再到现代宇宙观，人类对宇宙的认识不断深入。请结合人类探索宇宙的历程，说说你对科学本质的认识。
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4.人类对宇宙探索的脚步从未停止。请查阅资料，了解“天问一号”探索火星的新进展，以及我国航天工程对人类探索宇宙的贡献。
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1．下列关于宇宙的说法正确的是( )
A．宇宙是由银河系和太阳系组成的
B．宇宙只由银河系组成，太阳是银河系中的一员
C．宇宙中有上千亿个星系，银河系只是其中的一员
D．太阳系中只有八大行星绕太阳转动
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C
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2．(2024·江苏盐城·期中)若有一天小明乘坐宇宙飞船从地球出发去探索太空，将先后飞离( )
A．太阳系、银河系、地月系 B．地月系、太阳系、银河系
C．银河系、太阳系、地月系 D．地月系、银河系、太阳系
B
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3．(2023·江苏淮安·期中)从“神舟”到“天宫”，从“嫦娥”到“天问”，我国一代代科学家为探索宇宙付出了巨大的努力。下列对宇宙认识正确的是( )
A．在天文学中，用“光年”作为时间单位
B．宇宙的大小是固定的，不再改变
C．宇宙是一个有层次的天体结构系统
D．太阳是宇宙的中心
C
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4．大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗物质组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图像( )
D
A.
B.
C.
D.
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5. 萨尔 波尔马特、布菜恩 施密特以及亚当里斯共同获得2011年诺贝尔物理学奖，三人获奖的原因是：他们“通过观测遥远超新星，发现宇宙在加速膨胀”。如图所示为宇宙加速膨胀的模型，其中引力使宇宙收缩，暗能量（相当于排斥）使宇宙膨胀，关于两者作用效果的强弱，下列观点中正确的是( )
A．暗能量作用效果强
B．引力作用效果强
C．引力和暗能量作用效果相同
D．不能确定
A
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6. (2024·江苏宿迁·阶段练习)为了形象地说明宇宙在膨胀，课本上将一个黏有小金属粒的气球看成宇宙，如图所示，将金属粒看成是宇宙中的天体，气球膨胀时，任一小金属粒周围的其他金属粒都在离它远去。下列科学实例运用的主要思维方法与其相同的是( )
A．用量筒测量固体的体积
B．通过红墨水在水中的扩散现象来研究分子的运动
C．原子结构与太阳系结构很相似
D．用温度计的液柱上升的高度来表示温度的大小
C
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7．从微观到宇宙，存在着各种各样的物质。如①电子，②太阳系，③原子核，④质子，⑤地球，⑥ 原子，⑦PM2.5，⑧银河系。请将它们按空间尺度从大到小的顺序排列：⑧②⑤⑦⑥③④① 。
⑧②⑤⑦⑥③④①
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8． 宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位——光年，它等于光在1年内传播的距离．那么光年是 的单位，1光年等于 m。．
“牛郎星”和“织女星”的距离是16光年．即光从“牛郎星”沿直线传播到“织女星”需要约 年， “牛郎星”与“织女星”的距离约为 km.
长度
9.46×1015
16
1.5136 ×1014
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9. (2024·江苏苏州·一模改编)阅读材料，回答问题：
天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而做匀速直线运动，离我们越远的星体，背离我们匀速直线运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr，式中H为一常量，称为哈勃常数。2019年9月，德国科学家利用引力透镜效应计算出哈勃常数为82.4(km/s)/Mpc，Mpc是天体距离的一种单位，意为百万秒差距的意思，1Mpe约为300多万光年，据此常数推算得到的宇宙年龄比主流观点认为的138亿岁年轻。
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(1)请你从“运动和力”的关系分析星体做匀速直线运动的原因是 .
；由上述天文观测结果，可估算宇宙年龄（即星体运动的时间）其计算式为T= 。
(2)哈勃常数82.4(km/s)/Mpc经换算后可表示为2.63×10-2m /(s·光年)，设宇宙年龄为T，退行的星体现在距我们的距离为r=vT，据此数据我们可以推算出对应的宇宙年龄T约为 亿年（结果保留整数）；
运动的星体不受阻力和外力作用，由牛顿第一定律可知其将一直做匀速直线运动
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(3)光线在经过大质量天体附近时，由于强大的引力作用，会出现类似透镜折射的现象，下图是引力透镜的几何示意图，引力透镜效应不仅能让我们看到被遮挡的天体，而且类似凸透镜能作为 （选填“照相机” “投影仪” “放大镜”)一样，也能够起到放大天体的效果。
放大镜
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感 谢 观 看

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