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(共20张PPT)
沪科·八年级下册
第十二章 小粒子与大宇宙
实践 追寻人类探索宇宙的进展
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问题缘起
人们自古以来就对宇宙充满好奇：宇宙是什么？宇宙是如何产生的？宇宙有多大？宇宙未来的发展趋势如何？现代宇宙学仍然在不断探索这些问题。
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活动方案
任务一：了解人类对宇宙起源的研究模型与证据
1.热大爆炸模型
该模型认为，宇宙诞生初期
是一个密度极大、温度极高的奇点，并在极早期发生非常快速的膨胀和冷却。
爆炸之初，温度仍很高，物质只能以电子等基本粒子形态存在；随着宇宙不断膨胀，温度降低，逐步形成原子核、原子、分子，随后出现气体；气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成恒星和星系。
2.证据
①遥远星系的光谱存在红移现象，且距离越远的星系红移越大，即其退行速度越快，这表明宇宙在不断膨胀。
红移
2.证据
②宇宙中存在微波背景辐射，其温度约为2.7K，与大爆炸理论的预言相符合。
宇宙大爆炸遗留下来的电磁波辐射——微波背景辐射
2.证据
③根据大爆炸理论，宇宙在最初几分钟里经历了原初核合成过程，会产生 3:1的氢和氦，这与观测结果一致。
任务二：了解人类对宇宙黑洞的探索历程与结果
1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，通过爱因斯坦场方程，预言了黑洞的存在，黑洞的引力极其强大，光一旦进入其视界内将无法逸出。
1916年，卡尔·史瓦西利用爱因斯坦的场方程，推导出黑洞的精确解，这为黑洞的研究提供了理论支持。
1970年代，通过卫星探测器探测到了银河系中心人马座A*的黑洞存在。
2019 年4月10日，人类首次拍摄了黑洞的照片。
银河系中心的超大质量黑洞(人马座A*)的首张照片
任务三：了解人类对宇宙暗物质与暗能量的探测进展
暗物质与暗能量
暗物质是一种不与电磁波相互作用的物质，因此无法通过光学或电磁波观测器直接探测到。
暗能量是一种反引力作用的能量，它的存在导致字宙的膨胀加速而不是减缓。
任务四：了解人类对物质与反物质的探究进展
粒子都存在其反粒子，科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质，也就是反物质，当正反物质相遇时，双方就会相互湮灭抵消，产生巨大能量。
什么是反物质
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交流评估
举办关于探索宇宙奥秘的科普活动，利用收集的信息(含图片及视频等)完成用于讲演的多媒体课件，与同学分享调研结果及自己的观点，体会人类在探索宇宙中孜孜不倦、持之以恒的科学精神，体会宇宙之大、奥秘无穷，科学探索之无止境。
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拓展交流
查阅资料，了解人类对微观世界的探索进展，如量子纠缠的研究现状等，为关于微观世界的科普活动做准备。
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课堂小结
通过本节课的学习，你有什么收获？

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