资源简介

(共28张PPT)
P97
第3章 广袤浩瀚的宇宙
第三节 人类对宇宙的探索
第一课时 从地心说到日心说、现代宇宙学说
七年级的科学之旅
《淮南子·原道训》注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。
也就是空间为“宇”，时间为“宙”。
P115
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，虽已摆脱神话的影响，但远没有揭示宇宙的本质。
人类对宇宙的认识
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。
神话传说：
盘古开天辟地，女娲补天
人类对宇宙的认识
P115
通过这张图片，你们观察到了什么现象？
思考
早期的希腊人相信，宇宙是完美的，地球是宇宙的中心。
所有的星星都在围绕“我们”在运动，其轨迹呈现出了不同的圆。
地球
人类对宇宙的认识——地心说
P115
托勒密认为，地球是宇宙中心，且静止不动，太阳、月球、行星和其他所有天体都围绕着地球在各自的圆形轨道上运转。
不吻合
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。
人类对宇宙的认识——日心说
P116
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。
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。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。
地心说 VS 日心说
P116
“日心说”的提出，最大的突破是什么？
提出了太阳是宇宙的中心
有什么继承的内容？
行星做圆周运动
“日心说”的局限？
未能正确解释行星的运动方式与成因
科学家在对宇宙各方面建模是遵循简单、对称、美观原则。
人类对宇宙的认识
P116
“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”
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。
人类对宇宙的认识——日心说
P116
支持“日心说”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。（有力证据）
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，直到他在1642年病逝。
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。
人类对于宇宙的认识——日心说
P117
太阳不是宇宙的中心。太阳位于太阳系中，太阳属于银河系，太阳系也不是银河系的中心。银河系也是众多星系中的一个，并非宇宙中心。
人类对宇宙的探索
P117
宇宙从哪来？
宇宙将往何处去？
宇宙有多大？
宇宙有中心吗？
P117
宇宙是否还有人类的宜居家园？
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。
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。
现代宇宙学说
P117
20世纪，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。
哈勃望远镜
哈勃望远镜拍到的星系
太阳系——八大行星
25亿光年
40000 km/s
长蛇座星系
P118
室女座星系
80000 km/s
星系与地球的距离越大，退行速度越大。
2.5
现代宇宙学说
P118
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，
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。
公式表示：
v：星系退行速度，d：星系到观察者的距离，H：哈勃常数。
υ ＝ Hd
现代宇宙学说
P118
哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了一幅宇宙整体退行图景，即宇宙正在不断地膨胀。
几乎所有的星系都在退行，是否意味着地球处于宇宙中心？
所有的星系都在退行，不管哪个星系，其他星系都在不断离它而去，表明宇宙无中心。
现代宇宙学说
P119
现代宇宙学说
P119
在气球胀大的过程中，对气球表面的任何一个小圆点而言，其他的小圆点都在不断离它而去。
实验表明，不管是哪个“星系”，其他“星系”都在不断地离它而去。
各张圆形小纸片（星系）彼此后退，膨胀没有中心。
现代宇宙学说
P119
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。
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。
现代宇宙学说
P120
伽莫夫等人建立的元素生成理论，为宇宙起源的大爆炸理论奠定了基础。
现代宇宙学说
P120
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。
宇宙大爆炸理论
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。
宇宙大爆炸理论
P120
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。
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。
现代宇宙学说
P121
宇宙演化年表，突出了重要的物质与能量演化事件。
宇宙大爆炸理论是目前最准确地描述宇宙从诞生到当前状态的模型。
宇宙大爆炸理论也有局限性，是“未完成的乐章”。
宇宙有没有边界？
宇宙会终结吗？
P121
课堂小结
人类对宇宙的探索
地心说到日心说
现代宇宙学说
地心说：地球是宇宙中心且静止不动，所有天体都围绕地球运转
日心说：太阳是宇宙中心，地球和行星都围绕太阳做圆周运动。
哈勃定律
宇宙大爆炸理论
托勒密
哥白尼
伽利略
υ ＝ Hd
宇宙起源于138亿年前极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸，并且正在不断的膨胀，
随堂练习
1、下列关于“地心说”宇宙体系的说法，不正确的是( 　　)
A．认为地球是宇宙的中心
B．打破了“天圆地方”的宇宙观，建立了宇宙空间的概念
C．可以解释5颗行星的观察路径
D．发展了“日心说”宇宙体系
D
随堂练习
2、下列关于“日心说”宇宙体系学说的说法，不正确的是(　　)
A．“日心说”阐明了天体运行规律，为后人认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础
B．“日心说”挑战了长期居于统治地位的“地心说”
C．“日心说”从现代天文学的角度看是正确的
D．伽利略为“日心说”的发展作出了重要的贡献
C
随堂练习
3.下列关于大爆炸宇宙论的说法正确的是（ ）
A.一种已经被证明是正确的科学理论
B.一个比较合理的科学假说
C.一个著名的神话故事
D.一段现代科普作品里有趣的描写
4.宇宙起源的证据是　　　　　　　（　　 ）
　 A.哈勃定律 B.旧约“创世纪”
　 C.盘古开天辟地的神话 D.女娲补天的传说
B
A
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