资源简介

　10.3　探索宇宙 10.4　浩瀚的宇宙
1．了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。 2．了解物质世界的大致尺度。 3．树立正确的宇宙观。
知识点1　两种最具有代表性的宇宙结构学说
1．两种学说。
学说 地心说 日心说
代表人物 托勒密 哥白尼
内容解读 地球位于宇宙的中心，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着地球旋转；恒星都镶嵌在最外边的天球上 太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕着太阳旋转，月球是地球的一颗卫星，它绕着地球旋转
　　知识点2　飞出地球
2．万有引力定律。
英国科学家牛顿发现了万有引力定律，他提出任何两个物体间都存在着一种相互吸引的力，它的大小与两个物体的质量和物体间的距离有关。通常，物体间的引力很小，我们觉察不到。
3．三个宇宙速度。
三个宇 宙速度 大小 含义
第一宇宙速度 (环绕速度) 7.9 km/s 航天器在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度
第二宇宙速度 (脱离速度) 11.2 km/s 当航天器的发射速度大于这个速度时，航天器就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星
第三宇宙速度 (逃逸速度) 16.7 km/s 要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的发射速度大于这个速度
　　知识点3　太阳系及宇宙的结构
4．恒星、行星和卫星。
(1)恒星：指由等离子体组成的，能自己发光的球体或类球状天体，如太阳。
(2)行星：指自身不发光，环绕着恒星运动的天体，如地球、火星。
(3)卫星：指绕行星按闭合轨道做周期性运动的天体，如月球。人造卫星一般亦可称为卫星。
5．太阳系与银河系。
(1)太阳是太阳系中的一颗恒星，从离太阳最近的行星向外数，八大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
(2)银河系及河外星系：银河系中有众多像太阳这样的恒星。在宇宙中，还有许多像银河系这样的星系，地球是太阳系中一颗普通的行星，而太阳又是银河系数千亿恒星中的一颗。
6．宇宙深处。
科学家发现，可观测的宇宙里面大约有上千亿个星系。每个星系约有一千亿颗恒星。
知识点4　宇宙的层次结构及尺度
7．光年是天文学上常用的长度单位。1光年指光在1年时间里通过的距离，光年不是时间单位。
8．目前，人类能观测到宇宙的尺度范围达到1.37×1010 l．y.。
9．大质量恒星在衰亡的过程中会发生爆炸，爆炸后留下的物质会变成一种天体，它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱。这样的天体叫做“黑洞”。
重点　宇宙的结构
观察是研究天体运动最基本的方法，根据对天体位置及运动的观察记录，天文学家就可以运用数学工具构筑一个宇宙模型，“地心说”和“日心说”就是两种典型的模型。
【跟踪训练】 (2025·江门期末)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(　B　)
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
基础巩固
1．下列选项中，关于科学家和他的主要贡献，正确的是(　D　)
A．哥白尼—地心说
B．牛顿—日心说
C．托勒密—光的色散
D．爱因斯坦—相对论
2．人类对宇宙的认知是不断地提升、扩展的，古人认为地球是宇宙的中心。直到16世纪波兰著名的天文学家提出了“日心说”，才推翻了这一观点。这位天文学家是(　C　)
A．牛顿 B．爱迪生
C．哥白尼 D．爱因斯坦
3．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是(　D　)
A．分子间仅存在引力，不存在斥力
B．在质子、电子和原子中，尺度最小的是质子
C．根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位
D．人类对宇宙的认识是地心说—日心说—大爆炸宇宙说
4．十六世纪，哥白尼在长期天文观测和计算的基础上，质疑“地心说”，提出了________。天体之间相距遥远，天文学中采用________作为长度单位。在太阳的八大行星中，离太阳最远的是________。
【答案】日心说　光年　海王星
5．宇宙大千世界，从宏观到微观，从天体到原子，似乎都有那么多惊人的相同规律。如图所示，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与________(填科学家)的原子核式结构模型十分相似，其中原子核相当于太阳，绕核运动的________就相当于行星。宇宙中银河系的尺度比太阳系的尺度________(选填“大”或“小”)。
【答案】卢瑟福　电子　大
能力达标
6．小明对一些概念和知识进行归类整理，如图，对于大圈 Q与小圈O和P的关系，说法正确的是(　C　)
A.Q为地月系，O 为太阳系，P为人类
B．Q为太阳系，O为地月系，P为银河系
C．Q为原子，O为原子核中的质子，P为核外电子
D．Q为原子核，O为原子核中的质子，P为核外电子
7．某同学在学习完本章后，整理的部分知识结构如图所示。在有下划线的内容中，不正确的是(　B　)
A．(1)(3)(5) B．(2)(4)(6)
C．(1)(4)(5) D．(2)(4)(5)
8．1687年，英国科学家________发现了万有引力定律，给我们完美地解释了“地球及其他行星为什么会依依不舍地绕着太阳旋转”。在他的著作《自然哲学之数学原理》一书中，设计了一张如图所示的人造地球卫星的草图，并计算出了卫星围绕地球旋转的最低速度为7.9 km/s，“7.9 km/s”的物理含义是____________________________，这个速度后来被叫做“第一宇宙速度”，又叫“环绕速度”，合________km/h。我国首次火星探测任务“天问一号”探测器到达火星，它的速度要达到第________宇宙速度。
【答案】牛顿　1 s内通过的路程是7.9 km　28 440　二
9．人造卫星在轨运行时必须超过一定的速度才能挣脱________的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫________宇宙速度，其大小应等于________km/s。
【答案】地球引力　第二　11.2
素养提升
10．(2025·佛山模拟)阅读短文，回答问题。
宇宙大爆炸
宇宙由何而来？这是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年，有科学家提出，宇宙起源于大约137亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀。使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。
后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系(即河外星系)发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们，蓝移则表示相应的星系在靠近我们。银河系之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度v与它到我们的距离s成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为v＝Hs，式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力地支持了宇宙大爆炸学说。
(1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在________我们。
(2)大爆炸理论认为宇宙在________，如同一次规模巨大的爆炸。
(3)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H的单位是________(填字母)。
A．米(m) B．秒(s)
C．米-1(m-1) D．秒-1(s-1)
(4)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为6×104 km/s，则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”远离我们的速度约为________。
【答案】(1)远离　(2)不断地膨胀
(3)D　(4)4×104 km/s　10.3　探索宇宙 10.4　浩瀚的宇宙
1．了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程，知道人类对宇宙的探索将不断深入，关注人类探索宇宙的一些重大活动。 2．了解物质世界的大致尺度。 3．树立正确的宇宙观。
知识点1　两种最具有代表性的宇宙结构学说
1．两种学说。
学说 地心说
代表人物 哥白尼
内容解读 地球位于宇宙的中心，月球、水星、金星、太阳及其他行星都绕着地球旋转；恒星都镶嵌在最外边的天球上 太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕着太阳旋转，月球是地球的一颗 ，它绕着地球旋转
　　知识点2　飞出地球
2．万有引力定律。
英国科学家 发现了万有引力定律，他提出任何两个物体间都存在着一种 的力，它的大小与两个物体的质量和物体间的距离有关。通常，物体间的引力很小，我们觉察不到。
3．三个宇宙速度。
三个宇 宙速度 大小 含义
第一宇宙速度 (环绕速度) km/s 航天器在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度
第二宇宙速度 (脱离速度) km/s 当航天器的发射速度大于这个速度时，航天器就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星
第三宇宙速度 (逃逸速度) 16.7 km/s 要想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的发射速度大于这个速度
　　知识点3　太阳系及宇宙的结构
4．恒星、行星和卫星。
(1)恒星：指由等离子体组成的，能自己发光的球体或类球状天体，如太阳。
(2)行星：指自身不发光，环绕着恒星运动的天体，如地球、火星。
(3)卫星：指绕行星按闭合轨道做周期性运动的天体，如月球。人造卫星一般亦可称为卫星。
5．太阳系与银河系。
(1)太阳是太阳系中的一颗 ，从离太阳最近的行星向外数，八大行星依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
(2)银河系及河外星系：银河系中有众多像太阳这样的恒星。在宇宙中，还有许多像银河系这样的星系，地球是太阳系中一颗普通的行星，而太阳又是银河系数千亿恒星中的一颗。
6．宇宙深处。
科学家发现，可观测的宇宙里面大约有上千亿个星系。每个星系约有一千亿颗恒星。
知识点4　宇宙的层次结构及尺度
7．光年是天文学上常用的 单位。1光年指光在1年时间里通过的距离，光年不是时间单位。
8．目前，人类能观测到宇宙的尺度范围达到1.37×1010 l．y.。
9．大质量恒星在衰亡的过程中会发生爆炸，爆炸后留下的物质会变成一种天体，它产生的引力能吸引附近的所有物质，连光都无法逃脱。这样的天体叫做“ ”。
重点　宇宙的结构
观察是研究天体运动最基本的方法，根据对天体位置及运动的观察记录，天文学家就可以运用数学工具构筑一个宇宙模型，“地心说”和“日心说”就是两种典型的模型。
【跟踪训练】 (2025·江门期末)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
基础巩固
1．下列选项中，关于科学家和他的主要贡献，正确的是( )
A．哥白尼—地心说
B．牛顿—日心说
C．托勒密—光的色散
D．爱因斯坦—相对论
2．人类对宇宙的认知是不断地提升、扩展的，古人认为地球是宇宙的中心。直到16世纪波兰著名的天文学家提出了“日心说”，才推翻了这一观点。这位天文学家是( )
A．牛顿 B．爱迪生
C．哥白尼 D．爱因斯坦
3．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是( )
A．分子间仅存在引力，不存在斥力
B．在质子、电子和原子中，尺度最小的是质子
C．根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位
D．人类对宇宙的认识是地心说—日心说—大爆炸宇宙说
4．十六世纪，哥白尼在长期天文观测和计算的基础上，质疑“地心说”，提出了________。天体之间相距遥远，天文学中采用________作为长度单位。在太阳的八大行星中，离太阳最远的是________。
5．宇宙大千世界，从宏观到微观，从天体到原子，似乎都有那么多惊人的相同规律。如图所示，是太阳系模拟图，行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转，这与________(填科学家)的原子核式结构模型十分相似，其中原子核相当于太阳，绕核运动的________就相当于行星。宇宙中银河系的尺度比太阳系的尺度________(选填“大”或“小”)。
6．小明对一些概念和知识进行归类整理，如图，对于大圈 Q与小圈O和P的关系，说法正确的是( )
A.Q为地月系，O 为太阳系，P为人类
B．Q为太阳系，O为地月系，P为银河系
C．Q为原子，O为原子核中的质子，P为核外电子
D．Q为原子核，O为原子核中的质子，P为核外电子
7．某同学在学习完本章后，整理的部分知识结构如图所示。在有下划线的内容中，不正确的是( )
A．(1)(3)(5) B．(2)(4)(6)
C．(1)(4)(5) D．(2)(4)(5)
8．1687年，英国科学家________发现了万有引力定律，给我们完美地解释了“地球及其他行星为什么会依依不舍地绕着太阳旋转”。在他的著作《自然哲学之数学原理》一书中，设计了一张如图所示的人造地球卫星的草图，并计算出了卫星围绕地球旋转的最低速度为7.9 km/s，“7.9 km/s”的物理含义是____________________________，这个速度后来被叫做“第一宇宙速度”，又叫“环绕速度”，合________km/h。我国首次火星探测任务“天问一号”探测器到达火星，它的速度要达到第________宇宙速度。
9．人造卫星在轨运行时必须超过一定的速度才能挣脱________的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，这个速度叫________宇宙速度，其大小应等于________km/s。
10．(2025·佛山模拟)阅读短文，回答问题。
宇宙大爆炸
宇宙由何而来？这是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1946年，有科学家提出，宇宙起源于大约137亿年以前的一次大爆炸。大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀。使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸，但是科学家一直没有找到支持大爆炸理论的直接证据。
后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系(即河外星系)发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别也有几个颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生红移的河外星系，表示它在远离我们，蓝移则表示相应的星系在靠近我们。银河系之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出红移，而且离我们越远的星系，红移量越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度v与它到我们的距离s成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为v＝Hs，式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力地支持了宇宙大爆炸学说。
(1)如果我们看到某个星系发出的光的颜色偏“红”，说明这个星系正在________我们。
(2)大爆炸理论认为宇宙在________，如同一次规模巨大的爆炸。
(3)类比得出速度、密度单位的方法，可推理得出哈勃常数H的单位是________(填字母)。
A．米(m) B．秒(s)
C．米-1(m-1) D．秒-1(s-1)
(4)若距离我们约33亿光年的“长蛇Ⅱ星系团”远离我们的速度约为6×104 km/s，则距离我们约22亿光年的“牧夫座星系团”远离我们的速度约为________。

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