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第十章：从粒子到宇宙
10.4飞出地球
10.5宇宙深处
沪粤版
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茫茫宇宙，浩瀚星空，宇宙到底有多大？
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一、古人富有想象的宇宙图景
中国古代浑天说
一、古人富有想象的宇宙图景
古埃及宇宙观
二、地心说和日心说
托勒密
，“地心说”的集大成者，生于埃及，父母都是希腊人。他认为地球居于中心，日、月、行星和恒星围绕着它运行。
直到16世纪中哥白尼的日心说发表，地心说才被推翻。
二、地心说和日心说
哥白尼40岁时,他提出了日心说,他认为所有的天体绕着太阳旋转，太阳附近就是宇宙中心的所在。否定了教会的权威,改变了人类对自然对自身的看法。解放了人们的思想。
二、地心说和日心说
哥白尼对天体的位置做了安排，但是没有告诉我们地球和其他行星为什么会依依不舍的绕着太阳旋转？
三、飞出地球去
三、飞出地球去
牛顿在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。
三、飞出地球去
三、飞出地球去
飞天梦
火药“火箭”
三、飞出地球去
阿波罗登月计划
神五载人飞船
四、从太阳系到银河系
太阳系包括太阳、8个行星、205个卫星和至少50万个小行星，还有矮行星和少量彗星。若以海王星作为太阳系边界，则太阳系直径为60个天文单位，即约90亿千米。若将彗星轨道计算在内，则太阳系的直径可达6-8万个天文单位，即0.9-1.2万亿千米
。
太阳（sun）是太阳系的中心天体，占有太阳系总体质量的99.86%。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳公转。
太阳
水星（Mercury）是太阳系最小的一颗行星，也是离太阳最近的行星。由于其非常靠近太阳，除非有日食，否则在阳光的照耀下通常看不见水星。
水星
金星(Venus)是太阳系中八大行星之一，中国古代称之为长庚、启明、太白或太白金星，公转周期是224.71地球日。夜空中亮度仅次于月球，排第二，金星要在日出稍前或者日落稍后才能达到亮度最大。
金星
地球（Earth）是太阳系八大行星之一，距离太阳1.5亿公里。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。现有40~46亿岁，地球赤道半径6378千米。地球表面积5.1亿平方公里，其中71%为海洋，29%为陆地，在太空上看地球呈蓝色。
地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一的天体，是包括人类在内上百万种生物的家园。
地球
火星（Mars）是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量为地球的11%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。橘红色外表是地表的赤铁矿。火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体。
二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。
火星
木星（Jupiter）是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星。它的质量为太阳的千分之一，是太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。
木星是一个气态巨行星。由于自转快速而呈现扁球体（赤道附近有略微但明显可见的凸起）。
木星
土星（Saturn），为太阳系八大行星之一，体积则仅次于木星。土星主要由氢组成，还有少量的氦与微量元素，内部的核心包括岩石和冰，外围由数层金属氢和气体包裹着。
土星有一个显著的行星环（可以通过望远镜直接观测），主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石残骸以及尘土。已经确认的土星的卫星总共有62颗。其中，土卫六是太阳系中第二大的卫星（半径2575km）。
土星
天王星（Uranus）是太阳系由内向外的第七颗行星（18.37~20.08天文单位），其体积在太阳系中排名第三（比海王星大），质量排名第四（小于海王星），几乎横躺着围绕太阳公转。
天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷。据推测，内部可能含有丰富的重元素。地幔由甲烷和氨的冰组成，可能含有水。内核由冰和岩石组成。天王星是太阳系内大气层最冷的行星，最低温度只有49K（-224℃）。
天王星
海王星（Neptune）是八大行星中的远日行星，海王星在直径和体积上小于天王星，但质量却大于天王星，大约是地球的17倍，而它的姊妹行星天王星因密度较低，质量大约是地球的14倍。
海王星在1846年9月23日被发现，是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。天文学家利用天王星轨道的摄动推测出海王星的存在与可能的位置，迄今只有美国的旅行者2号探测器曾经在1989年8月25日拜访过海王星。
海王星
四、从太阳系到银河系
银河系是地球和太阳所属的星系。因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名。实际上，银河是银河系的一部分，是我们置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面。由于星星发出的光离我们很远，数量又多，又与星际尘埃气体混合在一起，因此看起来就像一条烟雾笼罩着的光带，十分美丽。
五、宇宙到底有多大
五、宇宙到底有多大
50年代：1.0×109l.y.
60年代：1.0×1010l.y.
现
在：3.0×1010l.y.
人观察到的范围
六、开发新家园
天宫一号
月兔号探秘车
六、开发新家园
中国火星探测任务
流浪地球科幻电影
地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。科学的发展，必将使人们实现星际航行，到其他天体上创建新的家园。
1、在影片《流浪地球）中，为了使地球刹车，人们在地球上安装了一万二千台地球发动机，发动机喷射的“火焰”应偏向______（选填“东”或“西”）方，这是利用了物体间力的作用是______（温馨提示：地球自转方向自西向东）。
课堂训练
东
相互的
2.关于粒子和宇宙，有下列认识，其中正确的是（
）
A.
分子间仅存在吸引力，不存在排斥力
B.
在原子核、电子和原子中，尺度最小的是原子核
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.
汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子的核式结构模型
D
3.哈勃望远镜使我们感受到宇宙的浩瀚，电子显微镜使我们认识到微观世界的深邃．关于宇宙和粒子，下列说法正确的是（
）
分子之间都存在着相互作用力
在电子、质子和原子中，尺度最小的是质子
C.
电子的发现说明原子核是可分的
D.
用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小
A

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