初中科学浙教版（2024）七年级上册：第3节 人类对宇宙的探索第二课时-教学课件.pptx

人类对宇宙的探索（第二课时）年级：七年级学科：科学（浙教版）

自主思考创生之柱车轮星系目前，人们对宇宙已经有了一定的认识，但还有许多奥秘等待着我们去发现，请自主思考并说出你感兴趣的、想去探索的问题？新恒星孕育的摇篮一个相互作用星系

研究宇宙的性质、结构和演化（诞生、演化和死亡）的科学。宇宙学表达交流宇宙有多大？什么是黑洞？宇宙从哪里来？什么是超新星爆发？有外星人吗？时空穿越是否可行？

回望历史早在2300年前的古代中国，屈原用一篇长诗《天问》叩问宇宙苍穹：……九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？……大约在《天问》创作后的200余年，古人又通过漫长的天象观测，设计制作了“二十八宿圆盘”，它是中国浑仪的始祖，是世界上现存最早的赤道式天体测量仪器。

视频观看——爱因斯坦的相对论1.谁最早提出了时空的概念？并指出每个事件由几个坐标来进行描述？2.依据研究对象的不同相对论分为哪两种？3.爱因斯坦将广义相对论用于宇宙研究，建立了一个怎样的宇宙模型？爱因斯坦4个（3个空间坐标和1个时间坐标）狭义相对论和广义相对论

批判质疑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，建构了一个有限无边、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。

探索活动1.牧夫座星系离地球有多远？它的退行速度有多大？2.哪个星系的退行速度最大？哪个星系离地球最近？3.星系距离地球的远近与其退行速度有什么关系？4.请预测距离地球50亿光年的星系的退行速度？575000图3.3-4不同星系的退行速度2.5

视频观看——哈勃定律?

思考讨论1.哈勃定律反映了宇宙的整体性，展示了宇宙正在怎样变化中？2.几乎所有的星系都在退行，是否意味着地球处于宇宙的中心？你能借助怎样的实验进行模拟呢？

实验模拟实验表明，不管是哪个“星系”，其他“星系”都在不断地离它而去。宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。这些“星系”之间的距离发生了怎样的变化？

科学阅读（1）爱因斯坦承认自己犯下的一个大错误是什么？（2）从中你受到怎样的启示？阿尔伯特·爱因斯坦建立了广义相对论后，意识到要将整个宇宙作为对象来研究，并将广义相对论作为研究宇宙的理论。宇宙论在落寞了几百年后，又开始回复了生机。爱因斯坦坚信整个宇宙是一个和谐的整体。于是，爱因斯坦提出了有限无边、静态的宇宙模型。他认为，宇宙整体上应该是静态的。为此，他在方程中加了一个宇宙常数，以维持宇宙的静态。当宇宙膨胀的语言被证实后，爱因斯坦为这一发现而欢呼，并承认自己在宇宙模型中人为地引入宇宙常数，是他人生中犯下的一个大错误。

宇宙在不断膨胀逆向推理过去的宇宙比现在小时间越往前，星系之间的距离越小再往前倒退至某一时间，宇宙就该密集在一个点上1948年，加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。宇宙大爆炸理论认为，宇宙起源于极高温、极高密度的“奇点”的大爆炸。

视频观看——宇宙大爆炸理论哪些证据能够支持宇宙大爆炸理论？

测到来自空间各个方向的辐射，对应温度约为2.73k，与理论预测温度非常接近。思考讨论理论预言大爆炸使宇宙中充满了辐射，随着宇宙膨胀、降温，当今宇宙中仍充满着大爆炸残留的辐射，对应的温度约为5k（k为热力学温度单位）。宇宙大爆炸理论该理论得到了广泛的认可，成为宇宙学中的标准模型。但宇宙的研究并没有结束，即使是标准模型，也面临着多方面的挑战。1.宇宙大爆炸理论合理吗？2.宇宙大爆炸理论面临哪些挑战？

读图解说1.宇宙演化年表中，重要的物质与能量演化事件有哪些？2.宇宙大爆炸理论是描述宇宙从什么到什么状态的模型？

小结爱因斯坦静态的宇宙模型广义相对论建构建立应用弗里德曼膨胀或收缩的宇宙模型广义相对论得到应用哈勃宇宙正在不断地膨胀哈勃定律反映提出加莫夫元素生成理论宇宙大爆炸理论奠基建立现代宇宙学说

角色扮演：以小组为单位，先通过书籍、互联网等有哪些信誉好的足球投注网站现代宇宙学的相关史料，再让小组成员分别扮演爱因斯坦、弗里德曼、哈勃、加莫夫、霍金等人，按照时间线索，生动演绎一些重要的历史事件，并着重阐述各自的理论研究或观测发现。课后拓展