黑洞旅行教案
黑洞旅行.
黑洞的概念
黑洞是宇宙中 的一种天体， 其引力极强， 使得光也无法 逃逸
黑洞的形成通 常与恒星的演 化有关，当恒 星死亡并塌缩 时，可能会形 成黑洞
黑洞的边界被 称为事件视界， 任何进入事件 视界的物质和 辐射都无法逃 逸
黑洞的质量和自 旋是描述其特性 的两个重要参数， 它们决定了黑洞 的引力和时空结 构
THNK YOU
汇报人：XX
PRT 04
黑洞旅行的技术 挑战与解决方案
接近黑洞时的极端环境
高温：接近黑洞时会遇到极高的温度，需要耐高温材料和冷却系统来应对。
辐射：黑洞周围的辐射非常强烈，需要采取有效的辐射防护措施。
引力：黑洞的引力非常强大，需要强大的推进系统来克服。
时间膨胀：接近黑洞时会遇到时间膨胀效应，需要精确的计时系统来应对。
黑洞旅行
汇报人：XX
目 录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 黑 洞 旅 行 的 科 学 原 理 05 黑 洞 旅 行 的 未 来 展 望
02 黑 洞 旅 行 简 介 04 黑 洞 旅 行 的 技 术 挑 战 与
解决方案
06 安 全 与 伦 理 问 题
PRT 01 添加章节标题
PRT 02 黑洞旅行简介
PRT 06 安全与伦理问题
黑洞旅行对宇航员的影响
宇航员需要承受巨大的重力和压力 宇航员可能需要面对未知的危险和挑战 宇航员可能需要在极端环境下工作和生活 宇航员可能需要面对心理和生理上的极限挑战
探索宇宙的伦理边界
黑洞旅行的安 全性：如何确 保旅行者的生 命安全
黑洞旅行的伦 理问题：是否 应该进行黑洞 旅行，是否会 对宇宙造成破 坏
飞船防护措施
防辐射：使用高强度材料和特殊涂层，减少辐射对飞船和乘客的影响 防高温：采用高效散热系统和隔热材料，确保飞船内部温度适宜 防碰撞：安装先进的导航系统和避障系统，避免飞船与太空碎片或天体碰撞 防失压：设计多重密封系统和压力调节装置，确保飞船内部压力稳定
幼儿园探索星际：宇宙黑洞科学教案实践
知识文章标题：幼儿园探索星际：宇宙黑洞科学教案实践一、引言在幼儿园教育中，科学教育的重要性不言而喻。
而随着科学技术的不断发展，对宇宙和天文学的探索也成为了幼儿园教育中不可或缺的一部分。
本文将通过探讨宇宙黑洞科学教案实践，帮助幼儿园教师更好地引导幼儿探索星际世界。
二、宇宙黑洞科学教案实践1. 科学教育的重要性科学教育有助于培养幼儿的好奇心和探索精神，帮助他们建立正确的科学观念。
宇宙黑洞作为宇宙物理学中的重要概念，可以引起幼儿的浓厚兴趣，激发他们对宇宙的探索欲望。
2. 教案设计在设计宇宙黑洞科学教案时，要考虑幼儿的认知水平和兴趣爱好，以及科学知识的渗透方式。
可以采用图画故事、实验模拟等形式，生动有趣地向幼儿介绍宇宙黑洞的概念和特点。
通过提问和互动的方式，引导幼儿自主探索和思考，培养他们的科学素养。
3. 活动展开在教学实践中，可以组织幼儿观察宇宙黑洞的图片和视频，了解科学家对宇宙黑洞的研究成果。
还可以设计互动游戏，让幼儿在亲身参与中感受宇宙黑洞的神秘和魅力，从而激发他们的学习兴趣。
4. 知识应用通过宇宙黑洞科学教案的实践，幼儿可以初步了解宇宙黑洞的形成原理和特点，培养他们的观察和思考能力，提高他们的科学素养和综合运用能力。
也能够激发幼儿对宇宙的好奇心，引导他们积极探索宇宙世界。
三、总结和回顾通过宇宙黑洞科学教案实践，幼儿园教师可以引导幼儿在探索中逐步了解宇宙黑洞的奥秘，培养他们对宇宙的热爱和求知欲。
也促进了幼儿园科学教育的深入发展，为幼儿的全面成长提供了丰富多彩的学习体验。
四、我的观点和理解在宇宙黑洞科学教案实践中，我认为幼儿园教育应该注重培养幼儿的探索精神和科学素养，让他们在早期就接触并了解宇宙的奥秘。
通过生动有趣的教学形式引导幼儿探索宇宙黑洞，可以激发他们对科学的兴趣，培养他们的综合能力和创新精神。
在教学实践中，教师要善于引导幼儿自主探索和思考，开发他们的潜能，让他们在轻松愉快的氛围中感受宇宙的神秘和奇妙。
《黑洞旅行》《祖冲之传》教案及练习 教案教学设计
《黑洞旅行》《祖冲之传》教案及练习教案教
学设计
（一）导入
有些名气很大的人，当你走近他的时候，却发现他的形象不是那么高大，甚至有些渺小，而有些名气很大的人，当你距他越近，就会发现他越加崇高和伟大，景仰之情油然而生。
霍金就是后者。
（二）霍金简介：
英国著名理论物理学家，世界公认的引力物理科学巨人，被称为活着的爱因斯坦。
他半身不遂，他丧失语言能力，他全身仅有几个手指活动，但是，他却拥有世界上最活跃、最富想象力的大脑，以最高活力与魅力的方式活着。
霍金对现代物理学突出的贡献和特殊的人生经历，使他成为世人眼中当之无愧的传奇人物。
1985、2002两度来华，两度掀起霍金飓风。
探索世界：
1——《时间简史——从大爆炸到黑洞》
2——“霍金辐射”
3——时间有没有开端，空间有没有边界
4——m理论
霍金用什么与人们进行交流？
全靠左手敲键盘，最常用的标点符号是句号、逗号和问号。
霍金不止用自己的“霍金辐射”来穿透宇宙，还用自己独特的声音来打动听众的心灵。
这个标准的美国男中音究竟是怎样发出来的？患有严重的肌萎缩性脊髓侧索硬化症，已经在轮椅上生活了30多年的霍金究竟是怎样工作的？与霍金同机返京的本报记者经过几天的采访终于将谜底揭开：电脑造句语音合成。
人们都注意到，在霍金的轮椅前端固定着一台特制的电脑，霍金正是依靠这台电脑与人交流和完成学术著作的。
记者看到电脑屏幕最上端标有显示着8115、主要菜单和时间。
接着往下就是“清除”、“是”、“否”、“可能”、“撤消”、“思考”、“语音”等命令。
下面则依次排列着从%。
3.宇宙黑洞的教案
宇宙中的黑洞教学设计教学目的：理解黑洞的形成机理，掌握黑洞的分类，了解宇宙黑、白、虫三洞 教学重点：黑洞的探测与发现，致密恒星（黑洞）的喷流，黑洞的分类 教学难点：生成黑洞的机理课时分配：用于现代科学技术概论宇宙片的讲授，可参考下列课时分配一、黑洞的观测与发现0.5课时二、致密恒星（黑洞）的喷流0.5课时；三、黑洞的分类0.5课时；四、黑洞、白洞、虫洞及时空旅行0.5课时授课内容：宇宙中的黑洞课后讨论：1．历史上科学家对黑洞是怎样预言的？根据是什么？2．黑洞家族都有哪些成员，各有什么特点？3．探测黑洞的主要方法有哪些？4．目前已初步探测到哪些可能是黑洞的天体？5．通过上网浏览搜集关于“超级大黑洞”的报道资料，你从这些资料能够得 出怎样的认识和推断？6．通过上网浏览和查阅文献，归纳克尔黑洞的资料黑洞物理学是用物理方法研究黑洞的形成、结构及其运动规律的一门新兴学科，是天体物理学的一个分支。
对黑洞的研究、探讨不论对物理学还是天文学都具有重要意义。
1．科学家的预言黑洞早在18世纪就已提出，直到本世纪70年代才开始了广泛而富有成效的研究。
(1). 拉普拉斯预言的黑洞1798年，法国天文学家皮埃尔·西蒙·马奎·德·拉普拉斯（1749～l827年）提出： 一个密度如地球而直径为太阳550倍的天体，通过引力的吸引作用，可以将全部光线捕获，成为不可见的天体，成为人们看不见的“黑洞”。
拉普拉斯的预言，初看好像很“离奇”，其实它是建立在牛顿经典力学基础上的，可以用中学物理知识来加以理解。
我们知道，要想使人造地球卫星能绕地球运行，它的发射速度必须至少达到1V =RGM =7.9公里／秒，其中G 为引力常数，M 为地球质量，R 为地球半径。
V 1通常称为“第一宇宙速度”。
如果发射速度小于V 1，卫星就会被地球引力吸回地面。
如果我们想使飞船脱离地球，那么火箭发射速度必须至少达到2V =R GM 2=l1.2公里／秒，通常称为“第二宇宙速度”。
《黑洞旅行》教案
学习目标：1.知识和能力了解霍金的主要事迹；识记生字词。
2.过程和方法理解本文简明准确而又幽默诙谐的语言特点；学习灵活多变的说明方法；体会本文严密的逻辑思维；概括要点，理清思路。
3.情感态度和价值观了解宇宙及星体的奥秘；学习霍金严谨的科学态度和可贵的探索精神。
学习重点：１．学习速读和研究性阅读，学会根据不同要求搜集有效信息并对信息进行相关处理。
２．在学习过程中质疑问难，探究发现。
3.语言生动、幽默、准确；推理由浅入深，环环相扣学习方法：抓住关键语句，筛选有效信息，整合概括要点，理清思路。
课时安排：2课时[第一学时]一、课前预习：学海拾贝1.字音梦寐以求轻率回溯逃逸拉曳畸变譬如迄今系(xì)系数系统量(liàng)胆量气量(jì)系鞋带系上扣儿(liáng)估量思量处(chǔ)处分处变不惊率(lǜ)圆周率比率(chù)好处用处(shuài)轻率率领2.字形憾遗憾憾事估（gū）估计估量撼震撼撼天动地沽(gū)沽酒沽名钓誉怙(hù)怙恶不悛怙恃畸(jī)畸形犄(jī)犄角牛犄掎(jǐ)掎角之势3.词义(1)释义不可思议：不可想象，不能理解。
梦寐以求：睡梦中都想着寻找，形容迫切地希望着。
自给自足：依靠自己的劳动满足自己的需要。
不可低估：不能过低估计事物的价值。
轻率：（说话做事）随随便便，没有经过慎重考虑。
不自洽：不和谐，不恰切，偏离事理。
回溯：向上追溯。
(2)辨义不可思议：不可想象，不能理解。
《黑洞旅行》(课堂PPT)
2020/7/12
28
本文的推理思路：
约翰·米歇尔的 引力对光线的不自治理论
广义相对论下的引力对光 线效应之自治理论
黑洞理论
黑洞存在的 可能性
黑洞的形成、 白洞
—→ 量子力学的不确定性原理 （逃逸——婴儿宇宙）
2020/7/12
29
进一步把握《黑洞旅行》的 结构和文意
１．语言准确
准确的语言是说明文的 最基本要求，精确和模糊是实 现准确的两极。
“带味”粒子和“自旋”的粒子、反物质、“时
间箭头”等进行探索。至1995年10月， 该 书 已
用33种文字发行2500万册，如今在西方，自称
受过教育的人若没有读过这本书，会被人看不起。
医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年，
他之所以能支持到 现在 并取得卓越成就，最主要
的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志。霍
➢ 2215年 地球将面临灾难性毁灭。
➢ 2600年 地球变成炽热的"火球"。
2020/7/12
20
1.字音
遨（áo）游 恐怖（bù） 逃逸（yì）
拉曳（yè） 畸（jī）变 区域（yù）
徘（pái）徊（huái）
氢（qīng）
氦（hài）
譬（pì）如 迄（qì）今
2.字形
畸( jī) 畸形
犄( jī) 犄角(桌角) 牛犄(牛角)
➢ 1974年宣布发现黑洞辐射，成为皇家学会会员
➢ 1977年被任命为剑桥大学引力物理学教授
➢ 1979年次子蒂莫西出生/被任命为剑桥大学卢 卡斯数学教授/《广义相对论评述:纪念爱因斯坦 百年诞辰》出版
➢ 1981年参加梵蒂冈宇宙学大会，宣布无边界构
幼儿园探索宇宙黑洞教案的重新设计
幼儿园探索宇宙黑洞教案的重新设计【幼儿园探索宇宙黑洞教案的重新设计】引言：近年来，随着科学技术的进步和人类对宇宙的探索不断深入，对于幼儿科学教育的要求也变得越来越高。
幼儿园是孩子们初次接触科学知识的重要阶段，重新设计幼儿园探索宇宙黑洞的教案，将无疑为幼儿科学教育带来全新的视角和质的飞跃。
在本文中，将从浅入深地探讨宇宙黑洞的概念、特点以及其在幼儿园教育中的运用，力图提供一种富有启发性和适应性的教学方法。
一、宇宙黑洞的基本概念1. 什么是宇宙黑洞？宇宙黑洞是宇宙中一种极为神秘的天体，其具有极强的引力，连光也无法逃脱其束缚。
黑洞的形成通常是巨大恒星坍缩后，形成一个密度极高、引力极强的天体。
2. 宇宙黑洞的特点和表现形式黑洞的特点主要包括质量、大小、质心、事件视界等。
它们通常具有极大的质量，可以是数个太阳质量甚至更大。
大小也不一，从几十公里到数百公里不等。
质心是黑洞内部质量的中心位置。
事件视界是黑洞的表面，即一切进入这个表面的物质都无法逃脱。
二、重新设计幼儿园探索宇宙黑洞的教案1. 培养幼儿对宇宙黑洞的初步认识通过展示精美的图片和简单的故事，引导幼儿初步了解宇宙黑洞的外貌和特点。
可以使用海洋漩涡或吸尘器等生动的类比来帮助他们理解黑洞的吸引力。
2. 培养幼儿对宇宙黑洞的好奇心和探索欲通过激发幼儿的好奇心和探索欲，设计一系列有趣的活动，如制作黑洞模型、观察宇宙中的星星、探索不同恒星的特点等，以帮助他们深入了解和感受黑洞的神秘与魅力。
3. 培养幼儿的团队合作能力和创造力组织幼儿参与探索活动，引导他们在小组中合作完成黑洞相关的任务。
设计一个黑洞吸力实验，让幼儿们自行构思和制作黑洞吸力模型，并观察不同物体在黑洞吸引力下的行为，培养他们的团队合作能力和创造力。
4. 培养幼儿的科学思维和实验能力通过提问、讨论和实践，引导幼儿思考黑洞吸引力的原理和影响因素。
可以设计一些简单的实验，如在水池中制造漩涡，观察不同物体在不同漩涡中的反应，培养幼儿的科学思维和实验能力。
《黑洞旅行》(课堂PPT)
2018年3月14日，霍金逝世，享年76岁。
霍金逝世后，引发全球各界悼念。其葬礼将
于3月31日在剑桥大学举行，其骨灰将至于
著名科学家牛顿、达尔文旁。
2020/7/12
5
➢ 职业：物理学家、宇宙学家、数学家、思想
家、哲学家
➢ 研究领域：天体物理学、理论物理学、数学
➢ 著名理论：黑洞、霍金辐射
➢ 主要成就：总统自由勋章（2009）/科普利
2020/7/12
8
➢ 1985年在瑞士病倒/实行气管造口手术从而失 去语言能力，使用带造音器的计算机 1988年 《时间简史:从大爆炸到黑洞》出版/获沃尔夫 基金奖
➢ 1989年被授予大英帝国荣誉爵士
➢ 1990年与妻子离异,1991年 《时间简史》同 名电影上映
➢ 1993年《“黑洞与婴儿宇宙 ”及其他论文》
金的一生，是人类意志力的记录，是科学精神创
造的奇迹。 2020/7/12
14
2020/7/12
15
2020/7/12
16
2020/7/12
17
2020/7/12
18
2020/7/12
19
霍金预言时间表
➢ 2032年 地球进入冰河时代，全球气候变暖。
➢ 2060年 人类必须离开地球。
➢ 2100年 人类进入外太空，新人种出现。
黑洞旅行
2020/7/12
霍金
1
2020/7/12
2
2020/7/12
3
2020/7/12
4
斯蒂芬·威廉·霍金
Stephen William Hawking
（1942年1月8日至2018年3月14日）男，
出生于英国牛津，英国剑桥大学著名物理学
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《黑洞旅行》教案
学习目标：
1.知识和能力
了解霍金的主要事迹；识记生字词。
2.过程和方法
理解本文简明准确而又幽默诙谐的语言特点；
学习灵活多变的说明方法；
体会本文严密的逻辑思维；
概括要点，理清思路。
3.情感态度和价值观
了解宇宙及星体的奥秘；
学习霍金严谨的科学态度和可贵的探索精神。
学习重点：
１．学习速读和研究性阅读，学会根据不同要求搜集有效信息并对信息进行相关处理。
2．在学习过程中质疑问难，探究发现。
3. 语言生动、幽默、准确；推理由浅入深，环环相扣
学习方法：抓住关键语句，筛选有效信息，整合概括要点，理清思路。
课时安排：2课时
[第一学时]
一、课前预习：
学海拾贝
1.字音
梦寐以求轻率回溯逃逸拉曳畸变譬如迄今
系( xì) 系数系统量(liàng) 胆量气量
( jì) 系鞋带系上扣儿(liáng) 估量思量
处(chǔ) 处分处变不惊率(lǜ) 圆周率比率
(chù) 好处用处(shuài) 轻率率领
2.字形
憾遗憾憾事估（gū）估计估量
撼震撼撼天动地沽(gū) 沽酒沽名钓誉
怙(hù) 怙恶不悛怙恃
畸(jī) 畸形
犄(jī) 犄角牛犄
掎(jǐ) 掎角之势
3.词义
(1) 释义
不可思议：不可想象，不能理解。
梦寐以求：睡梦中都想着寻找，形容迫切地希望着。
自给自足：依靠自己的劳动满足自己的需要。
不可低估：不能过低估计事物的价值。
轻率：（说话做事）随随便便，没有经过慎重考虑。
不自洽：不和谐，不恰切，偏离事理。
回溯：向上追溯。
(2)辨义
不可思议：不可想象，不能理解。
不可理喻：形容愚蠢蛮横，不讲道理。
效应：物理的或化学的作用产生的效果。
效能：事物所产生的有利的作用。
[结构图解]
空间可旅行开篇点题
科学现实：黑洞确存在（1—4）引人入胜
黑目前行不通（引入下文）
洞恒星耗尽燃料层层剥茧
旅科学剖析：黑洞能形成（5—13）深入浅出
行引力造成恒星坍塌（不乏生动）
同时存在白洞奥秘无限
科学探秘：黑洞不全黑（14—20）探索不止
“撕碎”至“重现”（精神可贵）
二、导入新课：
如果问当代科学界有谁能和爱因斯坦相提并论，答案莫过于史蒂芬•霍金。
双腿不能行半步，大脑却可以遨游宇宙。
全身仅有几个手指可以活动的他，以其对现代物理学突出的贡献和特殊的人生经历成为世人眼中当之无愧的传奇人物。
三．文本探究
（一）
①作者采用“稍微轻率的语气”表达了什么观点？
[提示] 勾画1—3段的关键语句，而后整合。
“现在黑洞已在事实上被说成是科学的现实，而非科学的幻想。
”
……预言黑洞必然存在的。
“科学幻想家他们为你描述如果你真的掉到一颗黑洞中去将会发生什么。
”“我要非常遗憾地告诉未来的星系旅行家们，这个场景是行不通的。
”
总结：黑洞确实存在，黑洞旅行有可能，但目前行不通。
空间可旅行开篇点题
科学现实：黑洞确存在（1—4）引人入胜
目前行不通（引入下文）
其科学根据是什么？
约翰•米歇尔的引力对光线的不自洽理论：米歇尔推论道，也许可能有这样的一颗恒星，它的质量足够大而尺度足够小，这样它的逃逸速度就比光速还大。
因为从该恒星表面发出的光会被恒星的引力场拉曳回去，所以它不能到达我们这里，因此我们不能看到这颗恒星。
然而，我们可以根据它的引力场作用到附近物体上的效应检测到它的存在。
根据爱因斯坦的广义相对论推导出来的引力对光线的自洽理论认为：如果太阳被收缩到只有几英里的尺度，从太阳表面发出的光线不能逃逸出来，它被太阳的引力场拉曳回去。
根据相对论，没有东西可以比光旅行得更快，这样就存在一个任何东西都不能逃逸的区域。
这个区域就叫做黑洞。
②霍金认为该理论的可能性在于：
太阳具有现有的尺度是因为它是热的。
它正在把氢燃烧成氦，（如同一颗受控的氢弹。
）这个过程中释放出的热量产生了压力，这种压力使太阳能抵抗得住自身引力的吸引，（正是这种引力使得太阳尺度变小。
）
太阳之所以现在还没有成为黑洞，是因为它自身的燃料尚未耗尽。
然而，具有比太阳更大质量的恒星会更迅速地耗尽其燃料。
在燃料用尽后就开始失去热量并且收缩。
如果它们质量比大约太阳质量的两倍还小，就最终会停止收缩，并且趋向于一种稳定的状态。
最后形成白矮星或中子星（这已经得到了科学的验证）。
※简介白矮星、中子星、超新星。
质量比大约太阳质量两倍更大的恒星不能稳定成为一颗白矮星或中子星。
在某种情形下，该恒星可以爆炸，并抛出足够的质量，使余下的质量低于这个极限。
但是总有例外，则形成黑洞。
恒星耗尽燃料层层剥茧
科学剖析：黑洞能形成（5—13）深入浅出
引力造成恒星坍塌（生动幽默）
“物理定律是时间对称的。
”根据爱因斯坦的广义相对论，既然存在黑洞，那就应该存在白洞，“它允许人往一颗黑洞落进再从一颗白洞跑出来。
”但是，“最为微小的扰动，譬如讲空间飞船的存在都会把这个‘虫洞’，或者从该黑洞到该白洞的通道消灭。
该空间飞船会被无限强大的力量撕得粉碎。
”（这正如同躲藏在大桶里从尼亚加拉瀑布漂下去一样。
）
（二）
③作者根据量子力学的不确定性原理又推导出了一个什么结论？
“山穷水尽”（黑洞是“旅行者有去无归的国度”）之时，作者又通过量子力学的不确定性原理使之“柳暗花明”。
霍金指出：以上理论是建立在爱因斯坦广义相对论的基础之上的，它不可能完全正确。
于是引入量子力学的不确定性原理：“粒子不能同时把位置和速度都很好地定义。
你把一颗粒子的位置测量得越精确，则对它的速度就测量得越不精确，反之亦然。
”
并据此得出结论：粒子和辐射可以逃逸，对于那些落入黑洞的物体（还可能包括空间飞船），会出发到它们自身的微小的婴儿宇宙中去。
婴儿宇宙与宇宙中我们的区域分叉后又重新连接。
即：“另外一个黑洞形成并随后蒸发掉。
落进一个黑洞的粒子会作为从另一个黑洞发射的粒子而出现，反之亦然。
”
（三）本文的推理思路：
约翰•米歇尔的引力对光线的不自洽理论黑洞理论
黑洞存在的可能性
广义相对论下的引力光线效应之自洽理论黑洞的形成、白洞
（爱因斯坦）
—→量子力学的不确定性原理（逃逸——婴儿宇宙）。