华东师大2011课标版科学九年级下册《第一章 宇宙的起源与演化 第一节 我们的宇宙》_2
九年级科学下册 第1章 第1节 我们的宇宙课件1 华东师大级下册自然科学课件
恒星往往成群分布。一般地，我们把恒星数在十个以上而且在
物理性质上相互联系的星群叫做“星团 ”。
疏散星团
球状星团
根据星团包含的恒星数、星团的形状和在银河系中位置分布的不同，星团 又分为疏散星团和球状星团。疏散星团一般由十几到几千颗恒星组成，结构松散、 形状也不规则。其中包括刚提到的金牛座昴星团、毕星团。
12/11/2021
1. 鸣笛声变得尖细和低沉是什么决定的? 答:声音的尖细和低沉说明音调的高和低. 3.音调的高和低由什么决定的呢?
答:音调由频率决定的,频率越高音调越高;频率越低,音调越低. 2.火车靠近时,鸣笛声变得尖细说明了什么?
火车远离时,鸣笛声变得低沉说明了什么? 答:火车靠近时,接收到的声波频率变高了(波长变短了);
火车远离时,接收到的声波频率变低了(波长变长了).
12/11/2021
太阳光谱
红外线
红
橙黄
绿蓝
紫外线
靛紫
波长变长,频率变低 观测到恒星的光波波长变长,频率变低. -----------谱线红移
物体靠近时,接收到的波的频率变高,波长变短; 物体远离时,接收到的波的频率变低,波长变长.
--------------------------多普勒效应
毕业后，多普勒留在维也纳大学当了四 年教授助理，又当过工厂的会计员，然后到 了布拉格一所技术中学任教，同时任布拉格 理工学院的兼任讲师。繁重的教务和沉重的 压力使多普勒的健康每況愈下，但他的科学 成就使他闻名于世。1850年，他获得委任 为维也纳大学物理学院的第一任院长，可是 他在三年后便辞世，年仅四十九岁。
银河系就是整个宇宙了吗?
不是,我们所在的星系称为银河系, 银河系以外存在的许许多多的星系.
01-九下第1课时宇宙的演化(第1章第1-3节)
预习导学
一、人类对宇宙的认识
１．波兰天文学 家 哥 白 尼 提 出 “日 心 说 ”,“日 心 说 ”否 定 了 是宇宙的中心,认 为 是 宇 宙 的 中 心,
地球和行星是围绕太阳转动的.
２．美国天文学 家 哈 勃 通 过 对 星 系 光 谱 的 探 究,发 现 所 有 的星系都在 我们 而 去,星 系 离 我 们 ,
渐 增 加 . 早 期 地 球 大 气 中 的 氧 气 主 要 来 自 ( ). A．原 始 海 洋 蒸 发 出 的 水 蒸 气 分 解
图 １Ｇ６
回答下列问题: (１)雷迪实验中,用两个瓶 子 做 实 验 的 目 的 是 . (２)尼达姆的实验, (填“能”或“不 能”)支 持 生 物会自然发生的观点. (３)斯巴兰扎 尼 实 验 对 尼 达 姆 实 验 的 改 进 是 基 于 的猜想. (４)若把巴斯德 实 验 中 的 瓶 颈 在 A 处 折 断,几 天 后,曲 颈 瓶 中 (填 “会 ”或 “不 会 ”)出 现 微 生 物 .
A．复 杂 的 蛋 白 质
B．构 成 生 物 体 的 有 机 物
C．原 始 藻 类
D．原 始 单 细 胞 动 物
５．如 图 １Ｇ５ 所 示 是 记 录 地 球 历
史的“金 钉 子”. 你 知 道 下 列
现象 或 生 物 分 别 出 现 在 “金
钉 子 ”的 哪 段 时 间 区 域 吗 ?
(１)原 始 海 洋 形 成 于 .
(２)从 原 始 生 命 的 形 成 到 藻
类的进化 .
(３)哺 乳 动 物 的 出 现 .
(４)恐 龙 生 活 的 时 期 .
(５)大 气 中 氧 气 的 出 现 和 增
多 .
(６)鱼 类 的 出 现
九年级科学下第一章第一节
大爆炸后物质膨胀， 大爆炸后物质膨胀，冷却形成星系示意图
1)星星出现(10亿 1)星星出现(10亿年) 星星出 2)我们银河 (50亿 2)我们银河诞生 (50亿年)
3)恒星、银河并演化成我们今日所 恒星、 恒星 知的宇宙
4)现在宇宙持续膨胀中(150亿年) 4)现在宇宙持续膨胀中(150亿年) 现在宇宙持续膨胀中(150亿年
2、宇宙大爆炸理论是目前被人们广为 、 接受的一种宇宙起源学说。 接受的一种宇宙起源学说。宇宙大爆炸 理论认为：宇宙诞生于大爆炸， 理论认为：宇宙诞生于大爆炸，爆炸引 起膨胀，并认为（ 起膨胀，并认为（ A） A、目前宇宙仍在不断地爆炸 、 B、目前宇宙爆炸已结束且开始收缩 、 C、目前宇宙已处于即不膨胀也不收缩 、 的稳定状态 D、宇宙膨胀早已结束，目前处于静止 、宇宙膨胀早已结束， 状态
1942年1月8日，出生于英国的牛津。1962年，在 牛津大学完成物理学学位课程，搬到剑桥大学攻读研 究生。霍金被诊断患有运动神经元疾病。 1965年，被授予博士学位。他的研究表明：用来 解释黑洞崩溃的数学方程式，也可以解释从一个点开 始膨涨的宇宙。1970年，霍金研究黑洞的特性。他预 言，来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞的 表面积永远也不会减少。1974年，被选为皇家学会会 员。他继续证明，黑洞有温度，黑洞发出热辐射，以 及气化导致质量减少。1980年，任剑桥大学数学鲁卡 斯教授(艾萨克·牛顿曾任此职)。1988年，出版《时 间简史》，成为关于量子物理学与相对论最畅销的书。 1996年至今，继续在剑桥大学工作。
课堂小结： 课堂小结：
1、哈勃发现星系运动的特点是：所有的星系都 哈勃发现星系运动的特点是： 哈勃发现星系运动的特点是
在远离我们而去；星系离我们越远， 在远离我们而去；星系离我们越远，运动的速度 就越大；星系间的距离在不断地扩大。 就越大；星系间的距离在不断地扩大。
华师大版科学九下1.1《我们的宇宙》ppt课件2
欧洲天文学家小组借助于架设在智利的红外线天文望远镜观察 到被宇宙尘埃层遮蔽的一个天体——Westerlund 1星团，其质量超 过太阳10万倍，其延伸长度约为6光年 .
“斯皮策”太空望远镜利用红 外线波段拍摄到正活跃形成着的 新星，这些新星被称作圣诞树星团。 圣诞树星团位于离开地球约 3000光年的麒麟星座，利用业余 望远镜即可看到它。该星团之所 以叫做圣诞树星团，是因为天文 爱好者利用小型望远镜观看时它 看上去像一个倒掛的圣诞树，树 上装饰有各种颜色的节日小灯。 借助于“斯皮策”太空望远 镜观察圣诞树星团证实，在发光 尘埃团中确实正在开始形成几十 颗新星，而在最近200万～300万 年间那里已形成几百颗新星和行 星系。
太阳
八大行星 小行星 彗星 流星 河外星系 太阳系 银河系
宇宙
我们的宇宙
东汉学者高诱在他的著作<<淮南子注>>中
对宇宙给出了“四方上下曰宇,古往今来曰 宙,以喻天地”的注释,即把宇宙结实解释为 空间和时间,是天地万物的总称. 在英文中,宇宙的含义是无所不包.
那么,在你心目总的宇宙是什么样子的呢?
直径为8万光年,约是太阳直径的5300多亿倍
银河系由大量恒星,气体及尘埃物质组成 太阳系
在天文学中，我们把这种由千百亿颗恒星以及分布在它们 之间的星际气体、宇宙尘埃等物质构成的天体系统叫做“星系”.
银河系就是整个宇宙了吗?
不是,我们所在的星系称为银河系, 银河系以外存在的许许多多的星系.
华师版科学九年级下册第一章《宇宙的起源与演变》1.1 我们的宇宙
③将一滴红墨水滴入一杯水中
④放飞氢气球的情景
A．①④
B．②③
C．①②
D．③④
8．美国天文学家哈勃通过对星系光谱的研究，发现星系 的运动有如下特点：_所__有__的__星__系__都__在__远__离__我__们__而__去__； _星__系__离__我__们__越__远__，__运__动__速__度__越__快___； _星__系__间__的__距__离__在__不__断__扩__大___。这些运动特点说明宇宙处 于不断的____膨__胀____之中。
4．下列对宇宙大尺度上物质的分布情况认识不正确的是 ( D) A．在比星系更大的尺度上，宇宙中物质的分布是均匀的 B．宇宙在大尺度上是各向同性的 C．宇宙各处的状况和特性在大尺度上应该是相同的 D．宇宙在大尺度上向四周膨胀是有中心的 【点拨】宇宙的膨胀是没有中心的。
5．宇宙在比星系更大的尺度上是_____均__匀_____的，宇宙 在大尺度上还是各向_____同__性_____的，而且宇宙一定 是__无__边____的。
6．下列哪个不是哈勃通过对星系光谱的研究，所发 现的星系运动特点( B ) A．所有星系都在离我们远去 B．宇宙是无边的 C．星系间的距离在不断地扩大 D．星系离我们越远，运动的速度越快
7．下列实验设计中，可以帮助我们理解宇宙膨胀的是
( C)
①掺有葡萄干的面包在烤箱中烘烤
②吹起画着一些圆点的气球
2．下列天体或天体系统属于星系的是( D )
A．地月系
B．天王星
C．太阳系
D．银河系
3．现在知道宇宙中大约有____1_0_0_0_____亿个星系， ____星__系______是宇宙的基本组成部分。星系是由 几亿甚至上万亿颗_______恒__星_______、星际气体 以及尘埃物质构成的天体系统。
宇宙的起源和演化PPT课件
第二节 人类宇宙观的历史演变
早期 宇宙图景 地心说
哥白尼 日心说
康德-拉普拉斯 星云假说
牛顿 无限宇宙理论模型
爱因斯坦
静态有限无界宇宙模型
弗里德曼 膨胀与缩小交替进行
哈勃 发现河外星系 星系退行
勒梅特 膨胀宇宙模型
第三节 宇宙的膨胀和大爆炸理论
射电天文望远镜
20世纪天文学四项重大发现:
质子:中子=1:1
10亿
质子:中子=1:6 类似氢弹
100万
质子、中子、电子、光子 及较轻的原子核
3000
核与电子生成原子
几十
中性原子凝聚为原星系
3
各种天体
大爆炸理论的检验
1、 天体谱线红移 2、 宇宙年龄推算 3、宇宙背景微波辐射 4、宇宙氦丰度测算
彭齐亚斯和威尔逊在调试巨大喇叭形天线时探测到 来自太空的微波背景辐射，获得1978年的诺贝尔奖。
第四节 恒星的形成和演化
赫罗图
恒星的诞生和演化
1．引力收缩阶段
2．主序星阶段
3．红巨星阶段
4．红巨星后阶段
超新星爆炸
（ 1 ） 白矮星（小于1.44倍太阳质量 ） （ 2 ） 中子星（大于1.44倍、小于2.4倍太阳质量） （ 3 ） 黑 洞（大于2.4倍太阳质量 ）
白矮星
中子星
科学家观测到的距离 地球25000光年的中 子星爆炸之前的表面
1、类星体 2、星际分子 3、脉冲星 4、3K宇宙背景辐射
多普勒效应 红移 哈勃定律 V = H D 宇宙膨胀 伽莫夫宇宙大爆炸理论
大爆炸后的时间 10-2秒 1秒 3分钟 50年 70万年
几十亿年 现在
大爆炸时间表
温度（K）
《宇宙的起源》课件
宇宙中的物质与能量的相互作用
物质与能量的关系：物质和能量之间存在相互转化和相互作用的关系，它们是宇宙中 不可或缺的要素。
物质与能量的相互作用：物质和能量之间可以通过各种方式相互作用，如引力、电磁 力、核力等，这些相互作用在宇宙演化中起着重要作用。
宇宙的膨胀：宇宙在不断地膨胀，这是宇宙演化过程中的一个重要特征。
04 宇宙的物质与能量
宇宙中的物质形态
原子、分子、离子等基本粒子 星云、星系、行星等天体物质 暗物质、暗能量等神秘物质 宇宙尘埃、黑洞等特殊物质
宇宙中的能量来源与分布
宇宙中的能量来源：太阳、恒星、行星等天体释放的能量
宇宙中的能量分布：星系、星团、星云等天体之间的能量流动与分布
物质与能量的关系：物质可 以转化为能量，能量也可以
转化为物质
宇宙中的物质与能量的分布： 描述宇宙中物质与能量的分 布情况
宇宙的观测与探索
古代天文观测： 描述古代人们 对天空的观测 和探索，如星 座、星象、彗
星等。
近代天文观测： 介绍望远镜的 发展和应用， 以及其对天文
学的贡献。
现代天文观测： 介绍现代天文 观测技术，如 射电望远镜、 太空望远镜等， 以及其对宇宙 探索的贡献。
宇宙的背景辐射：宇宙背景辐射是宇宙早期留下的余热，科学家们通过观测宇宙背景辐射来研 究宇宙的起源和演化。
宇宙的暗物质和暗能量：暗物质和暗能量是宇宙中未知的成分，它们对宇宙的演化起着重要的 作用。
宇宙中的物质与能量
宇宙中的能量：包括光、热、 电磁波等能量形式
宇宙中的物质：包括原子、 分子、离子等基本粒子
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二、宇宙的大尺度分布
当我们想知道宇宙在大尺度上的分布 情况时,我们应该去观测星系还是恒星? 应该通过观测星系去了解宇宙在大尺 度上的物质分布,因为宇宙在大尺度上的 物质分布指的就是星系的分布.
1、宇宙在大尺度上物质的分布是均 匀的。
1、宇宙在大尺度上物质的分布是均 匀的。 2、宇宙在大尺度上还是各向同性的 3、宇宙是无边的
银河并不是宇宙中唯一的星系：通过各种 方法，人们已经观察到的星系已经有好几万个 了！不过，由于距离太遥远，它们看起来远不 如银河那么壮丽。借助望远镜，它们看起来还 只像朦胧的云雾。离咱们银河系最近的星系 ——大麦哲伦星云和小麦哲伦星云，距离我们 银河系也有十几万光年。一般地，我们把除银 河以外的星Байду номын сангаас，统称为“河外星系”。
讨论：哈勃的发现能让我们得出怎样的结论？
发现1、所有的星系都在远离 我们而去。
发现2、星系离我们越远，运动的速度越快；
发现3、星系间的距离在不断地扩大
如果宇宙在膨胀，星系就好比在气球表面上 的紅色标记。当气球膨胀时，两个星系远离 对方的速度与它们之间的距离成正比。
三、膨胀的宇宙
1、河外星系的谱线红移，利用多 普勒效应，可推断星系间正在相互退 行远离。 2、宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。
1、提出的依据
哈勃太空望远 镜记录了一次 宇宙中的伽玛 射线大爆发。
哈勃的发现
大爆炸理论主要观点
“大爆炸理论”认为：宇宙的起源于一次大 爆 炸
大约150亿年前，我们所处的宇宙全部以粒子 的形式、极高的温度、极大的密度，被挤压在一个 “原始火球” 中。宇宙就是在这个火球的大爆炸中 诞生的。
古代观察天空的工具是眼睛，现在的科 学家呢？
哈勃太空望远镜在离地球表面580千米 高空的轨道上运行，重达1.1万千克，镜面 直径达240厘米。
华东师大九年级下册第1章 第1节 我们的宇宙 教案设计
第一节我们的宇宙1教学目标1、知识与技能：（1）领会宇宙中有着不同层次的天体系统，知道星系是宇宙的基本组成部分。
（2）知道只有通过对星系及星系以上天体系统的观测才能获得宇宙整体的运动状况等知识，进而初步了解宇宙在大尺度上的结构是均匀的、各向同性的、无边的。
（3）通过日常生活中汽车（或火车）声音随离观察者远近不同而发生变化，初步了解多普勒效应，并进一步知道河外星系谱线红移现象。
（4）通过河外星系谱线红移现象，知道星系之间正在相互退行远离，从而知道宇宙正在膨胀，通过“学生活动”体验和了解宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。
2、过程与方法：（1）通过学习体验和初步学会根据证据建立假说的方法；（2）通过对“体验没有中心的膨胀”小实验的操作和讨论，初步了解和建立“科学建模”的思想，（3）从“宇宙在大尺度上的均匀、各向同性和无边”的相互推理论证初步认识和树立通过相互推理论证来获得科学理论的思想。
3、情感、态度和价值观：（1）通过学习使学生树立科学的宇宙观，培养学生热爱科学、勇于探索的精神和学习兴趣；（2）使学生建立“事物总是在变化”、“事物总是有联系的”等辨证思维。
2学情分析1、知识基础学生已经对“星系（宇宙）的基本组成”的相关知识有所认识，并在平时，从各种途径对相关的课外知识已经有所了解。
所有这些知识不同程度的都将在本节课内得到应用。
2、能力基础九年级学生已具备了一定的理性思维能力，但“宇宙的大尺度分布”、“宇宙的膨胀是没有中心的膨胀”等内容比较抽象，对这部分内容的学习，需要学生对原有知识在内化的基础上进行有机的整合，同时具备较强的综合分析能力，通过分析、推理、归纳、总结等方法来获得新知识，使学生的理性思维再一次得到升华。
3、情感、价值取向九年级学生对自然界充满好奇，探究自然（宇宙）奥秘的愿望也有了进一步的发展，教师要努力创设一个轻松、愉悦、和谐的学习氛围，以激发学生的学习兴趣和求知欲，安排探究实验设计、问题讨论、互相交流来增强师生、生生的情感沟通和思维碰撞。
宇宙的起源及演化过程
宇宙的起源及演化过程从古至今，人类对宇宙的起源与演化过程一直充满了好奇与追求。
随着科技的进步和观测的手段的不断完善，我们对宇宙的认知也日益深入。
本文将探讨宇宙的起源与演化过程，梳理出宇宙的演化史。
第一部分：宇宙起源的理论宇宙起源这一宏大的命题吸引着不少学者和科学家的关注，他们提出了各种不同的理论来解释宇宙的起源。
其中最为广为人知的是“大爆炸理论”。
大爆炸理论认为，宇宙最初是由一个巨大的爆炸而形成的，从而引发了宇宙的演化过程。
在大爆炸之后，宇宙开始膨胀、冷却，并逐渐形成了我们今天所见的宇宙。
第二部分：宇宙演化的过程宇宙的演化过程可以大致分为以下几个阶段：膨胀、重子物质生成、星系的形成、恒星演化和宇宙的未来。
1. 膨胀在大爆炸之后，宇宙开始经历膨胀的过程。
从宇宙膨胀的速度可以看出，宇宙是不断地在扩张，而且扩张的速度还在不断加快。
2. 重子物质生成随着宇宙的膨胀，宇宙中的物质也开始慢慢形成。
这些物质主要包括了我们所熟悉的原子及其组成的重子物质。
重子物质的生成过程是宇宙演化中非常关键的一步。
3. 星系的形成随着时间的推移，宇宙中的物质开始聚集在一起，并在引力的作用下形成了星系。
星系是由无数颗星体组成的庞大系统，其中包括了恒星、行星和其他天体。
4. 恒星演化恒星是宇宙中最为普遍的物体之一，它们经历了从诞生到死亡的演化过程。
恒星的演化过程非常复杂，其中包括了恒星的形成、核聚变和最终的超新星爆发等。
第三部分：宇宙的未来宇宙的演化过程并不会停留在现在，它将继续向前发展。
根据科学家的推测，宇宙将来可能会经历黑暗能量逐渐占据主导地位、恒星逐渐耗尽能源、宇宙冷却至终极状态等阶段。
结论通过对宇宙起源及演化过程的探讨，我们可以看到宇宙是一个复杂而又神秘的存在。
虽然人类对宇宙的认知仍然有限，但通过科学的研究，我们已经能够揭示出一些宇宙的奥秘。
随着科技的进步和观测手段的不断完善，我们相信人类对宇宙的认知将会不断深入，为人类文明的进步带来新的契机与挑战。
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1.1 我们的宇宙教学设计
所有谱线的波长都变长,即颜色变红了，也就是说谱线向红端移动了，这个现象称为河外星系的谱线红移。
远方急驶过来的火车的鸣笛声变得尖细，离我们而去的火车鸣笛声变得低沉，就是多普勒效应的现象。
思考与讨论
1.你在生活中遇到过多普勒效应吗？
当一架飞机从头顶呼啸着远去时，可以听见声音的声调由高逐渐变低。
2.火车鸣笛声变尖，说明声波的波长变长还是变短？
变短
火车鸣笛声变得低沉，说明声波的波长变短还是变长？
变长
3.如果多普勒效应也适用于光源运动，即光源运动也会导致观测者观测到光波波长的变化，你能用多普勒效应解释河外星系的谱线红移吗？
恒星相对我们太阳系的存在视向运动。
当一个恒星相对我们太阳系运动而且方向背着我们而去时，那么我们观测到这个恒星的光的频率会变低，或者说波长会变长（向红端移动）；当一个恒星向着我们太阳系飞驰而来时，可以观测到这颗恒星的频率变高，或者说波长变短（向蓝端移动），这种阅读资料、回
答问题
思考、与同学
讨论
思考讨论
了解多普勒效应
通过思考与讨
论，从而能举例
说明生活中遇到
过多普勒效应。
会用多普勒效应
解释河外星系的
谱线红移。
断中正确的是（B）
A．传向观察者的声波的速度越来越大
B．观察者感觉汽笛声的频率越来越高
C．传向观察者的声波的频率变低
D．传向观察者的声波的波长变短
6.科学家用仪器观察星系发出的光，可以看到
它的光谱，如图给出了太阳的光谱。
上世纪20年
代，天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏
移，称之为谱线“红移”。
这一现象说明宇宙在膨
胀，即别的星系与我们（B）
A．逐渐靠近B．逐渐远离
C．距离不变D．无法判断
7.星系是宇宙的基本组成部分，下列天体属于
星系的是（D）
A．地月系B．天王星C．太阳系D．银河系
课堂小结我们学了什么？
1.宇宙中存在各种各样的天体。
2.宇宙在大尺度上物质的分布是均匀的和各向
同性，宇宙是无边的。
3.谱线红移及多普勒效应，宇宙膨胀是没有中
心的膨胀。
学生小结培养学生总结归
纳的能力
板书我们的宇宙
（一）宇宙中的天体系统
天体划分依据
天体类型
天体间的关系
对本节所学知识
的一个概括。
学
生也可以根据板
书进行进行课堂
小结。