我们的宇宙 【教学目标】 1．知道宇宙中的天体系统。 2．了解宇宙的大尺度分布。 3．了解多普勒效应。 【教学重难点】 1．知道宇宙中的天体系统。 2．了解宇宙的大尺度分布。 3．了解多普勒效应。 【教学过程】 一、导入。 在我们生活着的地球之外，是一个广阔无边、无始无终的世界，被称为“宇宙”。宇宙里的许多奥秘在等着我们去探索，今天我们就来了解一些宇宙的知识，进行“探索宇宙”的活动。 首先，我们先来回忆一下之前所学过的天文知识。完成书本的思考与讨论。 展示星空的图像和太阳系的有关图片。 二、新课学习 （一）宇宙中的天体系统 1．天体系统 宇宙中存在着各种各样的天体，按照它们的体积大小和质量大小，可以排列为行星、恒星、星团、星系等不同的层次。 展示各种天体的图片，并梳理天体系统结构图。 2．离我们最近的和最远的星系。 师：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。离我们最远的星系———仙女座星系，距离我们约200万光年。一般地，我们把除银河以外的星系，统称为“河外星系”。 （二）宇宙的大尺度分布 思考与讨论： 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？ 学生回答：略 师：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。 学生自学相关内容，请同学表述自己的观点，老师最后进行归纳讲解。 师：1．宇宙的运动和物质分布： （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。 2．宇宙学原理： 科学家把在大尺度上均匀各向同性称为宇宙学原理。 （三）膨胀的宇宙 1．多普勒效应：站在铁道旁，当一列火车向我们开来时，听到的汽笛声会越来越高； 火车远去时，汽笛声又逐渐低下去。声音虽有高低，但汽笛声的频率没有变。这种现象是由奥地利科学家多普勒在1842年首先发现的，物理学上叫多普勒效应。 多普勒效应是波动的普遍特性，不仅声波具有多普勒效应，电磁波也如此。天文学家利用多普勒效应，可以测定星体的运动速度。但他不是靠耳朵，而是用精密仪器测定来自遥远星体的电磁波频率的微小变化，计算出天体相对于地球的运动速度。 2．用多普勒效应解释河外星系的谱线红移： 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），这种现象称为多普勒效应。 一、人们对宇宙的认识 【讲解】在人类发展的初期，由于人们的活动范围狭小，往往凭自己的直觉认识世界，看到眼前的地面是平的，就以为整个大地也是平的，并把天空看做是好像倒扣在平坦大地上的一口巨大的锅，于是，便有了“天圆地方”的说法。后来，人们经过观察，发现天空中的各个星体都在围绕着地球转，地球好像处于整个宇宙的中心位置，这样，便产生了“地心说”。由于受西方宗教势力的影响，这个学说观点统治人们的思想是相当长的。到16世纪，哥白尼的“日心说”使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下解放出来，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进了“星系”一词。到了20世纪60年代，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的发展，人们对宇宙的认识范围在不断地扩大。 【活动】阅读《探索宇宙》，你能说出一个星 ... ...
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