37《探索宇宙》課件科學六年級下冊教科版

探索宇宙目錄導入01活動探索02研討03課外延伸04習題精煉05復習鞏固1、在觀看夏季星空時，我們可以看到有眾多恒星組成的銀河。銀河只是浩瀚宇宙中的一小部分。銀河系到底是怎樣的一個星系？宇宙中還有類似的星系嗎？宇宙有多大？銀河系是太陽系所在的棒旋星系，包括約很多顆恒星和大量的星團、星云以及各種類型的星際氣體和星際塵埃，從地球看銀河系呈環(huán)繞天空的銀白色的環(huán)帶。通過前面的學習，教材己經(jīng)由近及遠、由小及大地展示了宇宙浩大而有序的結構。結構的第一級是類似太陽系一樣的天體系統(tǒng);第二級是包含太陽系在內(nèi)的銀河系;第三級是銀河系外和銀河系一樣大的星系集合——河外星系;最后一級是宇宙，包含己知和未知的星系。宇宙應該是一個直徑高達930多億光年的球體，甚至更大。銀河系2、認識銀河系。我們已經(jīng)知道太陽系是以太陽這顆恒星為中心，由行星、矮行星以及它們的衛(wèi)星、小行星和彗星等小天體一起組成的天體系統(tǒng)，但太陽系只是銀河系中一個極為普通的天體系統(tǒng)。銀河系由大約2000億到4000億顆恒星組成。通過銀河系的“側視圖”和“結構圖”，我們可以更加全面地了解銀河系。銀河系像一個盤子。銀盤直徑約10萬光年；又像一個旋渦，它有多條旋臂（類似旋轉的手臂）。太陽在其中一條獵戶座支壁上，距離銀河系中心約2.6萬光年。銀河系中的天體圍繞著銀河系的中心高速公轉。太陽系以220千米/秒的速度圍繞銀河系中心旋轉，旋轉一周約2.5億年。銀河系物質的主要部分組成一個類似薄薄的圓盤，叫做銀盤。銀盤中心隆起的近似于球形的部分叫做核球，在核球區(qū)域恒星高度密集。核球中心有一個很小的致密區(qū)，叫做銀核。銀盤外面是一個范圍更大，近于球形的區(qū)域，其中物質密度比銀盤中低得多，叫做銀暈。銀暈外面還有銀冕，它的物質分布大致也呈球形。銀河系太陽太陽核球銀盤（盤面）銀河系“側視圖”銀河系“結構圖”你能描述一下銀河系的形狀有多少特點嗎？根據(jù)銀河系的”側視圖”，可以看出銀河系像一個旋渦;根據(jù)銀河系的“結構圖”，可以看出銀河系像一個呈中間突起的圓盤。所以銀河系像一個中間厚，邊緣薄的扁平盤狀。它的主要部分稱為銀盤，是一個旋渦結構（棒旋星系)。......。3、建立銀河系模型?；顒幽康模和ㄟ^建立模型認識銀河系的特點。材料：陀螺、紙片、米粒、膠水、筆等。

在紙片上模擬畫出銀河系的“核球”和幾條“旋臂”，畫好后剪下來。把一些米粒粘在紙片上，模擬銀河系的“恒星”。將紙片固定在陀螺上并開始旋轉。旋轉過程中的“銀河系”?；顒舆^程：

旋轉我們的銀河系模型，能觀察到什么現(xiàn)象？活動現(xiàn)象：高速旋轉后，“銀河系”呈旋渦狀。評價我們制作的銀河系模型活動結論：銀河系像一個高速旋轉的旋渦。根據(jù)模型，我們能提出一些有意思的問題嗎？1、用膠水將米粒固定好，可以使米粒掉不下來。那么，是什么把“恒星”固定在銀河系中的？2、這些恒星是在同一平面上嗎?為什么會呈扁平狀?3、我用力后陀螺才轉動，讓銀河系轉動的力從何而來?4、......。4、河外星系。通過太空望遠鏡，人們發(fā)現(xiàn)銀河系以外還有許多類似銀河系一樣龐大的恒星集團，我們把它們統(tǒng)稱為河外星系。比如仙女座星系、大犬座矮星系、草帽星系、獵犬座星系。它們大小不一，直徑從幾千光年到幾十萬光年不等，它們形狀各異，有橢圓的，有旋渦狀的，有不規(guī)則的......這些星系都在高速運動著。目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過100億個河外星系?？茖W家認為，宇宙誕生于上百億年前的一次大爆炸。通過觀測分析，我們的宇宙還處于膨脹之中......。外形米粒分布米粒牢固程度是否能夠快速轉動形狀與側視圖相似米粒分布能很好的模擬銀河系，像銀河系上的“旋臂”。基本牢固，轉起來后不會散落。能充滿活力的宇宙現(xiàn)在，人們通過各種功能更為強大的望遠鏡觀測星空，拍攝到許多令人嘆為觀止的天文奇觀。宇宙中每時每刻都有許多恒星在誕生，同時也有許多恒星在消亡。恒星都在不停的高速運動，有些恒星自身還有節(jié)奏的膨脹和收縮，有些恒星還不斷的向外拋射物質......宇宙充滿了活力。蟹狀星云爆發(fā)于1054年，有記載，后來被證實是超新星爆發(fā)。導入01自從仰望星空的那一刻起，人類就對我們身處的宇宙充滿了好奇和濃厚的興趣。如果把人類有意識地觀測和記錄天體作為探索宇宙的開端。到今天，已經(jīng)有好幾千年的歷史了。我們知道人類是怎樣探索宇宙的嗎？科學技術的進步是如何幫助人類更好的探索宇宙的？人類探索宇宙的歷史:古人用肉眼觀測天體、借助望遠鏡等工具觀測、航天時代。隨著觀測技術和航天技術的進步，人類利用火箭將望遠鏡、人造衛(wèi)星、空間探測器以及航天員等送到太空，逐漸獲得了更多的宇宙信息。02活動探索1通過多種方法與途徑收集資料，對資料進行梳理和提煉，然后進行下面的討論。1、了解人類探索宇宙的歷史。（1）用肉眼觀測天體。在古代，人們就開始觀測和記錄各種天象，比如日升日落、月圓月缺、斗轉星移等，并由此形成了日、月、年等時間概念。為了更好的觀測，專門建立了觀測、記錄和研究天象的場所——天文臺。河南登封觀星臺，它是由元代著名天文學家郭守敬于1276~1280年主持建造，是設立的二十七個觀星站之一，也為中國現(xiàn)存最古老的天文臺。觀星臺包括各種天文儀器：周公測景臺、浮漏、仰儀、景符、日晷等。在古代，觀星臺是一座具有測影、觀星、計時等多種功能的天文臺。除了建立天文臺，古人還設計了精密的天文儀器，如：渾天儀、天體儀（渾象）、水運儀象臺等，用來觀測天象，直觀、形象地了解日、月、星辰的相互位置和運動規(guī)律。中國現(xiàn)存最古老的天文臺——登封觀星臺渾天儀天體儀水運儀象臺02活動探索1（2）借助望遠鏡等工具觀測。自從1609年意大利科學家伽利略發(fā)明望遠鏡以來，人類借助望遠鏡觀察太空，對宇宙的探索有了飛躍性的發(fā)展，所觀測的宇宙空間不斷擴大。1609年，伽利略制做了一架口徑4.2厘米，長約1.2米的望遠鏡，它能把物體的圖像放大約30倍。他用這架望遠鏡第一次發(fā)現(xiàn)了月球表面高低不平，覆蓋著山脈并有火山口的裂痕。之后又發(fā)現(xiàn)了木星的4個衛(wèi)星、太陽的黑子運動，并作出了太陽在轉動的結論。伽利略之后，人們?yōu)榱藬U大望遠鏡的倍數(shù)，開始研究加長版的望遠鏡。1673年，波蘭科學家赫維留造了一架直徑20厘米、長46米的光學（折射）望遠鏡，吊在30米高的桅桿上，要許多人用繩子拉著它起落升降。1686年，惠根斯兄弟造了一架22厘米粗、64米長的折射鏡，沒有鏡筒，物鏡、高懸樹梢，目鏡攥在手里，中間連著一根繃直的長繩，以助校正。19世紀中葉，天體攝影和分光技術的發(fā)明，使天文學家可以進一步深入的研究天體的物理性質、化學組成、運動狀態(tài)和演化規(guī)律，從而更加深入到問題本質。伽利略繪制的月面圖17世紀研制的光學望遠鏡長達46米，使用時必須吊在桅桿上。伽利略制作的第一架望遠鏡惠根斯兄弟制作的望遠鏡02活動探索120世紀50年代，射電望遠鏡開始應用，到了20世紀60年代，人們?nèi)〉昧恕疤煳膶W四大發(fā)現(xiàn)”的成就：微波背景輻射、脈沖星、類星體和星際有機分子。1931年，美國貝爾實驗室的央斯基用天線陣接收到了來自銀河系中心的無線電波。隨后，美國人格羅特.雷伯在自家的后院建造了一架口徑9.45米的天線，并在1939年接收到了來自銀河系中心的無線電波，他根據(jù)觀測結果繪制了第一張射電天圖，射電天文學從此誕生。500米口徑球面射電望遠鏡被譽為”中國天眼“，簡稱FAST，由我國天文學家南仁東于1994年提出構想，并由中國科學院國家天文臺主導建設，歷時22年建成，于2016年9月25日落成啟用。2020年1月11日，"中國天眼"通過國家驗收，正式投入運行。位于貴州平塘縣的500米口徑球面射電望遠鏡02活動探索1（3）航天時代?，F(xiàn)在，人們不斷地改進，發(fā)明了更多功能各異的望遠鏡，從而獲得了越來越多來自宇宙的信息。隨著航天技術的進步，人類對宇宙的探索進入了航天時代。為了更好的觀測宇宙，人類利用火箭將望遠鏡、人造衛(wèi)星、空間探測器以及航天員等送到太空。太空望遠鏡中，最為著名的是哈勃太空望遠鏡，它是由美國國家航空航天局主持建造的四座巨型空間天文臺中的第一座，也是所有天文觀測項目中規(guī)模最大、投資最多、最受公眾矚目的一項。它籌建于1978年，設計歷時7年，1989年完成，并于1990年4月25日由航天飛機運載升空。由于避開了大氣的影響，它的分辨率比地面的大型望遠鏡高出幾十倍。人類還在太空建設空間站，航天員可以在空間站進行長時間的太空實驗和科學觀測。迄今為止，人類已經(jīng)開展了200多次深空探測任務，其中月球是人類唯一登陸過的地球以外的天體。迄今為止，有500多名航天員遨游過太空，在太空中進行科學研究。但同時，也有10多位航天員在發(fā)射時以身殉職，為人類的航天事業(yè)獻出了生命?？臻g站、航天員哈勃太空望遠鏡“挑戰(zhàn)者”號02活動探索2”神舟“發(fā)射升空”玉兔“號月球車2、了解我國在太空探索方面的成就。目前，我國在太空探索方面取得了許多舉世矚目的成就?！吧裰邸毕盗休d人飛船、“天宮”空間站、“嫦娥”系列探月衛(wèi)星、“玉兔”號月球車等都順利實施。根據(jù)規(guī)劃，我國還將建設新的空間站，深入探測月球和火星。未來，我國還要登月考察。（1）中國載人載天工程。系統(tǒng)組成：中國載人航天工程由航天員系統(tǒng)、空間應用系統(tǒng)、載人飛船系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控通信系統(tǒng)、著陸場系統(tǒng)、空間實驗室系統(tǒng)等八大系統(tǒng)組成。發(fā)展戰(zhàn)略：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗。第二步，在第一艘載人飛船發(fā)射成功后，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，并利用載人飛船技術改裝、發(fā)射一個空間實驗室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應用問題。第三步，建造載人空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應用問題。工程已完成了第一步任務和第二步任務第一階段的7次飛行任務。02活動探索2（2）空間實驗室。又稱太空實驗室（SpaceLaboratory）是一種可重復使用和多用途的載人航天科學實驗空間站。前蘇聯(lián)、美國和歐洲航天局已于20世紀七八十年代率先研制成功出空間實驗室。中國空間實驗室的雛形“天宮一號”已于2011年9月29日發(fā)射升空。中國首個真正意義上的空間實驗室——天宮二號空間實驗室于2016年9月15日成功發(fā)射。（3）中國空間站。指中華人民共和國建成的國家級太空實驗室，于2022年前后投入使用。空間站軌道高度為400~450公里，傾角42~43度，設計壽命為10年，長期駐留3人，總重量60噸至180噸，以進行較大規(guī)模的空間應用。2021年6月17日，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭發(fā)射成功，完成空間站階段的首次載人飛行任務，飛行乘組進入天和核心艙，標志著中國人首次進入自己的空間站。2022年6月5日10時44分，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭成功發(fā)射，中國空間站建造階段首次載人發(fā)射任務取得圓滿成功；12月2日晚，神舟十四、神舟十五號航天員乘組進行交接儀式，兩個乘組移交了中國空間站的鑰匙，中國空間站正式開啟長期有人駐留模式。2023年8月18日，中國航天員系統(tǒng)副總設計師李瑩輝表示，在中國空間站任務期間，科研團隊完成了國內(nèi)首例太空器官芯片研究，這也是國際上首例人工血管組織芯片研究，標志中國成為國際上第二個具有在軌開展器官芯片實驗和分析能力的國家。中國空間站空間實驗室02活動探索2（4）嫦娥工程。嫦娥工程（ChangEProject）是一個由中國國家航天局啟動的探月試驗，于2004年3月1日啟動，是中國第一個探月工程。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。該工程主要任務是獲取月球表面三維影像，分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，探測月壤特性，探測地月空間環(huán)境。2024年5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，準確進入地月轉移軌道，發(fā)射任務取得圓滿成功；6月2日，嫦娥六號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預選著陸區(qū)，開啟人類探測器首次在月球背面實施的樣品采集任務。6月25日14時07分，嫦娥六號返回器準確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預定區(qū)域，工作正常，標志著探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功，實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。嫦娥工程02活動探索2（5）火星探測?；鹦翘綔y（英文名：Marsexploration）是指人類通過向火星發(fā)射空間探測器，對火星進行的科學探測活動。大約每隔26個月就會發(fā)生一次火星沖日，火星沖日意味著這時可以使用較小花費將探測器送往火星，因此人類的火星探測活動通常也會每隔26個月出現(xiàn)一次高潮。2019年11月14日，中國火星探測任務在位于河北懷來的地外天體著陸綜合試驗場首次公開亮相，中國首次火星探測任務計劃于2020年擇機實施。2020年4月24日，中國行星探測任務被命名為“天問系列”，首次火星探測任務被命名為“天問一號”，后續(xù)行星任務依次編號。2021年4月24日，中國第一輛火星車命名為“祝融”號。2021年5月15日7時18分，天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)。截止2022年6月29日，天問一號任務環(huán)繞器和火星車均完成既定科學探測任務。天問一號任務環(huán)繞器正常飛行706天，獲取了覆蓋火星全球的中分辨率影像數(shù)據(jù)，各科學載荷均實現(xiàn)火星全球探測。2023年4月24日，國家航天局和中國科學院聯(lián)合發(fā)布了中國首次火星探測火星全球影像圖。火星探測03研討1、從人類探索宇宙的歷程中，我們知道了什么？人類在探索宇宙的歷程中，隨著觀測技術的進步，逐漸獲得了更多的宇宙信息，人類對宇宙的認識有了深刻的變化。比如，2世紀時，古希臘天文學家托勒密提出的地心說統(tǒng)治了西方對宇宙的認識長達1000多年。直到16世紀，波蘭天文學家哥白尼才提出了新的宇宙體系理論—日心說。隨著觀測技術的不斷發(fā)展和提升，人們發(fā)現(xiàn)太陽只是銀河系中一顆普通的恒星，而像銀河系這樣的星系也有無數(shù)個。隨著航天技術的進步，人類利用火箭將望遠鏡、人造衛(wèi)星、空問探測器以及航天員等送到太空。人類在探索宇宙過程中付出的艱辛努力甚至犧牲，展現(xiàn)了科學家對待未知世界勇于探索、不斷創(chuàng)新、追求真理的科學精神。同時，對宇宙的認識也不斷深化。03研討2、在太空探索中，我國取得了哪些成就？我國是世界上公認的火箭發(fā)源地，目前我國的