1.1人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)（講義）（解析版）

浙教版九年級(jí)下冊(cè)第一章第1節(jié)人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)【知識(shí)點(diǎn)分析】一.古代人的宇宙觀中國(guó)古代對(duì)宇宙起源有各種傳說。古代神話有盤古開天辟地的傳說：宇宙原來是混沌的一團(tuán)氣，后來盤古用神斧把這一團(tuán)混沌氣劈開，輕的上升為天，重的下沉為地，盤古死后，身體的各個(gè)部分成為天地間的的萬物。世界不同的民族和文化，形成了許多關(guān)于宇宙創(chuàng)始的神話傳說。例如，在歐洲神話中，上帝創(chuàng)造了宇宙以及其中的萬物，天體的運(yùn)行也是上帝安排好的。二.從地心說到日心說人類歷史發(fā)展到公元前6世紀(jì)，人類文明進(jìn)入理性思考的時(shí)代。中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的早期蓋天說認(rèn)為，天圓如張蓋，地方如棋盤。早期的古希臘學(xué)者也有類似的看法。蓋天說這種宇宙觀，雖然已經(jīng)擺脫了神話的影響，但遠(yuǎn)沒有揭示宇宙的本質(zhì)。公元2世紀(jì)，希臘科學(xué)家托勒密在亞里士多德等前人對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾十年的觀測(cè)，運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法，創(chuàng)立了“地心說”。托勒密認(rèn)為，地球處于宇宙中心靜止不動(dòng)，日月、行星和恒星等所有天體都圍繞著地球在各自的圓形軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)，而恒星位于最外面的天球上，它們之間的相對(duì)位置保持不變，同時(shí)作為一個(gè)整體在天空中轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)學(xué)說與基督教關(guān)于天堂、人間、地獄的說法剛好吻合，得到了占統(tǒng)治地位的教廷也竭力支持。到了16世紀(jì)，“地心說”不僅成了禁錮了人們思想的工具，而且也阻礙了天文學(xué)的發(fā)展。托勒密及其宇宙體系科學(xué)家們經(jīng)過仔細(xì)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)行規(guī)律與托勒密的宇宙體系并不吻合。16世紀(jì)，哥白尼用自制的簡(jiǎn)陋儀器經(jīng)過20年的天文觀測(cè)與研究，建立了日心說。他在不同的時(shí)間、不同的距離從地球上觀察行星，發(fā)現(xiàn)每一顆行星的運(yùn)行情況都不相同，而且發(fā)現(xiàn)了日地距離始終不變。因此他否定了地球是宇宙的中心，認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心，地球和行星圍繞著太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的，月球圍繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)，而最外層的恒星天球則與地心說并無本質(zhì)區(qū)別。哥白尼提出的“日心說”，差不多經(jīng)過一個(gè)世紀(jì)才被人們接受。其間，伽利略利用自制的天文望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了可以支持日心說的天文現(xiàn)象，日心說才逐漸得到認(rèn)可。哥白尼的“日心說”闡明了天體運(yùn)行的規(guī)律，為人類認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系，進(jìn)而認(rèn)識(shí)地球的起源奠定了基礎(chǔ)?！叭招恼f”挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來居于統(tǒng)治地位的“地心說”，否定了基督教上帝創(chuàng)造一切的教義，使神權(quán)統(tǒng)治的根基產(chǎn)生了動(dòng)搖，因此遭到了教會(huì)勢(shì)力的殘酷鎮(zhèn)壓。為了捍衛(wèi)這一學(xué)說，不少仁人志士與神權(quán)的統(tǒng)治勢(shì)力進(jìn)行了前仆后繼的斗爭(zhēng)，甚至付出了生命的代價(jià)。哥白尼及其宇宙體系三.現(xiàn)代宇宙學(xué)說20世紀(jì)10~20年代，美國(guó)天文學(xué)家哈勃(EdwinPowellHubble)等人致力于旋渦星云的測(cè)量?？茖W(xué)家們用先進(jìn)的科學(xué)儀器，研究星系的運(yùn)動(dòng)情況，測(cè)出不同星系之間的距離，并通過觀察一個(gè)星系，判斷出這一星系運(yùn)動(dòng)的速度，以及它是遠(yuǎn)離銀河系還是靠近銀河系方向運(yùn)動(dòng)。1929年，哈勃根據(jù)自己的測(cè)量數(shù)據(jù)，分析了24個(gè)星系的速度和距離，發(fā)現(xiàn)距離越大的河外星系，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度也越大。也就是說，所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。哈勃的發(fā)現(xiàn)告訴我們，星系一直在運(yùn)動(dòng)，一直在變化，宇宙在不斷地膨脹。實(shí)驗(yàn)表明，在氣球脹大的過程中，對(duì)氣球表面上任何一個(gè)小圓點(diǎn)而言，其他小圓點(diǎn)都在不斷的離他而去。我們可以進(jìn)行這樣的推理：如果能將時(shí)間倒退，宇宙中的星系之間的距離必然縮小，最終會(huì)聚在一個(gè)點(diǎn)上。大爆炸宇宙論認(rèn)為，大約137億年前，我們所處的宇宙被擠壓在一個(gè)“原始火球”中，那時(shí)的宇宙極小、極熱，又有極大的密度，宇宙就是在這個(gè)大火球的爆炸中誕生的。大爆炸后，宇宙迅速膨脹，現(xiàn)在的宇宙比100億年前增大了100多億倍，爆炸引起的宇宙膨脹一直延續(xù)至今，大爆炸宇宙模型將延續(xù)下去。宇宙的膨脹有觀測(cè)事實(shí)的支持，又得到眾多科學(xué)家的理論闡釋，因此，大爆炸宇宙論已成為目前被人們廣為接受的一種宇宙起源學(xué)說。【例題分析】【例1】（2021·紹興期末）我們利用氣球做了星系運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的模擬實(shí)驗(yàn)（如圖），下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的描述中，錯(cuò)誤的是A．在氣球表面畫上的這些小圓，是模擬宇宙中的星系B．給氣球充氣，使氣球不斷地脹大，是模擬宇宙的膨脹C．氣球脹大過程中各圓點(diǎn)間的距離變化模擬星系運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)D．氣球脹大時(shí)，對(duì)甲圓點(diǎn)而言，乙圓點(diǎn)的遠(yuǎn)離速度比丙更快【答案】D【解析】A、用氣球做關(guān)于星系運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的模擬實(shí)驗(yàn)，用畫的小圓模擬宇宙中的星系，故A正確。B、給氣球充氣，使氣球不斷地脹大，用來模擬宇宙膨脹，故B正確。C、各個(gè)小圓點(diǎn)之間的距離變化，說明了星系距離在變大，說明星系運(yùn)動(dòng)，故C正確。D、充氣時(shí)氣球以球狀脹大，對(duì)甲圓點(diǎn)而言，乙圓點(diǎn)的遠(yuǎn)離速度小于丙，故D錯(cuò)誤。2．（杭州競(jìng)賽）由于對(duì)流，熱空氣上升，在日常我們所見的燭焰，如圖所示，但假如在完全失重充滿空氣的太空船里，你認(rèn)為燭焰的形狀是（

）A． B． C． D．不能點(diǎn)燃【答案】B【解析】太空艙完全失重，充滿空氣；有氧氣，所以火焰可以點(diǎn)燃，由于失去重力，火焰的形狀不再是紡錘形，而變?yōu)閳A形；故ACD不符合題意、B符合題意。故選B。3.（寧波期末）在氣球表面均勻的畫上一些小圓點(diǎn)，向氣球充氣使氣球膨脹，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說法正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)可以作為宇宙膨脹的證據(jù) B．小圓點(diǎn)之間的距離都在增大C．小圓點(diǎn)都以某一圓點(diǎn)為中心膨脹 D．小圓點(diǎn)本身大小保持不變【答案】B【解析】A．該實(shí)驗(yàn)可以模擬宇宙膨脹的過程，但是不能作為宇宙膨脹的證據(jù)，故A錯(cuò)誤；B．氣球在不斷膨脹，它的體積不斷增大，因此小圓點(diǎn)之間的距離都在增大，故B正確；C．小圓點(diǎn)都以氣球內(nèi)的球心為中心膨脹，而不是以某一圓點(diǎn)為中心，故C錯(cuò)誤；D．氣球膨脹時(shí)，由于它的表面積增大，所以小圓點(diǎn)本身大小也在增大，故D錯(cuò)誤。4．下列關(guān)于宇宙的認(rèn)識(shí)正確的是（）A．銀河系是宇宙的中心B．地球等行星源自太陽(yáng)的大爆炸C．宇宙是不斷膨脹和演化的D．質(zhì)量越大的恒星壽命越長(zhǎng)【答案】C【解析】A．宇宙有數(shù)十億個(gè)星系組成，銀河系是其中之一，故A錯(cuò)誤；BC．宇宙大爆炸理論是指：宇宙誕生于大爆炸，并且爆炸引起了宇宙膨脹，而這種膨脹還在繼續(xù)，故B錯(cuò)誤、C正確；D．恒星的壽命和它的質(zhì)量體積有關(guān)，質(zhì)量越大的恒星壽命越短，這是因?yàn)橘|(zhì)量越大壓力就越大，這種情況下恒星內(nèi)部的核反應(yīng)就更加劇烈，故D錯(cuò)誤。5．2018年3月14日，宇宙無邊界理論的提出者——斯蒂芬·霍金去世。霍金等現(xiàn)代科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，宇宙是（

）A．靜止的 B．由星系構(gòu)成的 C．不會(huì)演化的 D．不會(huì)膨脹的【答案】B【解析】宇宙是不斷的運(yùn)動(dòng)中，不斷膨脹，且不斷會(huì)演化出新的星系和天體，所以只有B符合，其他都不符合。6．下列說法正確的是()A．地球、月球、火星都是環(huán)繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的行星B．流水、風(fēng)、冰川都是導(dǎo)致地形變化的外力因素C．清明節(jié)、端午節(jié)、中秋節(jié)都是以月相變化周期為依據(jù)確定的D．大爆炸宇宙論、大陸板塊構(gòu)造學(xué)說、太陽(yáng)系形成的星云說都是得到證實(shí)的科學(xué)結(jié)論【答案】B【解析】月球是地球的衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。地球、火星是太陽(yáng)系的行星，繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；流水、風(fēng)、冰川都是導(dǎo)致地形變化的外力因素，B正確；清明節(jié)是以地球繞日公轉(zhuǎn)周期為依據(jù)確定的，端午節(jié)、中秋節(jié)都是以月相變化周期為依據(jù)確定的，C錯(cuò)誤；大爆炸宇宙論、大陸板塊構(gòu)造學(xué)說、太陽(yáng)系形成的星云說都是屬于科學(xué)假說，而不是得到證實(shí)的科學(xué)結(jié)論，D錯(cuò)誤。故選B。7．科學(xué)理論的提出，必須要有一定的證據(jù)。下列科學(xué)證據(jù)與科學(xué)理論相符合的是（）A．太陽(yáng)黑子與日心說B．譜線紅移與地球的演化C．微波背景輻射與宇宙大爆炸D．始祖鳥化石的發(fā)現(xiàn)與生命起源【答案】C【解析】A．太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面由于溫度較低而顯得較暗的氣體斑塊，是太陽(yáng)活動(dòng)最基本、最明顯的表現(xiàn)；而日心說是認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙中心的理論。太陽(yáng)黑子并不能夠?yàn)槿招恼f提供必要的證據(jù)，故A錯(cuò)誤。B．譜線紅移是指來自星系的光譜線向紅端移動(dòng)的現(xiàn)象。用多普勒相應(yīng)解釋河外星系的譜線紅移，可以推斷星系之間正在互相退行遠(yuǎn)離即證明宇宙正在膨脹，并不能證明地球的演化，故B錯(cuò)誤。C．宇宙熱大爆炸理論將宇宙從密度和溫度都是極大的時(shí)刻開始的膨脹稱為熱大爆炸，認(rèn)為宇宙起源于熱大爆炸。微波背景輻射是指彌漫于整個(gè)宇宙均勻的各項(xiàng)同性的輻射，這種輻射來自宇宙深處，被認(rèn)為是熱大爆炸留下的余溫。因此微波背景輻射為宇宙熱大爆炸理論提供了有力的證據(jù)，故C正確。D．始祖鳥化石的發(fā)現(xiàn)是為研究生物的進(jìn)化歷程提供依據(jù)，而不是生命起源，故D錯(cuò)誤。8．下列有關(guān)大爆炸宇宙論的說法正確的是(

)A．大爆炸宇宙論是科學(xué)家通過科學(xué)觀察和研究得出的一個(gè)科學(xué)結(jié)論B．大爆炸宇宙論是科學(xué)家通過科學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)的一些自然現(xiàn)象所建立的假說C．因?yàn)橛钪嬖诓粩嗯蛎浀氖聦?shí)為大爆炸宇宙論提供了有力證據(jù)，所以大爆炸宇宙論已經(jīng)說明了宇宙起源的事實(shí)D．大爆炸宇宙論和牛頓第一定律一樣是科學(xué)定律【答案】B【解析】大爆炸宇宙論是目前被人們廣為接受的一種宇宙起源學(xué)說,并不是科學(xué)結(jié)論,更不是科學(xué)定律。隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)還將不斷深入。9．科學(xué)家對(duì)1994年夏發(fā)生的彗星撞擊木星的天文現(xiàn)象進(jìn)行了準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和大量的觀察研究，這一事實(shí)表明(

)A．宇宙膨脹理論是錯(cuò)誤的B．人類已能預(yù)測(cè)一切自然現(xiàn)象C．人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)正在不斷深化D．宇宙是不可認(rèn)識(shí)的，以上準(zhǔn)確預(yù)報(bào)只是巧合【答案】C【解析】科學(xué)家對(duì)1994年夏發(fā)生的彗星撞擊木星的天文現(xiàn)象進(jìn)行了準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和大量的觀察研究，這一事實(shí)表明人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)在不斷地深化，故選C。10.中國(guó)古代流傳著“開天辟地”的神話，下列對(duì)該神話的說法正確的是(

)A．這是一個(gè)科學(xué)假設(shè)B．它能科學(xué)地解釋宇宙起源C．它采用了宇宙膨脹的觀點(diǎn)D．它既是神話，也反映了人類對(duì)宇宙起源進(jìn)行探究的思想【答案】D【解析】在當(dāng)時(shí)缺乏設(shè)備儀器的時(shí)代，能想象“開天辟地”之說，盡管是神話，但同時(shí)反映了人類對(duì)宇宙的探究。11．目前，大爆炸宇宙論已被大多數(shù)科學(xué)家所接受，其主要觀點(diǎn)有(

)A．宇宙的年齡大約是150億歲B．宇宙以極高的密度和溫度，被擠壓在一個(gè)“原始火球”中C．宇宙在爆炸中誕生，并不斷地膨脹下去D．以上說法都是【答案】D【解析】大爆炸宇宙論認(rèn)為宇宙的年齡大約是150億歲，宇宙以極高的密度和溫度，被擠壓在一個(gè)“原始火球”中，宇宙在爆炸中誕生，并不斷地膨脹下去。故選D。12．哈勃對(duì)星系光譜的研究發(fā)現(xiàn)星系運(yùn)動(dòng)有如下特點(diǎn)(

)A．所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去B．星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快C．星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大D．以上說法都是【答案】D【解析】美國(guó)天文學(xué)家哈勃通過對(duì)星系光譜的研究，發(fā)現(xiàn)星系的運(yùn)動(dòng)有如下特點(diǎn)：所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去；星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，它的退行速度越快星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。故D符合題意。13．下列關(guān)于宇宙的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是(

)A．太陽(yáng)是宇宙的中心B．宇宙是無邊的、膨脹的C．地球是太陽(yáng)系中的行星之一D．宇宙是由大量不同層次的星系構(gòu)成的【答案】A【解析】A．太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心，太陽(yáng)系是銀河系的一員，銀河系又是宇宙中的一個(gè)星系，太陽(yáng)不是宇宙的中心，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．大爆炸理論認(rèn)為宇宙起源于一次大爆炸，并不斷的膨脹，故B正確，不符合題意；C．太陽(yáng)系中有八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，故C正確，不符合題意；D．銀河系就是宇宙的一個(gè)星系，故D正確，不符合題意。14．宇宙起源的證據(jù)是(

)A．哈勃定律B．舊約“創(chuàng)世紀(jì)”C．盤古開天辟地的神話D．女媧補(bǔ)天的傳說【答案】A【解析】哈勃發(fā)現(xiàn)，星系退行速度與距離成正比，即證實(shí)了宇宙大爆炸。故A正確。15.下列宇宙探測(cè)的成果中，對(duì)改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活起了重要作用的是()①發(fā)現(xiàn)宇宙中存在著大量的X射線和伽馬射線；②利用衛(wèi)星進(jìn)行氣象觀測(cè)、軍事偵察、空間通訊、飛機(jī)導(dǎo)航等；③利用衛(wèi)星尋找地球上的資源；④探測(cè)到許多行星表面的物理特性和化學(xué)成分A．①② B．②③ C．③④ D．②④【答案】B【解析】①發(fā)現(xiàn)宇宙中存在著大量的X射線和伽馬射線；④探測(cè)到許多行星表面的物理特性和化學(xué)成分；這兩項(xiàng)只是幫助人們更了解宇宙以及宇宙中的行星；對(duì)改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活起的作用不大；②利用衛(wèi)星進(jìn)行氣象觀測(cè)、軍事偵察、空間通訊、飛機(jī)導(dǎo)航等；利用衛(wèi)星進(jìn)行氣象觀測(cè)使人類能夠進(jìn)行天氣的預(yù)測(cè)，更好地安排生產(chǎn)；利用衛(wèi)星進(jìn)行軍事偵察對(duì)國(guó)家的國(guó)防有重大影響；利用衛(wèi)星進(jìn)行飛機(jī)導(dǎo)航可以更好地方便人們的出行；所以對(duì)改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活起了重要作用；③利用衛(wèi)星尋找地球上的資源；有利于人類對(duì)地球的資源進(jìn)行開發(fā)，從而服務(wù)人類的社會(huì)生活，因此對(duì)改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活起了重要作用；ACD項(xiàng)不符合題意、B項(xiàng)符合題意。16．現(xiàn)代宇宙論最重要的證據(jù)是(

)A．霍金提出的黑洞理論B．所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快C．古代“上帝”創(chuàng)造的D．氣球充氣后不斷膨脹，氣球上各個(gè)小圓點(diǎn)間的距離不斷變大【答案】B【解析】現(xiàn)代宇宙論最重要的證據(jù)是：所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快。故選B。17．下列有關(guān)宇宙的起源的說法，得不到科學(xué)支持的是()A．大約在150億年前，我們所處的這個(gè)宇宙是被擠壓在一起的一個(gè)“原始火球”B．宇宙就是在這個(gè)大火球發(fā)生的一次大爆炸中誕生的C.宇宙是相當(dāng)近的過去創(chuàng)生的，十七世紀(jì)時(shí)鄔謝爾主教算出宇宙誕生日期是公元前4004年D．大爆炸理論尚不能確切地解釋宇宙在“原始火球”之前到底存在著什么東西【答案】C【解析】大約在150億年前，我們所處的這個(gè)宇宙是被擠壓在一起的一個(gè)“原始火球”；宇宙就是在這個(gè)大火球發(fā)生的一次大爆炸中誕生的；大爆炸理論尚不能確切地解釋宇宙在“原始火球”之前到底存在著什么東西。故選C。18．小科同學(xué)把氣球吹成球形后，用沾有墨汁的毛筆在氣球表面均勻地畫上小圓點(diǎn)，再把氣球吹至排球大小，發(fā)現(xiàn)黑點(diǎn)之間的距離增大，如圖所示。(1)在氣球膨脹的過程中，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)____(填“大于”、“等于”或“小于”)大氣壓強(qiáng)。(2)如果用氣球變化模擬宇宙演變，那么本實(shí)驗(yàn)使小科體驗(yàn)到宇宙的____沒有中心?！敬鸢浮看笥谂蛎洝窘馕觥?1)氣球膨脹就是因?yàn)闅馇騼?nèi)部氣體壓強(qiáng)變大，大于外界的大氣壓強(qiáng)，產(chǎn)生了向外的壓強(qiáng)差；(2)氣球上