1.1人類對宇宙的認(rèn)識（講義）（解析版）

浙教版九年級下冊第一章第1節(jié)

人類對宇宙的認(rèn)識

【知識點分析】

一.古代人的宇宙觀

中國古代對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

一團氣，后來盤古用神斧把這一團混沌氣劈開，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)，人類文明進入理性思考的時代。中國戰(zhàn)國時期的早期蓋

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宇宙的認(rèn)識的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾十

年的觀測，運用數(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，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轉(zhuǎn)，而恒星位于最外面的天球上，它們之間的相對位置保持不變，同

時作為一個整體在天空中轉(zhuǎn)動。

這個學(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。

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托勒密及其宇宙體系

科學(xué)家們經(jīng)過仔細(xì)觀測，發(fā)現(xiàn)行星運行規(guī)律與托勒密的宇宙體系并不吻合。16世紀(jì)，

哥白尼用自制的簡陋儀器經(jīng)過20年的天文觀測與研究，建立了日心說。他在不同的時間、

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)為太陽是宇宙的中心，地球和行星圍繞著太

陽做圓周運動的，月球圍繞著地球轉(zhuǎn)動，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”闡明了天體運行的規(guī)律，為人類認(rèn)識太陽系，進而認(rèn)識地球的起源奠定了基礎(chǔ)。“日

心說”挑戰(zhàn)了長期以來居于統(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)生了動搖，因此遭到了教會勢力的殘酷鎮(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)治勢力進行了前仆后繼的斗爭，甚至付出了生命的代價。

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，美國天文學(xué)家哈勃(EdwinPowellHubble)等人致力于旋渦星云的

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測量?？茖W(xué)家們用先進的科學(xué)儀器，研究星系的運動情況，測出不同星系之間的距離，并通

過觀察一個星系，判斷出這一星系運動的速度，以及它是遠(yuǎn)離銀河系還是靠近銀河系方向運

動。1929年，哈勃根據(jù)自己的測量數(shù)據(jù)，分析了24個星系的速度和距離，發(fā)現(xiàn)距離越大的

河外星系，對應(yīng)的運動速度也越大。也就是說，所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去，星系離我們

越遠(yuǎn)，它的退行速度越快；星系間的距離在不斷地擴大。哈勃的發(fā)現(xiàn)告訴我們，星系一直在

運動，一直在變化，宇宙在不斷地膨脹。

實驗表明，在氣球脹大的過程中，對氣球表面上任何一個小圓點而言，其他小圓點都在

不斷的離他而去。

我們可以進行這樣的推理：如果能將時間倒退，宇宙中的星系之間的距離必然縮小，最終會

聚在一個點上。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“原始

火球”中，那時的宇宙極小、極熱，又有極大的密度，宇宙就是在這個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。宇宙的膨脹有觀測事實的支持，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動特點的模擬實驗（如圖），下列對

該實驗的描述中，錯誤的是

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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間的距離變化模擬星系運動特點

D．氣球脹大時，對甲圓點而言，乙圓點的遠(yuǎn)離速度比丙更快

【答案】D

【解析】A、用氣球做關(guān)于星系運動特點的模擬實驗，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、各個小圓點之間的距離變化，說明了星系距離在變大，說明星系運動，故C正確。

D、充氣時氣球以球狀脹大，對甲圓點而言，乙圓點的遠(yuǎn)離速度小于丙，故D錯誤。

2．（杭州競賽）由于對流，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，向氣球充氣使氣球膨脹，下列關(guān)于該

實驗說法正確的是（）

A．該實驗可以作為宇宙膨脹的證據(jù)B．小圓點之間的距離都在增大

C．小圓點都以某一圓點為中心膨脹D．小圓點本身大小保持不變

【答案】B

【解析】A．該實驗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

誤；

B．氣球在不斷膨脹，它的體積不斷增大，因此小圓點之間的距離都在增大，故B正確；

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C．小圓點都以氣球內(nèi)的球心為中心膨脹，而不是以某一圓點為中心，故C錯誤；

D．氣球膨脹時，由于它的表面積增大，所以小圓點本身大小也在增大，故D錯誤。

4．下列關(guān)于宇宙的認(rèn)識正確的是（）

A．銀河系是宇宙的中心B．地球等行星源自太陽的大爆炸

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

【答案】C

【解析】A．宇宙有數(shù)十億個星系組成，銀河系是其中之一，故A錯誤；

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，這是因為質(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?；艚鸬痊F(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．不會演化的D．不會膨脹的

【答案】B

【解析】宇宙是不斷的運動中，不斷膨脹，且不斷會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)繞太陽轉(zhuǎn)動的行星

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、太陽系形成的星云說都是得到證實的科學(xué)結(jié)論

【答案】B

【解析】月球是地球的衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動。地球、火星是太陽系的行星，繞太陽轉(zhuǎn)動，A

錯誤；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錯誤；大爆炸

宇宙論、大陸板塊構(gòu)造學(xué)說、太陽系形成的星云說都是屬于科學(xué)假說，而不是得到證實的

科學(xué)結(jié)論，D錯誤。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．太陽黑子與日心說B．譜線紅移與地球的演化

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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．太陽黑子是太陽表面由于溫度較低而顯得較暗的氣體斑塊，是太陽活動最基

本、最明顯的表現(xiàn)；而日心說是認(rèn)為太陽是宇宙中心的理論。太陽黑子并不能夠為日心說

提供必要的證據(jù)，故A錯誤。

B．譜線紅移是指來自星系的光譜線向紅端移動的現(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宇宙均勻的各項同性的輻射，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)是為研究生物的進化歷程提供依據(jù)，而不是生命起源，故D錯誤。

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．因為宇宙在不斷膨脹的事實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

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。隨著科技的進步，人們對宇宙的認(rèn)識還將不斷深入。

9．科學(xué)家對1994年夏發(fā)生的彗星撞擊木星的天文現(xiàn)象進行了準(zhǔn)確的預(yù)報和大量的觀察研

究，這一事實表明()

A．宇宙膨脹理論是錯誤的B．人類已能預(yù)測一切自然現(xiàn)象

C．人類對宇宙的認(rèn)識正在不斷深化D．宇宙是不可認(rèn)識的，以上準(zhǔn)確預(yù)報只是巧

合

【答案】C

【解析】科學(xué)家對1994年夏發(fā)生的彗星撞擊木星的天文現(xiàn)象進行了準(zhǔn)確的預(yù)報和大量的

觀察研究，這一事實表明人類對宇宙的認(rèn)識在不斷地深化，故選C。

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10.中國古代流傳著“開天辟地”的神話，下列對該神話的說法正確的是()

A．這是一個科學(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D．它既是神話，也反映了人類對宇宙起源進行探究的思

想

【答案】D

【解析】在當(dāng)時缺乏設(shè)備儀器的時代，能想象“開天辟地”之說，盡管是神話，但同時反映

了人類對宇宙的探究。

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“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“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．哈勃對星系光譜的研究發(fā)現(xiàn)星系運動有如下特點()

A．所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去B．星系離我們越遠(yuǎn)，運動的速度越快

C．星系間的距離在不斷地擴大D．以上說法都是

【答案】D

【解析】美國天文學(xué)家哈勃通過對星系光譜的研究，發(fā)現(xiàn)星系的運動有如下特點：所有的

星系都在遠(yuǎn)離我們而去；星系離我們越遠(yuǎn)，它的退行速度越快星系間的距離在不斷地擴

大。故D符合題意。

13．下列關(guān)于宇宙的認(rèn)識錯誤的是()

A．太陽是宇宙的中心B．宇宙是無邊的、膨脹的

C．地球是太陽系中的行星之一D．宇宙是由大量不同層次的星系構(gòu)成的

【答案】A

【解析】A．太陽是太陽系的中心，太陽系是銀河系的一員，銀河系又是宇宙中的一個星

系，太陽不是宇宙的中心，故A錯誤，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

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C正確，不符合題意；

D．銀河系就是宇宙的一個星系，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，即證實了宇宙大爆炸。故A正確。

15.下列宇宙探測的成果中，對改變?nèi)祟惿鐣钇鹆酥匾饔玫氖?)

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)星進行氣象觀測、軍事偵察、

空間通訊、飛機導(dǎo)航等；③利用衛(wèi)星尋找地球上的資源；④探測到許多行星表面的物理特

性和化學(xué)成分

A．①②B．②③C．③④D．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探測到許多行星表面的物理

特性和化學(xué)成分；這兩項只是幫助人們更了解宇宙以及宇宙中的行星；對改變?nèi)祟惿鐣?/p>

活起的作用不大；

②利用衛(wèi)星進行氣象觀測、軍事偵察、空間通訊、飛機導(dǎo)航等；利用衛(wèi)星進行氣象觀測使

人類能夠進行天氣的預(yù)測，更好地安排生產(chǎn)；利用衛(wèi)星進行軍事偵察對國家的國防有重大

影響；利用衛(wèi)星進行飛機導(dǎo)航可以更好地方便人們的出行；所以對改變?nèi)祟惿鐣钇鹆?/p>

重要作用；

③利用衛(wèi)星尋找地球上的資源；有利于人類對地球的資源進行開發(fā)，從而服務(wù)人類的社會

生活，因此對改變?nèi)祟惿鐣钇鹆酥匾饔茫?/p>

ACD項不符合題意、B項符合題意。

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，星系離我們越遠(yuǎn)，運動的速度越快

C．古代“上帝”創(chuàng)造的

D．氣球充氣后不斷膨脹，氣球上各個小圓點間的距離不斷變大

【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，星系離我們越遠(yuǎn)，

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運動的速度越快。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，我們所處的這個宇宙是被擠壓在一起的一個“原始火球”

B．宇宙就是在這個大火球發(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，我們所處的這個宇宙是被擠壓在一起的一個“原始火球”；宇

宙就是在這個大火球發(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，再把

氣球吹至排球大小，發(fā)現(xiàn)黑點之間的距離增大，如圖所示。

(1)在氣球膨脹的過程中，球內(nèi)氣體的壓強____(填“大于”、“等于”或“小于”)大氣壓強。

(2)如果用氣球變化模擬宇宙演變，那么本實驗使小科體驗到宇宙的____沒有中心。

【答案】大于膨脹

【解析】(1)氣球膨脹就是因為氣球內(nèi)部氣體壓強變大，大于外界的大氣壓強，產(chǎn)生了向外

的壓強差；

(2)氣球上的各個小圓點都會均勻的變大，沒有一個中心，這說明了宇宙的膨脹也是沒有中

心的。

19．關(guān)于下列話題。

屬于神話的有：____；屬于