2023學(xué)年完整公開課版我們的宇宙

1我們的宇宙溫故知新1光年=㎞1、1天文單位=㎞2、地球的平均半徑是㎞；

赤道的周長(zhǎng)是㎞；地球的表面積是㎞2；地球太陽的平均距離：㎞。1.496×1089.46×10126371400005.1×1081.496×1081、宇宙是什么？2、宇宙中天體如何分布？3、宇宙有多大？4、宇宙有壽命嗎？思考與討論：一、宇宙中的天體系統(tǒng)

天體按他們的體積大小和質(zhì)量大小，可以排列為——————、——————、星團(tuán)、——————等層次。行星恒星星系地球所處的星系是——————————。銀河系為什么不是太陽系？1、星系

現(xiàn)在知道宇宙中大約有1000億個(gè)規(guī)模與銀河系相當(dāng)?shù)男窍怠?/p>

星系是宇宙的基本組成部分。銀河系只是星系中的普通一員。地球所在的星系是銀河系。2、離我們最近和最遠(yuǎn)的星系（可觀測(cè)到）最近的星系（16光年）最遠(yuǎn)的星系（200萬光年）更遠(yuǎn)的可達(dá)100多億光年（無法觀測(cè)到）3、星系的分布星系成團(tuán)：★團(tuán)由數(shù)十個(gè)星系組成的星系稱為星系群?！镉蓭装俚綆浊€(gè)星系組成的星系集團(tuán)稱為星系團(tuán)?！镉纱罅啃窍祱F(tuán)組成超星系團(tuán)。思考：

要了解大尺度上宇宙物質(zhì)的分布，我們應(yīng)觀測(cè)星系還是恒星？

星系是宇宙的基本組成部分，應(yīng)該從考察星系和星系團(tuán)的運(yùn)動(dòng)和分布。二、星系的分布：近20多年來，天文學(xué)家觀察星系發(fā)現(xiàn)：1）宇宙在更大尺度上（104光年以上），宇宙物質(zhì)的分布是均勻的。2）宇宙在大尺度上不但是均勻的，而且觀測(cè)者在各個(gè)方向上觀測(cè)到的宇宙狀況相同，即宇宙在大尺度上還是各向同性的。宇宙在大尺度上的結(jié)構(gòu)是均勻的和各向同性的。宇宙在大尺度上的結(jié)構(gòu)是均勻的和各向同性的。思考：

既然宇宙在大尺度上結(jié)構(gòu)均勻和各向同性，那么宇宙有邊嗎？

如果宇宙有邊，那么邊界處不可能是各向同性，所以宇宙是——————的，同樣宇宙也是沒有——————。無邊中心三、膨脹的宇宙閱讀小資料，多普勒效應(yīng)1、生活中遇到過多普勒效應(yīng)嗎？2、火車?guó)Q兩聲變尖，說明聲波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)還是變短？火車?guó)Q兩聲變得低沉，說明聲波的波長(zhǎng)變短還是變長(zhǎng)？3、解釋河外星系的譜線紅移現(xiàn)象。

火車?guó)Q聲變尖時(shí)，波長(zhǎng)變短，說明火車向我們駛來；火車?guó)Q聲變低時(shí)，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，說明火車正遠(yuǎn)離我們而去。

當(dāng)一個(gè)恒星相對(duì)于我們太陽系運(yùn)動(dòng)而且方向是背我們而去的話，那么我們觀測(cè)到這個(gè)恒星發(fā)出的光的頻率會(huì)變低，波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，向————端移動(dòng)。

波長(zhǎng)紅

天文學(xué)家在觀測(cè)星系時(shí)，發(fā)現(xiàn)來自星系的光譜并不在標(biāo)準(zhǔn)位置上，所有的譜線的波長(zhǎng)都變長(zhǎng)，即顏色變紅了，也就是說譜線向紅端移動(dòng)了，這個(gè)現(xiàn)象稱為河外星系的譜線紅移。

波長(zhǎng)

波長(zhǎng)

宇宙正在不斷膨脹，星系之間正在相互退行遠(yuǎn)離。多譜勒效應(yīng)依據(jù)：河外星系的譜線紅移，可用————-————解釋。

星系之間的相互遠(yuǎn)離表明，星系與星系之間的距離會(huì)變得越來越大。我們就說：宇宙正在膨脹

宇宙的膨脹是沒有中心的膨脹沒有中心的膨脹沒有中心的膨脹哈勃（EdwinPowellHubble)

美國(guó)天文學(xué)家1923至1924年在威爾遜天文臺(tái)時(shí)，哈勃發(fā)現(xiàn)仙女座大星云的12顆造父變星，根據(jù)周光關(guān)系，推算出它們位于銀河系以外，是與銀河系一樣的恒星系統(tǒng)，這一發(fā)現(xiàn)使哈勃成為星系天文學(xué)的奠基人。

1929年，在斯賴佛發(fā)現(xiàn)譜線紅移現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，哈勃結(jié)合自己的觀測(cè)資料，提出星系距離越遠(yuǎn)，紅移越大，就是說，所有的星系都在離我們而去，星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快，星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。這被稱為“哈勃定律”。天文望遠(yuǎn)鏡和射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)1、所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡還看到了什么？發(fā)現(xiàn)2、星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)的速度越快；發(fā)現(xiàn)3、星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大難道地球是宇宙的中心？1、現(xiàn)代宇宙論最重要的證據(jù)是（）A、氣球充氣后會(huì)不斷膨脹，氣球上各個(gè)小圓點(diǎn)間距離不斷變化B、霍金提出的黑洞理論C、由河外星系的譜線紅移得到的：星系間的距離在不斷擴(kuò)大D、多普勒效應(yīng)練習(xí)：C2、目前人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)正處于（）階段A、幻想B、適應(yīng)C、利用改造D、探索D3、近現(xiàn)代的科學(xué)家們用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)宇宙起源做了深入的研究，發(fā)現(xiàn)了許多關(guān)于宇宙起源的證據(jù)，其中最重要的發(fā)現(xiàn)之一，是美國(guó)的天文學(xué)家（）