九年级科学下册 第1章 第1节《我们的宇宙》课件 华东师大版.ppt

1 我们的宇宙 宇宙宇宙 是我们所在的空间 宇 字的本义就是指 上下四方 地球是我们的家园 而地球仅是太阳系的第三颗行星 而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧 而银河系 在宇宙所有星系中 也许很不起眼 这一切 组成了我们的宇宙 宇宙 是所有天体共同的家园 宇宙 又是我们所在的时间 宙 的本意就是指 古往今来 因为 我们的宇宙不是从来就有的 它也有着诞生和成长的过程 现代科学发现 我们的宇宙大概形成于二百亿年以前 在一次无比壮观的大爆炸中 我们的宇宙诞生了 这就是著名的 大爆炸 理论 宇宙一经形成 就在不停地运动着 科学家发现 宇宙正在膨胀着 星体之间的距离越来越大 宇宙的明天会怎样 许多的科学家正为此辛勤工作着 这也许永远是一个谜 一个令人无限神往的谜 1 宇宙中的天体系统 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 恒星在地球上遥望夜空 宇宙是恒星的世界 恒星在宇宙中的分布是不均匀的 从诞生的那天起 它们就聚集成群 交映成辉 组成双星 星团 星系 恒星是在熊熊燃烧着的星球 一般来说 恒星的体积和质量都比较大 只是由于距离地球太遥远的缘故 星光才显得那么微弱 恒星 恒星往往成群分布 一般地 我们把恒星数在十个以上而且在物理性质上相互联系的星群叫做 星团 比如金牛座中的 昴星团 毕星团 巨蟹座的蜂巢星团等 根据星团包含的恒星数 星团的形状和在银河系中位置分布的不同 星团又分为疏散星团和球状星团 疏散星团一般由十几到几千颗恒星组成 结构松散 形状也不规则 它们一般分布在银道面附近 所以也被称作 银河星团 在银河系内发现的疏散星团目前有一千多个 其中包括刚提到的金牛座昴星团 毕星团 球状星团则由成千上万 多至几十万的恒星组成 它们聚集成球形 越往中心越密集 球状星团大多都分布在银河系中心方向 一个球状星团内的恒星差不多都是在同一时期形成的 它们的演化过程也大致相同 比较著名的如武仙座的球状星团 它由大约二百五十万颗恒星组成 离我们大约2 5万光年 星团 疏散星团 球状星团 当遥望星空时 横贯天际 蔚为壮观的银河总能让人们欣然神往 思绪万千 仔细观察的话 我们也能看出银河实际上是由许许多多颗星星所组成的 在天文学中 我们把这种由千百亿颗恒星以及分布在它们之间的星际气体 宇宙尘埃等物质构成的 占据了成千上万亿光年空间距离的天体系统叫做 星系 我们的太阳就是银河系中普通的一颗恒星 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 一般地 我们把除银河以外的星系 统称为 河外星系 星系 仙女座河外星系 当我们提到宇宙空间时 我们往往会想到那里是一无所有的 黑暗寂静的真空 其实 这不完全对 恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的 但远不是真正的 真空 而是存在着各种各样的物质 这些物质包括星际气体 尘埃和粒子流等 人们把它们叫做 星际物质 星际物质与天体的演化有着密切的联系 观测证实 星际气体主要由氢和氦两种元素构成 这跟恒星的成分是一样的 人们甚至猜想 恒星是由星际气体 凝结 而成的 星际尘埃是一些很小的固态物质 成分包括碳合物 氧化物等 星际物质在宇宙空间的分布并不均匀 在引力作用下 某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来 形成云雾状 人们形象地把它们叫做 星云 按照形态 银河系中的星云可以分为弥漫星云 行星状星云等几种 星云 蝴蝶星云 漏斗星云 眨眼睛星云 星云 金牛座蟹状星云 巨蛇座位鹰嘴状星云 猎户座位马头星云 彗星 流星 流星 2 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 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 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 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 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 为什么会产生多普勒效应呢 我们知道 由于声源产生的声波引起人耳膜的振动 才会听到声音 耳膜每秒振动的次数多 人感到的音调就高 反之就低 一般情况下 声源发什么音调 人应当听到同样的音调 但当人和声源发生相对运动时 情况就不同了 当火车向你开来时 汽笛的声波使耳膜每秒振动的次数增多 听到的声音就不断提高 当火车开走时 耳膜每秒振动的次数减少 听到的音调就变低了 有经验的铁路工人 能根据汽笛声调的变化 可以估计出火车行驶的快慢和方向 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 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 宇宙膨胀是没有中心的膨胀 为什么 三 太阳系和宇宙 九大行星 小行星 彗星等天体按一定的轨道围绕太阳公转构成了太阳系 九大行星 水星 金星 地球 火星 木