高二地理:第一章《浩瀚的宇宙》學案導學 魯教版選修1
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111 第一章 浩瀚的宇宙 學案 導學 探索宇宙 【學習指導】 1.了解人類對宇宙的認識在不斷深化。 2.理解宇宙探測的意義。 3.了解宇宙探測的現(xiàn)狀和宇宙環(huán)境的保護。 4.樹立科學的宇宙觀,培養(yǎng)熱愛科學和勇于探索的精神。 【知識結(jié)構(gòu)】 【重難點知識講解】 一、人類探索宇宙的歷程 從古代起,人們就幻想穿過地球大氣層,飛上太空。1957年10月,原蘇聯(lián)用火箭把第一顆人造地球衛(wèi)星送上了天,開創(chuàng)了從太空觀測、研究地球和整個宇宙的新時代。例如,各種科學衛(wèi)星和空間探測器上天后,發(fā)現(xiàn)了地球大氣層外還有磁層;宇宙中存在著大量的X射線、γ射線。還測量了許多行星表面的物理特性和化學成分。 20世紀60年代以來,各種載人飛船、航天站、航天飛機先后進入太空,實現(xiàn)了在沒有地球大氣干擾的情況下,人類對月球、大行星的逼近觀測和直接取樣觀測,以及對宇宙空間環(huán)境的直接探測,極大地充實和豐富了人類對于太陽系和宇宙的知識。 宇宙探測的發(fā)展,不僅使人們進一步了解了地球的宇宙環(huán)境,而且還影響和改變著人們的社會生活。例如,人們利用衛(wèi)星進行軍事偵察、空間通信、氣象觀測,以及尋找資源、為飛機導航等,從中獲得許多實際利益。 在1957年世界第一顆人造衛(wèi)星上天,到1981年世界第一架航天飛機試航成功,在這短短的24年中,人類對宇宙的認識,已經(jīng)從空間探索階段,逐步進入到了空間開發(fā)利用的新階段。 我國的航天事業(yè)起步于20世紀50年代中期,現(xiàn)在已經(jīng)步入世界上航天技術(shù)先進國家的行列。 二、宇宙資源的開發(fā) 人類進入宇宙空間并開始適應(yīng)、研究、認識、開發(fā)和利用空間環(huán)境,這是人類文明史上的一次大飛躍。宇宙環(huán)境蘊藏著豐富的自然資源。 1、空間資源。利用極其遼闊的宇宙空間,人造衛(wèi)星可以從距離地球數(shù)萬千米的高度觀測地球,迅速、大量地收集有關(guān)地球的各種信息;利用高真空、強輻射和失重等地面實驗室難以模擬的物理條件,可以在衛(wèi)星上進行各種科學實驗,例如在生物衛(wèi)星上研究失重對昆蟲、微生物、植物的生長、發(fā)育和代謝的影響。 2、太陽能資源。太陽能是地球最重要的能源。但是,其絕大部分能源不能穿透地球大氣層到達地表。如何最大限度地利用太陽能,是擺在科學家面前的科研課題。 3、礦產(chǎn)資源??茖W家們對航天員從月球上帶回的月巖標本進行了分析,發(fā)現(xiàn)月巖中含有地殼里的全部元素和約60種礦藏,還富含地球上沒有的能源氦3,它是核聚變反應(yīng)堆理想的燃料。此外,在火星和木星之間的軌道上運行著成千上萬顆小行星,其中不少小行星富含礦體。 空間開發(fā)活動,無論規(guī)模和技術(shù),還是經(jīng)濟投入,都已不是一個國家所能獨立完成的。因此,空間資源開發(fā)的一個趨向是日益走上國際合作的道路。 三、宇宙環(huán)境保護 人類向宇宙空間發(fā)射的各種航天器,固然有著十分重大的科研和應(yīng)用價值,但是不可避免地會產(chǎn)生太空垃圾。例如工作壽命終止的航天器、因意外或有有意爆炸產(chǎn)生的碎片,以及航天員扔出飛船艙外的垃圾等。這些空間垃圾大約以每年10%的速度增加,而且體積越來越大。由于空間垃圾和航天器之間的相對速度很大,一般為幾千米每秒到幾十千米每秒,因此即使輕微碰撞,也會造成航天器的重要損壞。面對這種情況,科學家們大聲疾呼“保護太空清潔!”現(xiàn)在,航天專家已經(jīng)開始研究限制太空垃圾產(chǎn)生的辦法,例如,將停止工作的衛(wèi)星推進到其它軌道上去,以免同正常工作的衛(wèi)星發(fā)生碰撞;用航天飛機把損壞的衛(wèi)星帶回地球,以減少空間的大件垃圾。 【學海泛舟】 人類探索宇宙的歷程 古時候,人們每天看到太陽、月亮和星星東升西落,仿佛看到一個巨大的圓穹形的“天”繞著大地不停地轉(zhuǎn)動。 公元前4世紀,古希臘哲學家亞里斯多德提出了大地是球形的證據(jù)。他說,大地實際上是一個球體,一部分是陸地,一部分是海洋,外面包圍著空氣。還作了論證,朋食時的黑影是地球的投影,它是個圓弧,可見地球是球體或者是近似的球體。 公元前270年,古希臘天文學家阿里斯塔克曾經(jīng)測定太陽和月亮對地球距離的近似比值,同時還提出地球繞太陽運轉(zhuǎn)的理論??墒沁@古代樸素的“日心說”,在那時候卻沒有人相信。 在歐洲,基督教認為,宇宙萬物都是上帝創(chuàng)造的,《圣經(jīng)》中說,上帝花了6天工夫“創(chuàng)造了世界”。有1天,上帝來到一片空蕩虛無、黑黝黝的空間,他把它分為天和地,又創(chuàng)造了光,把光亮和黑暗分開,就有了晝和夜。第2天,又創(chuàng)造了光,把光亮和黑暗分開,就有了晝和夜。第2天,又創(chuàng)造了空氣,把天和地之間用空氣隔開。第3天,他又把地上的水聚在一起,使海陸分開,讓陸地生長出青草、蔬菜和果樹。第4天,他創(chuàng)造了太陽、月亮和星星,普照大地。第5天,他又創(chuàng)造了飛鳥和游魚,使世界更富有生氣。第6天,上帝又創(chuàng)造了昆蟲、野獸和牲畜,還嫌美中不足,又按照自己形象創(chuàng)造了人,讓人來管理世界上的一切。他對自己的杰作感到十分滿意,到了第7天,他便休息了,并把第7天定為圣日,也就是人們所說的禮拜(星期日)。 公元2世紀,希臘天文學家說,地球處于宇宙的中心,太陽、月亮和行星,都是圍繞著地球轉(zhuǎn)動的。這種“地球中心說”正符合“上帝創(chuàng)世說”的需要,為它提供了“科學依據(jù)”?!妒ソ?jīng)》成了當時檢驗真理的標準,誰要是宣傳和《圣經(jīng)》不同的觀點,誰就是“異端邪說”,誰就褻瀆了“神靈”,誰就要受到宗教法庭的嚴厲制裁。因此,在漫長的歷史時期里,科學真理的傳播被禁錮了。 到了16世紀,波蘭天文學家哥白尼在《天體運行論》一書中首先提出:地球不是宇宙的中心,地球和其他行星一樣,都是繞著太陽運動的,而地球也在不停地自轉(zhuǎn)著。 哥白尼完成了這部著作后,猶豫了36年才拿出來出版。書一出版,即遭到了羅馬天主教會的激烈反對。他們宣布太陽中心說是“異端邪說”,燒了哥白尼的書,殘酷迫害傳播哥白尼學說的人。 意大利思想家布魯諾宣傳和發(fā)展了哥白尼的思想。他說,地球并不是宇宙的中心,它不過是繞著太陽運行的一個石頭而已。空間是遼闊的,宇宙是無限的,星星都是一些遙遠的太陽。 教會將布魯諾送進監(jiān)獄,罪名是反對《圣經(jīng)》。布魯諾堅強不屈,最后卻被送到火弄場上活活燒死。 真理的聲音是元法燒毀的。在布魯諾死后9年,德國天文學家刻卜勒出版了《新天文學》一書,第一次指出行星運動的軌道是橢圓形的,太陽的位置在橢圓形的一個焦點上。 意大利科學家伽利略站在威尼斯的圣馬爾谷教堂塔樓上,第一次用望遠鏡觀測浩瀚的天空,發(fā)現(xiàn)了哥白尼假設(shè)的天文事實,有4個衛(wèi)星在繞木星不停地轉(zhuǎn)動。伽利略也因此受到迫害。 真理是扼殺不了的,哥白尼的學說被越來越多的科學家證實。地球照樣轉(zhuǎn)個不停。 之后,德國科學家開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律,英國科學家牛頓又進一步證明了行星圍繞太陽運行是受到“萬有引力”的作用,從而進一步揭示了宇宙的秘密。 現(xiàn)在,人們可以利用巨大的天文望遠鏡和先進的射電望遠鏡,對宇宙中遙遠的天體進行觀察。還可以利用人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等把儀器和人送到宇宙空間或其他星球上,探索更多的宇宙秘密。 通過多年的探索,現(xiàn)在人們知道: 太陽并不是宇宙中唯一的恒星。天空中閃爍著群星,都是像太陽一樣能發(fā)光的恒星。它們距離地球很遠,其中最近的也有4.22光年。(光年是計量天體距離的單位,光每秒傳播約30萬千米。) 有些恒星離我們太遠,肉眼無法分辨。如果通過天文望遠鏡觀察,可以發(fā)現(xiàn):橫貫天空的銀河,原來是由許多恒星構(gòu)成的。這個龐大的恒星集團,大約有1000億~2000億顆恒星,構(gòu)成“鐵餅”形,直徑約10萬光年。人們把這個龐大的恒星集團叫做銀河系。我們的太陽系是銀河系的一員,距銀河系中心約3萬光年,與眾多恒星一起,圍繞銀河系中心運動著。 銀河系在宇宙中并不是唯一的恒星集團。在銀河系外還有很多像銀河系一樣的龐大的恒星集團,例如仙女座星系、獵犬座星系。我們把銀河系以外的恒星集團,叫做河外星系。目前,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約10億個河外星系,這些河外星系也都在運動著。 銀河系和我們現(xiàn)在所能觀測到的所有河外星系,被稱做總星系。 現(xiàn)在,用射電望遠鏡已能觀測到100億光年外的宇宙空間情況,但仍沒有找到宇宙的邊緣。 【同步練習】 一、單選題。 1.人類對太陽的逼近觀測開始于( ) A.1973年美國發(fā)射的大型載人航天站“天空實驗室” B.1969年至1972年美國的“阿波羅”登月計劃實施 C.1957年原蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星上天 D.1973年原蘇聯(lián)發(fā)射的大型載人航天站“天空實驗室”。 2.目前人類對宇宙空間的探索正處在( ) A.很好地保護階段 B.空間開發(fā)階段 C.初步探索階段 D.大規(guī)模開發(fā)階段 3.宇宙空間資源的特點是( ?。? A.空氣濃、強輻射、失重 B.高密度、強輻射、失重 C.高真空、弱輻射、失重 D.高真空、強輻射、失重 4.下列不會造成空間垃圾污染的是( ?。? A.工作壽命終止的航天器 B.航天員扔出飛船艙外的垃圾 C.航天器有意或無意爆炸產(chǎn)生的垃圾 D.返回型人造地球衛(wèi)星 5.空間垃圾的主要危害是( ) A.污染大氣 B.危害人體健康 C.造成航天器的重大損壞 D.落到地面,毀壞建筑 6.開發(fā)宇宙能源資源主要是指開發(fā)其( ) A.重力能 B.天體引力能 C.太陽能 D.風能 7. 在衛(wèi)星上進行科學實驗往往會取得比地球上更好的效果,是由于那里( ?。? A. 高真空、強輻射、失重 B. 高真空、弱輻射、失重 C. 高密度、強輻射、失重 D. 低真空、強輻射、失重 8. 人類對宇宙探測的手段按發(fā)展順序排列的是( ) A.人造衛(wèi)星——載人飛船——航天站——航天飛機 B.航天飛機——人造衛(wèi)星——航天站——載人飛船 C.人造衛(wèi)星——航天飛機——載人飛船——航天站 D.載人飛船——航天飛機——人造衛(wèi)星——航天站 9.關(guān)于宇宙資源的敘述,錯誤的是( ) A.遼闊的宇宙空間屬于可開發(fā)的資源 B.宇宙空間的高真空、強輻射、失重狀況均屬資源 C.宇宙中的太陽能源比地球表面豐富得多 D.太陽系小行星的巖體中富含地球上沒有的能源3 He 10.以下有關(guān)宇宙的說法,錯誤的是( ) A.宇宙是用時間和空間來表達內(nèi)涵的 B.宇宙是物質(zhì)的,物質(zhì)處于難以預(yù)料的運動和發(fā)展中 C.目前,人類所能觀測到的宇宙半徑大約是200億光年 D.隨著空間探測技術(shù)的發(fā)展,人類觀測到的宇宙范圍將不斷擴大 11.人類探索宇宙的目的是( ) A.了解宇宙發(fā)展規(guī)律,控制其向有利于人類的方向發(fā)展 B.地球人口過多,向宇宙空間轉(zhuǎn)移 C.研究、認識、開發(fā)和利用宇宙環(huán)境 D.保護地球以外的生命 12.從古到今,人類對宇宙的探索未曾停息且不斷發(fā)展,以下說法正確的是( ) A.1969年,原蘇聯(lián)用火箭把第一顆人造地球衛(wèi)星送上太空 B.1972年,美國的“阿波羅”登月計劃,使人類首次涉足月球 C.1990年,世界第一架航天飛機試航成功 D.1999年,我國第一艘載人航天實驗飛船“神舟”號發(fā)射升空 二、雙選題。 1.下列清除空間垃圾的有效措施是( ?。? A.將停止工作的衛(wèi)星推進其他軌道上 B.減少航天器發(fā)射 C.用航天飛機把損壞的衛(wèi)星帶回地球 D.建立空間垃圾站 2.關(guān)于我國航天事業(yè)的發(fā)展正確的是( ?。? A.起步于20世紀60年代中期 B.1970年發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星 C.1975年成為世界上第三個掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國家 D.20世紀90年代開始承擔國外商業(yè)性的衛(wèi)星發(fā)射 3. 目前太空垃圾的主要來源是( ) A.小行星爆炸 B.工作壽命終止或爆炸的航天器 C.彗星升華的物質(zhì) D.航天員扔出飛船外的垃圾 4. 有關(guān)我國航天事業(yè)的發(fā)展,敘述正確的是( ) A. 起步于20世紀60年代中期,發(fā)展速度較快 B. 1970年發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星 C. 1975年成為世界上第三個掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國家 D. 20世紀90年代開始承擔國外商業(yè)性的衛(wèi)星發(fā)射 5. 宇宙探測的發(fā)展,影響和改變著人們的社會生活,主要表現(xiàn)為( ?。? A. 利用氣象衛(wèi)星更準確地預(yù)報天氣 B. 從空中研究地球,因隔有厚厚的大氣層,不能為人類尋找資源 C. 利用衛(wèi)星進行無線電長波通訊 D. 利用衛(wèi)星為飛機、輪船導航,為汽車導向 三、綜合題。 材料1:繼1999年11月20日我國第一艘載人航天試驗飛船“神舟一號”發(fā)射成功后,我國在2001年1月20日和2002年3月25日又成功發(fā)射“神舟二號”和“神舟三號”載人試驗飛船?!吧裰鬯奶枴憋w船也將在年內(nèi)發(fā)射升空。 材料2:載人航天是人類開發(fā)利用空間資源的重要手段。自1961年4月12日人類首次進入太空成功后,載人航天一直是當代世界科技史上最攝人心魄的樂章。發(fā)展載人航天也就成為世界大國綜合國力的重要標志。 材料3:2002年10月23日上午11時17分,我國自行研制的第二代傳輸型遙感衛(wèi)星“中國資源二號”在山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功?!爸袊Y源二號”衛(wèi)星發(fā)射成功和穩(wěn)定運行,標志著我國航天遙感技術(shù)日臻成熟。 閱讀上述三則材料,結(jié)合相關(guān)知識完成下列問題: (1)世界上把第一顆人造地球衛(wèi)星和第一個宇航員送上天的國家是( ) A、美國 B、前蘇聯(lián) C、中國 D、法國 (2)人類探索宇宙的目的是( ) A、了解宇宙發(fā)展規(guī)律,控制宇宙空間 B、開發(fā)和利用宇宙環(huán)境資源 C、地球人口過多,準備向宇宙空間轉(zhuǎn)移 D、發(fā)現(xiàn)、保護地外生命 (3)目前人類開發(fā)利用的宇宙自然資源主要有( ) ①空間重力資源 ②空間太陽能資源 ③空間礦產(chǎn)資源 ④宇宙生物資源 A、①② B、③④ C、②④ D、①④ (4)我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”成功發(fā)射于( ) A、1970年 B、1960年 C、1975年 D、1984年 (5)簡述載人航天器進入太空的重要意義。 (6)我國成功發(fā)射“神舟號”系列飛船的意義是什么? 【參考答案】 一、單選題 1.A 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7. A 8. A 9. D 10. B 11. C 12. D 二、雙選題 1.AC 2.BC 3.BD 4.BD 5.AD 三、綜合題 【簡析】試題以我國成功發(fā)射的“神舟”系列載人試驗飛船為背景材料,引出世界和我國開發(fā)利用宇宙太空資源的成果及前景?!吧裰邸陛d人試驗飛船是我國高科技領(lǐng)域繼“兩彈一星”之后,規(guī)模最大、系統(tǒng)最復雜、技術(shù)難度最高的大型工程,“神舟”載人試驗飛船的發(fā)射成功有利于提高我國的綜合國力和在世界上的大國形象,為我國開發(fā)利用宇宙太空資源創(chuàng)造條件。 【參考答案】 (1)B(2)B(3)A(4)A (5)載人航天器進入太空實現(xiàn)了在沒有地球大氣干擾的情況下,人類對月球、大行星的逼真觀測和直接取樣觀測,以及對宇宙空間環(huán)境的直接探測,極大地充實和豐富了人類關(guān)于太陽系和宇宙的知識。 (6)我國成功發(fā)射“神舟”載人試驗飛船是中國航天史上一項重要的里程碑,標志著中國將成為繼美、俄之后第三個掌握載人航天技術(shù)的國家,展示了中國綜合國力的提高,對增強中華民族的自豪感和國民凝聚力、提高中國的國際地位意義深遠。 111- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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