第1节 我们的宇宙优秀PPT.ppt

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1、第1节 我们的宇宙现在学习的是第1页，共46页我们的宇宙自古以来，人们一直对宇宙怀有难以割舍的好奇。你对宇宙有哪些疑问？宇宙有多大？宇宙的年龄？宇宙有怎样的结构？宇宙有没有发生着变化？如何变化？现在学习的是第2页，共46页温故知新温故知新 1光年光年=1、1天文单位天文单位=2、地球的平均半径是、地球的平均半径是 ；赤道的周长是赤道的周长是 ；地球的表面积是地球的表面积是 2；地球太阳的平均距离：地球太阳的平均距离：。1.496 10108 89.46 10126371400005.11081.496 108现在学习的是第3页，共46页 3、月球的半径为、月球的半径为 ；月球地球的平均距离：月

2、球地球的平均距离：；月球绕地球公转与月球自转的周期月球绕地球公转与月球自转的周期都是都是 日（因此，我们在地球上只日（因此，我们在地球上只能看到月球的一个面）。能看到月球的一个面）。温故知新温故知新173838440027.3现在学习的是第4页，共46页 4、太阳的半径是、太阳的半径是 ；约约是是 分之一光年分之一光年；太阳表面的温；太阳表面的温度约为度约为 。温故知新温故知新710560001.351072.6万万 5、银河系的直径是、银河系的直径是 光年；光年；约是太阳直径的约是太阳直径的 倍。倍。太阳位太阳位于相距银河系中心于相距银河系中心 光年的地方；光年的地方；银河系外有很多星系，称

3、为银河系外有很多星系，称为 星系，星系，最远的离我们超过最远的离我们超过 光年。光年。8万万5.4 1011河外河外100亿亿现在学习的是第5页，共46页一、宇宙中的天体系统一、宇宙中的天体系统 1、宇宙中的天体从小到大有：、宇宙中的天体从小到大有：行星、行星、现在学习的是第6页，共46页土土星星现在学习的是第7页，共46页金金星星现在学习的是第8页，共46页现在学习的是第9页，共46页一、宇宙中的天体系统一、宇宙中的天体系统 1、宇宙中的天体从小到大有：、宇宙中的天体从小到大有：行星、行星、恒星、恒星、现在学习的是第10页，共46页 恒星恒星 在地球上遥望夜在地球上遥望夜 空空，宇宙是恒星的

4、，宇宙是恒星的 世界。世界。恒星在宇宙中的恒星在宇宙中的 分布是不均匀的。分布是不均匀的。从诞生的那天起，从诞生的那天起，它们就聚集成群，它们就聚集成群，交交 映成辉，组成双映成辉，组成双 星、星团、星系星、星团、星系恒星是在熊熊燃烧着的星球。一般来说，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，星光才显得那么的微弱。球太遥远的缘故，星光才显得那么的微弱。现在学习的是第11页，共46页正正在在变变化化的的恒恒星星现在学习的是第12页，共46页金牛座中的双星（TRM1A和TRM1B）现在学习的是第13页，共4

5、6页现在学习的是第14页，共46页现在学习的是第15页，共46页一、宇宙中的天体系统一、宇宙中的天体系统 1、宇宙中的天体从小到大有：、宇宙中的天体从小到大有：行星、行星、恒星、恒星、星团、星团、现在学习的是第16页，共46页疏散星团疏散星团现在学习的是第17页，共46页球状星团球状星团现在学习的是第18页，共46页一、宇宙中的天体系统一、宇宙中的天体系统 1、宇宙中的天体从小到大有：、宇宙中的天体从小到大有：行星、行星、恒星、恒星、星团、星团、星系等星系等现在学习的是第19页，共46页 当遥望星空时，横贯天际、蔚为壮观的银河总能当遥望星空时，横贯天际、蔚为壮观的银河总能让人们欣然神往，思绪万

6、千。仔细观察的话，我们也让人们欣然神往，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成千上万亿光年空间距离的天体系统叫做“星系星系”。我。我们的太阳就是银河系中普通的一颗恒星。们的太阳就是银河系中普通的一颗恒星。星系星系现在学习的是第20页，共46页 银河并不是宇宙中唯一的星系：通过各种银河并不是宇宙

7、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，统称为河以外的星系，统称为“河外星系河外星系”。现在学习的是第21页，共46页大麦哲伦星系（大麦

8、哲伦星系（16万光年）万光年）现在学习的是第22页，共46页仙仙女女座座星星系系2百百万万光光年年现在学习的是第23页，共46页仙女座河外星系：仙女座河外星系：现在学习的是第24页，共46页 观观察察到到的的最最远远的的星星系系-一一百百多多亿亿光光年年现在学习的是第25页，共46页 3、离地球最近的是大麦哲伦星系、离地球最近的是大麦哲伦星系（16万光年），目前能观察到的星系有万光年），目前能观察到的星系有100多亿光年。多亿光年。4、天体的分布非常松散，、天体的分布非常松散，星系间的星系间的距离是大小的几十到几百倍。距离是大小的几十到几百倍。2、星系是宇宙的基本组成部分，、星系是宇宙的基本组

9、成部分，宇宙中约有宇宙中约有1000亿个星系，银河系只是亿个星系，银河系只是其中的一员。其中的一员。现在学习的是第26页，共46页二、宇宙的大尺度分布二、宇宙的大尺度分布 当我们想知道宇宙在大尺度上的分布当我们想知道宇宙在大尺度上的分布情况时情况时,我们应该去观测我们应该去观测星系星系还是还是恒星恒星?应该通过观测应该通过观测星系星系去了解宇宙在去了解宇宙在大尺度大尺度上的物质分布上的物质分布,因为宇宙在大尺度上的物质因为宇宙在大尺度上的物质分布指的就是星系的分布分布指的就是星系的分布.思考与讨论思考与讨论:现在学习的是第27页，共46页现在学习的是第28页，共46页 1、宇宙在大尺度上物质的

10、分布是均匀的。、宇宙在大尺度上物质的分布是均匀的。现在学习的是第29页，共46页现在学习的是第30页，共46页现在学习的是第31页，共46页 1、宇宙在大尺度上物质的分布是均匀的。、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、宇宙在大尺度上还是各向同性的3、宇宙是无边的、宇宙是无边的现在学习的是第32页，共46页站在铁道旁站在铁道旁,当一列火车向我们开当一列火车向我们开来时来时,听到的汽笛声会越来越高听到的汽笛声会越来越高;火车火车远去时远去时,汽笛声又逐渐低下去。声音虽汽笛声又逐渐低下去。声音虽有高低有高低,但汽笛声的频率没有变。这种但汽笛声的频率没有变。这种现象是由

11、奥地利科学家多普勒在现象是由奥地利科学家多普勒在1842年首先发现的年首先发现的,物理学上叫多普勒效应。物理学上叫多普勒效应。多普勒效应多普勒效应:现在学习的是第33页，共46页宇宙射线宇宙射线 射线射线紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线无线电波无线电波（频率从高到低频率从高到低）X 射线射线现在学习的是第34页，共46页关于哈勃的发现：关于哈勃的发现：1929年哈勃在研究星系光谱时发现了年哈勃在研究星系光谱时发现了一个奇特的现象：一个奇特的现象：几乎所有光谱的线族几乎所有光谱的线族都向光谱的红端移动了相同多的量都向光谱的红端移动了相同多的量。(光光谱向蓝端移动谱向蓝端移动,表明我们接收到的

12、恒星的光波表明我们接收到的恒星的光波频率变高频率变高,意味着恒星在向我们而来意味着恒星在向我们而来;如果光谱如果光谱红移红移,则说明恒星离我们远去。则说明恒星离我们远去。)现在学习的是第35页，共46页 由此哈勃得出了星系视向速度与距由此哈勃得出了星系视向速度与距离之间大致的线性正比关系：著名的哈离之间大致的线性正比关系：著名的哈勃定律勃定律=H0d 其中其中为退行速度退行速度,d为星系距离为星系距离,H0为哈勃常数。为哈勃常数。当年哈勃定出的当年哈勃定出的H0为500千米千米/秒秒.百万百万秒差距，最近秒差距，最近给出的出的值约为50-80千米千米/秒秒.百万秒差距。百万秒差距。现在学习的是

13、第36页，共46页 所有星系都在远离我们而去，难所有星系都在远离我们而去，难道我们处在宇宙中心吗？道我们处在宇宙中心吗？物质的密度与距离的尺度无关，天体在大尺度上物质的密度与距离的尺度无关，天体在大尺度上的分布非常均匀。的分布非常均匀。在宇宙的任何一点都会看到，其他的星体在远在宇宙的任何一点都会看到，其他的星体在远离该点。没有任何一点可以看作是膨胀的中心，离该点。没有任何一点可以看作是膨胀的中心，事实上膨胀是非常均匀的。事实上膨胀是非常均匀的。因此我们得出宇宙中没有特殊的位置。每因此我们得出宇宙中没有特殊的位置。每一个观测者看到的现象都是一样的。这被称作一个观测者看到的现象都是一样的。这被称作

14、“哥白尼原理哥白尼原理”。现在学习的是第37页，共46页 星系运动模型：星系运动模型：宇宙是在不宇宙是在不断膨胀的。断膨胀的。这为大爆炸宇宙论这为大爆炸宇宙论提供了最有力的证据。提供了最有力的证据。讨论：讨论：你能想象宇宙中星系在怎样运动你能想象宇宙中星系在怎样运动吗？吗？现在学习的是第38页，共46页古代观察天空的工具是古代观察天空的工具是眼睛眼睛，现在的科，现在的科学家呢？学家呢？哈勃太空望远镜在离地球表面哈勃太空望远镜在离地球表面580千米千米高空的轨道上运行，重达高空的轨道上运行，重达1.1万千克，镜面万千克，镜面直径达直径达240厘米。厘米。现在学习的是第39页，共46页哈勃（Edw

15、in Powell Hubble)美国天文学家 1923至至1924年在威年在威尔逊天文台天文台时，哈勃哈勃发现仙女座大星云的仙女座大星云的12颗造父造父变星，星，根据周光关系，推算出它根据周光关系，推算出它们位于位于银河系以外，是与河系以外，是与银河系一河系一样的恒星系的恒星系统，这一一发现使使哈勃成哈勃成为星系天文学星系天文学的奠基人。的奠基人。1929年，在斯年，在斯赖佛佛发现谱线红移移现象的基象的基础上，哈勃上，哈勃结合自己的合自己的观测资料，提出星系距离越料，提出星系距离越远，红移越大，就移越大，就是是说，所有的星系都在离我们而去，星系离我们越远，运所有的星系都在离我们而去，星系离我

16、们越远，运动的速度越快，星系间的距离在不断地扩大动的速度越快，星系间的距离在不断地扩大。这被称被称为“哈勃哈勃定定律律”。现在学习的是第40页，共46页天文望远镜和射电望远镜天文望远镜和射电望远镜现在学习的是第41页，共46页发现发现1、所有的星系都在、所有的星系都在远离远离 我们而去。我们而去。哈勃哈勃太空望远镜太空望远镜还看到了什么？还看到了什么？发现发现2、星系离我们越远，运动的速度越、星系离我们越远，运动的速度越快快；发现发现3、星系间的距离在不断地、星系间的距离在不断地 扩大扩大难道地球是宇宙的中心？难道地球是宇宙的中心？现在学习的是第42页，共46页探究实验如果某个点上有一只无知的

17、细菌，看到所有的点离如果某个点上有一只无知的细菌，看到所有的点离他而去，能说明它处在中心位置吗？他而去，能说明它处在中心位置吗？如果你是某个点上的聪明的细菌，当看到所有的点如果你是某个点上的聪明的细菌，当看到所有的点和你的距离变大时，你能得出什么结论？和你的距离变大时，你能得出什么结论？现在学习的是第43页，共46页讨论：哈勃的发现能让我们得出怎样的结论？讨论：哈勃的发现能让我们得出怎样的结论？如果宇宙在膨胀，如果宇宙在膨胀，星系星系就好比在气球表面上的就好比在气球表面上的紅紅色标记。色标记。当当气球膨胀时，两个星系远离气球膨胀时，两个星系远离对方的对方的速度与速度与它们之间的它们之间的距离成正比。距离成正比。发现发现1、所有的星系都在、所有的星系都在远离远离 我们而去。我们而去。发现发现2、星系离我们越远，运动的速度越、星系离我们越远，运动的速度越快快；发现发现3、星系间的距离在不断地、星系间的距离在不断地扩大扩大现在学习的是第44页，共46页三、膨胀的宇宙三、膨胀的宇宙 1、河外星系的、河外星系的谱线红移谱线红移，利用，利用多多普勒效应普勒效应，可推断星系间正在相互退，可推断星系间正在相互退行远离。行远离。2、宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。、宇宙的膨胀是没有中心的膨胀。现在学习的是第45页，共46页现在学习的是第46页，共46页