人教高一 人类对宇宙的新探索

人教高一 人类对宇宙的新探索

‎1．3 人类对宇宙的新探索 课程标准：‎ ‎（知识目标：）‎ ‎ 让学生了解人类探测宇宙、开发宇宙和保护宇宙已经取得的成果，明确人类认识的宇宙范围在不断扩大，理解宇宙探测的意义。‎ ‎（能力目标：）‎ ‎ 培养学生利用资料、图像分析说明问题的能力。‎ 教学重点：‎ ‎ 宇宙空间资源和宇宙探测的意义。‎ 课时安排：一课时 教学过程：‎ 一、宇宙探测的发展 ‎1．  古代对宇宙的探测 ‎【讲述】人类对宇宙的认识经历了一个漫长的时期。最初，人类对宇宙的认识是基于想像。在我国古代，有许多关于“宇宙”“太空”的描写。如远古时代的“盘古开天地”“女娲补天”，以及神话小说《西游记》中的“大闹天宫”“月宫”，还有《封神演义》中的许多描写等。‎ 在古代，人们不仅对宇宙怀有美好的想像，而且劳动人民运用杰出的智慧还发明创造了许多天文观测仪，如圭表、日晷、浑象、漏刻等，在一些地方还建有天文观测仪台，如北京古观象台、河南登封的测景台等。可见，古代劳动人民是聪明而伟大的。‎ ‎【承转】到了近代，人类对宇宙的探测已跨人了一个新时代。‎ ‎2．宇宙探测的新时代 ‎【提问】请同学们阅读课文，看看人类对宇宙的新探索取得了哪些成果?‎ ‎（1）无人航天器阶段：1957年，原苏联用火箭把第一颗人造地球卫星送上天空。‎ ‎（2）载人航天器阶段：‎ ‎1961年，原苏联成功发送第一艘载人飞船。宇航员加加林是第一个进入太空的人。‎ 图1．13显示，从1969年至1972年，美国的“阿波罗”登月计划先后6次将12名航天员送上月球，从此以后，各种载人飞船、航天站、航天飞机先后进入太空，开创了对宇宙空间进行探索的新时代。‎ ‎ 1971年，美国发射大型载人航天站“天空实验室”（图1.14）‎ ‎ 1981年，美国成功试航世界第一架航天飞机“哥伦比亚”号。‎ ‎【提问】人类对宇宙的新探索有哪些重大发现，取得了哪些重要的成果呢?‎ ‎【小结】从20世纪60年代至今，人类对宇宙空间的观测、探索主要取得了以下几方面 的成果：‎ ‎ (1)发现在地球上大气层外存在磁层；‎ ‎ (2)发现宇宙空间存在着大量的x射线和Y射线 ‎ (3)测量了许多行星表面的物理特性和化学成分 ‎ (4)在没有大气干扰的情况下，人类完成了对月球、大行星的逼近观测和直接取样观测。‎ ‎【承转】人类在向宇宙空间的探索过程中，我国也同世界上一些发达国家一样不甘落后，走在了时代的前列。请同学们阅读教材13页“中国向宇宙空间进军大事记”和图1．15来了解。可见，我国航天事业起步于20世纪50年代中期，已步入世界航天技术先进国家行列。 ‎ ‎【设问】人类对宇宙的探测有何意义呢?‎ ‎【板书】3．宇宙探测的意义 ‎【小结】宇宙探测具有时代的意义，使人们对宇宙包括地球本身有了进一步的了解；宇宙探测还影响和改变着人们的社会生活。‎ ‎【承转】人类探测宇宙的目的是什么呢?‎ ‎【板书】二、开发宇宙 ‎【讲述】人类探测宇宙的目的就是为了开发利用宇宙资源 目前，人类主要开发下列几种资源 ‎1. 空间资源 ‎【设问】人类是怎样开发利用空间资源的呢?‎ ‎【学生讨论、回答】(1)利用人造卫星在距离地球一定高度上进行对地球的观测，从而收集关于地球的各种信息；(2)在卫星上进行各种科学实验。‎ ‎【承转】但是，人类在开发利用空间资源的过程中，也遇到了重重困难。为什么呢?‎ ‎【讨论、回答】因为宇宙空间具有高真空、强辐射、失重等特点。‎ ‎【引导】尽管这样，科学家还是克服了许多困难，在太空进行了各种科学实验，例如在生物卫星上研究失重对昆虫的、微生物、植物的生长、发育和代谢的影响。我们科学家还利用宇宙环境的特殊性进行航天育种试验，在太空中培育出了如太空青椒、太空黄瓜、太空玉米、太空一号小麦、太空一串红等植物品种，取得了显著的成果。‎ ‎【板书】2．太阳能资源 ‎【设问】科学家为什么要在宇宙空间中开发太阳能资源呢?‎ ‎【学生讨论、回答，教师分析、总结】前面我们在学习第2课时就已经知道，太阳辐射的能量是巨大的、永不枯竭的，并且是一种清洁的能源，但是绝大部分的太阳能不能透过大气层到达地表(大气对太阳辐射具有吸收、反射和散射的作用，从而削弱了到达地面的太阳辐射。这一部分我们将在2．2节中详细学习)。所以，科学家在太空中开发太阳能资源是为了最大限度地利用太阳能。许多科学家还有一些设想，大家请看图1．16。‎ ‎【板书】3．矿产资源 ‎【提问】目前人类已知的空间矿产资源有哪些?主要分布在哪个星球上?‎ ‎【讲述】主要分布在月球的岩层中，发现月岩中含有地壳中的全部元素和约60种矿藏，另外还有3He；在火星和木星之间运行的一些小行星上富含矿体。‎ ‎【进一步引导、设问】开发宇宙中的矿产资源有何意义呢?‎ ‎【学生讨论、回答，教师总结】随着地球上人口的不断增加，地球将面临资源枯竭的问题。所以，近年来世界上一些国家的学者、科学家就大胆提出了“到太空中去寻找、开发新资源”的设想。通过开发宇宙资源，不仅可以补充地球上矿产资源之不足，而且还可以寻找、开采到新的矿种，这样就能为人类社会的发展做出新的贡献。‎ ‎【承转】科学家对宇宙的探索和开发，极大地拓展了人类的视野和生存空间，使入类能够有效地利用宇宙环境。然而，随着对宇宙探索的规律和范围的不断扩大，也带来了一些意想不到的问题。‎ ‎【板书】 三、保护宇宙环境 ‎ 1．太空垃圾的产生及危害 ‎【讲述】目前，人类已经向太空发射了5000多个各类航天器，这些航天器仍然在轨道〔有比苹果大的航天器碎片大约有7000～8000个，小的碎片约有3500万个，共计大约3000吨太空垃圾在日夜不停地绕地球飞行。‎ ‎【提问】请同学们再进一步阅读课文及1．17图，看太空垃圾主要来自哪些方面?‎ ‎【小结】太空垃圾的产生主要有以下几个方面： (1)工作寿命终止的航天器；(2)因意外或有意爆炸产生的碎片； (3)航天员扔出飞船舱外的垃圾。‎ ‎【讲述】目前，太空垃圾大约以每年10％的速度增加，而且体积越来越大。‎ ‎【承转】这些遨游在太空的垃圾会造成什么危害呢?‎ ‎【讲述】据计算，一块以每秒‎10千米速度在太空中穿行的碎片和在空气中以每小时‎600千米的速度穿行的飞行物具有同样的破坏效果。就是说，在太空中，哪怕一个鸡蛋大小的碎片，都可以把一个卫星击毁。‎1996年11月24日，正在太空中执行任务的美国航天飞机“哥伦比亚”号，就曾经遭到太空垃圾袭击，只是由于这块垃圾很小，才只给宇航员的窗口留下几处痕迹。1996年7月，法国的一颗名字叫“樱桃”的卫星曾经被一块太空垃圾击中，而这块垃圾恰好是10年前法国的“阿丽亚娜”火箭末级爆炸后的碎片。幸好这块碎片并没有直接击中卫星，而是击中了卫星的平衡臂，臂膀被击断，卫星严重倾斜，曾经一度失去控制。然而，俄罗斯的“宇宙1275"卫星就没有那么幸运了，这颗卫星在与太空垃圾相撞后发生爆炸，变成了一堆废铜烂铁。‎ ‎【承转】可见，太空垃圾的危害是相当大的。那么，怎样来减少空间垃圾呢?‎ ‎【板书】2．保护宇宙环境 ‎ 请同学们分析课文、读图1．17来寻找办法。‎ ‎【小结】限制或清除太空垃圾的办法主要有：‎ ‎(1)将停止工作的卫星推进到其他轨道上；‎ ‎(2)用航天飞机把损坏的卫星带回地球。‎ ‎【思考】同学们想一想还有什么好办法呢?(让学生展开思维、发挥想像畅所欲言)‎ ‎【总结】宇宙是浩瀚的，我们在对宇宙环境开发利用的同时，还要注意保护、重视实现宇宙空间探测利用的可持续发展；宇宙又是神秘的，让我们学好本领，充满信心，到广阔的宇宙环境中去探索。‎ 练习：‎ ‎1．世界上第一颗人造卫星上天，开创了太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代，其时间及发射的国家A ‎ A、1957年 原苏联 B、1975年 俄罗斯 ‎ C、1857年 美 国 D、1957年 美 国 ‎2．世界第—架航天飞机试航成功是在A ‎ A、1981年 B、1957年 C、1975年 D、1969年 ‎ ‎3．我国第—颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功是在B ‎ A、1960年 B、1970年 C、1975年 D、1985年 ‎4．我国航天事业的发展起步于A A、1956年 B、1930年 C、1970年 D、1960年 ‎5．不属于宇宙空间特点的是A A、低辐射 B、高真空 C、资源丰富 D、失重 ‎6．宇宙空间的垃圾是指ABD A、寿命终止的航天器 B、爆炸产生的碎片 C、陨石 D、航天员扔出的垃圾