宇宙的未來(人教版高二必修) 教案教學設計

 宇宙的未來 

【學習精要】 

1．依照課文內容填空，揣摩下列語句所反映出的文章主要內容和作者的科學思想。 

①這篇文章的主題是           ，或者不如說，科學家認爲將來是什麼樣子的。預言將來當然是非常困難的。……但是儘管有這些失敗，科學家仍然認爲他們能預言未來。 

②當然，科學預言也許並不比那些巫師或預言家的更可靠些。……但是在         下，我們認爲可以做可靠的預言。……我們必須假定，在圍繞任何其他星系的任何方向的背景也是相同的。這隻有在如果宇宙的平均密度以及膨脹率處處相同時纔有可能。平均密度或膨脹率的大區域的任何變化都會使微波背景在不同方向不同。（事實是微波背景的變化小得不能再小――編者注）這表明，宇宙行爲在非常大尺度下是簡單的，而不是混沌的。因此我們可以 

                                            。 

③這樣，對於宇宙的未來其關鍵問題在於：             ？如果它比臨界值小，宇宙就會永遠膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會      ，而時間本身就會在大擠壓處終結。 

④宇宙的初始密度爲什麼被這麼仔細地選取呢？也許存在某種原因，使得宇宙必須剛好具有臨界密度。看來可能存在兩種解釋。一種是所謂       原理，……其思想是，可能存在許多具有不同密度的不同宇宙。只有那些非常接近臨界密度的能存活得足夠久幷包含足夠形成恆星和行星的物質。……有人對爲何密度應這麼接近於臨界值尋求另外可能的解釋。這種探索導致極早期宇宙的      理論。……如果      理論是正確的，宇宙就應該包含足夠的暗物質，使得密度達到臨界值。 

【積累感悟】 

2．給下列加點的字注音。

模棱（   ）     精神恍惚（   ）   隘（   ）道    拯（ ）救

尷尬（     ）   股票下瀉（   ）   坍（   ）縮    迄（  ）今爲止

3．下列句子中加點的詞語使用正確的一項是（ ）

A．如果這些最終都沒有發生，則斯巴達城會對阿波羅太陽神如此之感恩戴德，以至忽視其巫師作錯預言的這個事實。

B．你只要把你的電視調到一個空的頻道就能實際觀測到這個輻射。你在屏幕上看到的斑點的小部分就是從太陽系外的微波引起的。

C．我們觀測到星系在整個空間中分佈得不均勻，它們成團地集中在一起，其範圍從幾個星系乃至幾百個星系。

D．這種探索導致極早期宇宙的暴漲理論。其思想是宇宙的尺度曾經不斷地加倍過，正如在遭受極端通貨膨脹的國家每隔幾個月價格就加倍一樣。

閱讀課內文段，完成文後各題。（共計18分） 

即便我們知道了制約宇宙的有關定律，我們仍然不能利用它們去預言遙遠的未來。這①是因爲物理方程的解會呈現出一種稱作混沌的性質。這②表明方程可能是不穩定的：在某一時刻對系統作非常微小的改變，系統的未來行爲很快會變得完全不同。例如，如果你稍微改變一下你旋轉輪賭盤的方式，就會改變出來的數字。你在實際上不可能預言出來的數字，否則的話，物理學家就會在賭場發財。 

4．文中的兩個“這”分別指代什麼內容？

“這”①指代：                                                           

這”②指代：                                                                    

5．作者用“賭場”的例子，旨在證明什麼觀點？

【拓展探究】 

閱讀文段， 完成文後各題。 

來自密歇根大學等多家機構的科學家說，他們利用設在夏威夷的地面望遠鏡和在太空軌道上的哈勃望遠鏡，在附近星系中發現了3個黑洞，並對其他可能存在黑洞的星系進一步觀測，最終找到了宇宙大部分星系存在黑洞、每個黑洞大小與它所在的星系成正比的證據。密歇根大學的一個國際天文學家小組透過觀察附近30個左右的星系，新發現了3個質量相當於5000萬個太陽到5億個太陽的黑洞，其中兩個位於獅子星座，一個位於仙女座。

哈佛--史密斯索尼天體物理中心一個研究小組利用多顆X光衛星觀測了9對比較特殊的雙星系統，每對星中都有一顆普通星所含物質被附近另一顆密度極大的天體吸引過去。在X光圖像中，9個普通星體中所含的氣態物質都被吸引到高度密天體①外圍呈螺旋形按一個方向向中心靠攏。高溫星體氣體接近高密度天體②時就突然消失；其X圖像表現爲發亮的碟形中央有一黑點；而在接近高密度天體③時，高溫氣體會與天體發生碰撞，在X圖像上表現爲發亮的碟形中央有一個更亮的往外發射的亮點。研究人員認爲，其中4個黑點代表黑洞，而另外5個亮點代表中子星。

6．對第一段傳達的資訊表述正確的一項是（   ）

A．密歇根大學等多家機構的科學家說，他們利用設在夏威夷的望遠鏡發現了附近星系中的3個黑洞。

B．密歇根大學的一個國際天文學家小組發現了附近星系的3個黑洞，其中兩個質量相當於5000萬個太陽，一個相當於5億個太陽。

C．密歇根大學等多家機構的科學家說，他們利用地面和太空望遠鏡，找到了宇宙中確實存在黑洞的證據。

D．密歇根大學的一個國際天文學家小組發現黑洞時並沒有藉助地面望遠鏡或哈勃望遠鏡。

7．第二段加橫線的“其X圖像表現爲發亮的碟形中央有一黑點”一句中的“其”指的是（     ）

A．高溫星體。

B．高溫星體氣體。

C．高密度星體。

D．高溫星體氣體接近高密度氣體時突然消失。

8．對第二段中3個“高密度天體”的理解，正確的一項是（C ）

A．①②③各不相同。

B．①②③全都相同。

C．①②相同，不同於③。

D．②③相同，不同於①。