宇宙和微观世界学案

宇宙和微观世界学案（精选9篇）

篇1：宇宙和微观世界学案

第一节 宇宙和微观世界

【教学目标】

1、知识与能力目标

(1)知道宇宙是物质组成的，物质是由分子和原子组成 的；(2)了解固态、液态、气态的微观模型；(3)了解原子的结构；

(4)对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解；(5)初步了解纳米技术材料的应用和发展前景。

【教学重点】

(1)通过对物质从宇宙到微观世界的研究介绍，发现并说明物质是可以分割的；

(2)通过把原子结构与太阳系的类比，建立微观世界的结构模型。

【教学难点】

通过对物质世界的研究，认识并体验我们生活在物质的世界中，宇宙由物质组成。

学习物质的世界，体会物质世界的奇妙。

【教学准备】

1、取一根蜡烛放入小金属罐熔化然后观察蜡烛凝固时体积的变化。

2、查阅、收集有关太阳系、银河系的资料、人类探索宇宙的资料。

3、查阅、收集有关分子、原子结构的资料。

【教学过程】

一、宇宙是由物质组成

教师：人们说广阔的宇宙是无边无际的，那么，这宇宙究竟大到什么程度？宇宙万物，变化万千，那么，这绚丽的世界到底是由什么组成的呢？这一切给人类留了许许多多的谜，引发了人类无限的遐想，激发了一代代科学家对它们孜孜不倦的观察和研究。那么，这一节课就让我们沿着科学家的探究的足迹，从宏观到微观作一次旅行，对这些问题作一些初步的探讨吧。

1、宇宙有多大？(1)综合观察课本图10.1-1和课本图10.12-1。

请同学们说出太阳系的九大行星(现报道发现第十大行星)。在太阳系示意图中找出我们生活的地球。(在离太阳比较近的第三条轨道上)（2）交流资料数据：

① 人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，是太阳系中的一颗普遍的行星； ② 太阳系置身于银河系之中，太阳只是银河系中几千亿科恒星中的一员； ③ 银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需要十万光年； ④ 在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系。目前，我们人类观测到的宇宙中拥有数十亿个星系。

(3)根据以上资料、数据让学生推理，说一说他们所想像的宇宙有多大。(4)结论：宇宙是广阔无垠的，大得很难以想象。

2、人类对宇宙的探究过程 交流资料：

(1)中国古代关于宇宙结构的学说；(2)哥白尼与日心说；

(3)从世界上第一颗人造地球卫星发射成功，到人类第一次乘飞船进入太空；(4)美国的“阿波罗”登月计划；

（5）我国“神舟”号飞船的五次成功飞行。宇航员杨利伟顺利进入太空绕地球航行。

随着科学的不断进步，人类对太空宇宙的探索越来越深入，宇宙的奥秘将逐渐被揭示。

3、宇宙的组成

地球及其他一切天体都是由物质组成的。物质处于不停的运动和发展之中。

二、物质由分子组成

1、问题：物质又是由什么组成的呢？

从古到今，人们一直在探寻着这个问题的答案。古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成；我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成。但这些看法都是不科学。到底物质又是由什么组成的呢？

2、分割物质实验：

物质分割有一个限度，分割到这一限度时小粒子能保持物质原来性质但用肉眼不能看到，只能借助电子显微镜观察。科学研究发现：任何物质都是由主其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质，意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫做分子。

三、固态、液态、气态的微观模型

1、学生交流课前观察蜡凝固时体积的变化。(液体蜡在凝固时体积缩小，中间凹陷下去。)

2、问题：我们知道物质一般以固态、液态、气态的形式存在。物质处于不同状态具有不同的物理性质。从实验，我们看到物质在一般情况下由液态变为固态体积缩小，由液态变为气态，体积增大。物质由分子组成，那么，物质存在的形式与分子的存在状态是否联系呢？

3、探究：先让学生说说他们在课堂上听课，课间在教室里活动时，课间在操场上自由活动时这三种情况下活动的状态和活动空间。

固体具有一定的体积和形状；液体没有确定的形状，具有流动性；气体具有很强的流动性。

4、结论：根据以上探究，可以认为物质存在的形式与构成物质的分子的运动状态有关。

四、原子结构

我们知道了物质同分子组成，人们又猜测分子能不能继续分割？科学家发现分子是由更小的粒子组成，并把这样的粒子称为原子。同时还发现有的分子由多个原子组成，有的分子由单个原子组成。

在一般情况下原子核所带的正电和核外电子所带的负电相相等。原子核由更小的粒子---质子和中子组成，而质子和中子又由更小的夸克组成……

【课后作业】

1、我们人类生活在广阔的宇宙里，太阳是 中一千亿颗恒星中的一员，人类生活的地球在离太阳比较近的第 条轨道上运行。目前发现的太阳系有 大行星。

2、物质由微小的粒子组成。这些微小粒子保持了物质的性质，我们叫它。由于它的体积很小，一般要用 观察。

3、固态物质中，粒子之间有强大的作用力，具有一定的 和。

4、液体没有确定的，具有。气体粒子之间作用力小，故气体容易被。并具有 性。

5、物质由 组成。分子由 组成。原子核外的电子绕 运动。

6、物质从液态变成气态的时候，体积变化的正确说法是()A、体积都变小 B、体积都变大 C、有的体积变大，有的体积变小 D、无法判断

7、下列说法中，不正确的是()A、固体有一定的形状和体积 B、液体有一定的形状和体积 C、液体有一定的体积，没有一定的形状 D、气体没有一定的形状体积

8、下列单位换算中，正确的是()A、12nm=1.2×109m B、12nm=1.2×10-9m C、12nm=12×109m D、12nm=12×10-9m

篇2：宇宙和微观世界学案

阿克苏市第八中学雒少华

作品类别：教学设计

作者：雒少华

单位：阿克苏市第八中学

篇3：宇宙某些规律和现象探讨

在我们的日常生活和工作中, 经常遇到一些事情, 总是引起人们的争论, 各有各的道理, 谁也说服不了谁。其实任何事物都具有相互对立的两面性。正如毛泽东在《矛盾论》中所说的:事物都是一分为二的。任何事物都有好的一面, 同时也有坏的一面。比如核电站, 能生产大量的电能造福人类, 但也有坏的一面, 核变换有大量的辐射物质, 对人类有着极大的危害, 并且不易清除, 留下长期隐患。又如, 磁场有吸引力也有斥力;电子有正电子也有负电子;电子有引力同时也会有斥力;电 (通过电热器) 能使温度升高, 同时 (通过电冰箱) 可以使温度降低;水能载舟, 必定也能覆舟;光子也有两面性, 粒性和波性;万有引力既然有吸引力, 必定也有斥力 (我在《引起宇宙加速膨胀的斥力分析》已详细论述, 发表于《中国教育改革研究会》2013年12月) 等等, 数不胜数。因此, 任何事物都具有相互对立的两面性是宇宙的普遍规律。

2 不论微观或宏观世界都服从作用与反作用原理

牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等方向相反。但是, 有一些人认为牛顿第三定律只适应于宏观世界, 不适用于微观世界。这个观点是错误的。量子力学、量子纠缠、量子叠加就是反映微观世界的理论。比如, 两个有某种关联的量子, 只要其中一个量子, 产生某种现象 (作用) , 另一个量子就会产生相同的现象 (其实是反作用) 。光子量子纠缠也是作用与反作用现象。量子理论在我们日常生活中广泛应用。因为人体是个小宇宙, 因此, 量子理论每时每刻用在我们的脑海和身体内的每一个细胞里。思维运动过程就有量子力学叠加和自我纠缠的过程。比如, 看书这件事, 要用到:提书:体力;看书:眼力;脑力:注意力、分析力等多个力的叠加。又如人的心脏既受到体内的支撑也受到体内上部的轻压, 既受到地球引力作用也受到太阳的引力, 是各种力的叠加。

我们知道, 宏观世界是在不断的作用力和反作用力下创造的。同样, 微观世界也是在量子纠缠、量子力学叠加, 不断的相互作用下创造的。

因此得出:不论微观世界或宏观世界都服从作用与反作用原理。只是他们的作用和反作用的方式不同。

因为宏观物质是由微观物质构成的, 宏观物质的作用是微观物质的集中表现。因此得出:微观物质的性质决定宏观物质的性质, 宏观现象是微观现象的反映。

3 灵魂是什么

我们知道, 宇宙由物质 (可视) 和能量 (不可视) 组成。人体的正常生活是由什么控制的?为什么能处理得有条有理, 完美完善?有人说是自然的选择。这样说理是不行的。这归功于谁?人的体内动作靠什么?靠的是能量。指挥大脑工作的东西又是什么?这就是人们所说的灵魂, 当然, 我们是看不到灵魂的, 因此, 灵魂只能是能量了。是无数能量中的一种, 有些人却把他神化了。有人疑问, 能量哪有无数种?我可数不出几个。其实能量的种类要比自然界的物种还要多。比如:头痛, 引起这个原因的能量是什么?腿困了, 引起这个原因的能量又是什么呢?它们是不同的能量引起的, 所以感觉是不一样。又如, 不同的物种产生的能量是不同的, 因为, 当我们把他吃下肚子后, 产生的作用是不同的。也就是说, 能量不同产生的作用也不同。

目前科学上对能量的了解不多, 没有给出各种能量名称的定义。人体也是由物质构成的, 所以人体研究与物理研究不分家。病毒或细菌是实体, 真正做功的是病毒或细菌产生的能量。医学上所说的病因, 说是某病毒或细菌引起, 是不够确切的。只是让人们能暂时理解。因为能量这东西, 在短时期内无法让人们理解。可能还要相当长的时间。

4 不确定原理在日常生活中的反映

有人认为不确定原理只能用于微观世界, 对宏观世界不适应。这个观点是错误的。人们在日常生活中有许多事情和动作是不确定的, 可以验证不确定原理。比如, 有些人对某些事情总是矛盾, 想做, 又不想做, 拿不定注意。日常生活中有许多事情是可以确定的。比如, 吃饭、睡觉、穿衣、生、老、病死等是确定的。不确定的事多数是反映在细节上, 比如什么时候吃饭, 什么时候睡觉和起床等事情, 有时连自己都不确定, 更不用说别人如何能计算得出来?

5 时空是弯曲的吗

时空弯曲是爱因斯坦定义的。由于物体在空间运行, 受到天体的引力作用产生弯曲, 可以说时空是弯曲的, 也可以说时空不是弯曲的, 而是由引力 (或能量) 产生的效应。

比如, 在一块磁铁的周围, 对铁屑来说产生了时空弯曲, 但对人来说, 没有产生时空弯曲。时空弯曲都是由重力 (或能量) 产生的, 因此, 只要我们有足够能量, 可以通过外力作用让物体 (或物质) 走直线的。比如, 如果我们有足够的能量或可行的材料, 我们可以穿过地心直线去到美国。又如, 射出去的炮弹, 始终会落到地球上, 弹道是弯曲的。所以, 时空弯曲定义, 既抽象又难以理解。更重要的是“时空弯曲”是由重力 (或能量) 的作用产生, 明显取代了引力 (或能量) 的作用, 因为引力 (或能量) 不仅能使物体运行轨道产生弯曲, 而且能做功, 是推动宇宙运动和发展的动力。时空弯曲只能解释物体 (或物质) 运动产生弯曲, 但它不能做功, 更不是推动宇宙运动和发展的动力。因此, 时空弯曲的定义是错误的。

6 验证爱因斯坦时间实验理论

爱因斯坦的时间实验理论是成立的, 也就是说, 当运行速度越快时间变得越慢。这只是反映了被实验者所处于的环境时间变慢了, 但地球人所处的时间没有变慢。例如:

1985年, 一架失踪了差不多半个世纪的双擎客机, 在新几内亚的一片森林沼泽内被发现。令人无法理解的是, 这架飞机看来就像它失踪时一样簇新, 毫无陈旧异变。机身上清晰可辩的标志显示, 这架银光闪闪的飞机正是48年前由菲律宾马尼拉飞往民琴哪峨岛失踪的一架客机。

这现象如何解释呢?这是因为这架飞机在某种能量的作用下, 进入了接近光速运行状态, 其时间变慢了 (相当于地球的时间只有几个小时或几天时间) , 同时处于隐身状态。这就是人们为什么搜索不到, 并且和它失踪时一样毫无陈旧异变的原因。但地球人的时间没有改变, 已经过了48年。类似这样的事情, 曾经有过多起报道。

7 宇宙空间充满着能量

我们知道, 黑洞是能量的海洋, 其能量主要集中在转速最快、密度最大的椭球环上。在黑洞边缘上进行着不断能变质转换, 有许多能量子无法找到自己的‘配偶’结合成粒子, 仍然以能量形式存在, 并散发到宇宙空间, 同时, 根据爱因斯坦的质变能转化公式:E=mc² (其中E为能量, m为转化为能量的质量, c为光速) , 并且一个实粒子可产生多个不同的能量子。由于质变能的变换速度极快, 而由能变质的速度是相当缓慢的。因此可知, 宇宙空间充满着能量。

宇宙空间没有真正无的地方, 即使探测不到也不能说无。比如, 引力 (也是一种能量) 就充满宇宙空间;天体的场能是无限延伸的。

8 基本粒子的猜想

组成物质的基本粒子是什么?一直是科学家的研究课题, 至今也没有找到。我们来观察一个事实:空间中最多的物质是什么?是引力子, 并且对任何物质都产生主动的作用;另一方面, 能够构成物体的最基本的原理就是引力和斥力的同时存在。我在发表于《中国教育改革研究会论丛》的论文《引起宇宙加速膨胀的斥力分析》中说到, 引力既有吸引力也有斥力, 斥力是产生于波性较强的物质;引力产生于粒性较强的物质。任何物质都有运动质量, 只有引力本身没有。比如, 光有波性也有粒性, 只有引力对它有作用, 作用于他的波性产生光速运动, 任何物质对它毫无作用, 所以光是恒速的。可能有人说光在介质里速度会慢, 其实光速不减, 是因为它在介质内进行了无数次折射。另一方面, 引力对光的波性作用, 使光表现为粒性, 我们才能看到光, 同时, 光才有运动质量。我认为, 基本粒子至少要具备以下四个条件:1) 这个粒子必须是宇宙中最多的物质;2) 这个粒子必须同时具备有引力和斥力的性质 (缺一不可, 因为, 任何物体内部都有引力和斥力) ;3) 对任何物质都能产生作用, 说明它的速度最快, “个子”最小;4) 不依赖于其他物质与现象而能单独存在 (因为它是基本粒子, 在没有组成其它物质时, 就已经存在) 。由观察可知, 具备条件的物质只有引力子。因此, 可以得出:引力子就是基本粒子。由于引力子是基本粒子, 所以由它演化出来的一切物质都同时存在引力和斥力;演化出的物质同时具备有相互对立的两面性。

摘要：宇宙规律和现象一直以来都是科学家和爱好科学人们争论的话题。宇宙运动有哪些规律呢?人的灵魂究竟是什么?量子理论、不确定理论能用于宏观世界吗?时空弯曲吗?基本粒子是什么?下面我将对这些问题进行逐一探讨。

关键词：宇宙规律,量子纠缠,时空,基本粒子

参考文献

[1]牛顿.三大运动定律:1666年初.

篇4：刘宇昆：中国、世界和宇宙

《杀敌算法》是刘宇昆多年创作的成果荟萃，收在小说集中的第一篇就是获2013雨果奖最佳短篇小说奖的《物哀》。和《手中纸，心中爱》一样，这篇小说打动评委的或许还是其浓郁的东方文化色彩。日本文化中克己守纪、牺牲小我的集体主义，对死亡紧邻和一瞬之美的领悟，使这个民族坚韧不拔，拥有超强的凝聚力。把这种精神放在世界末日全球普遍的混乱无序状态中，放在人类最后一艘宇宙飞船遇险的特定情境下进行考量，它就升华为人类文明传承不可或缺的一块精神基石。从文化差异介入而发现人类共性，这使刘宇昆的作品能够最普遍地打动中西方读者。不能不说，刘宇昆对日本文化的熟练驾驭（俳句、围棋、日文图解），将民族文化融入科幻视野的巧妙叙事方式（美国宇宙飞船上最后一个日本人），使这篇小说韵味十足。世事无常、人生苦短的哀音，在空旷寥廓的宇宙中回响；而大翔坠入星空的最后一跃，则是人类星际漂泊的悲壮绝唱——英雄颂。

但是，如果剥离包裹在世界末日这一科幻设定之外的日本文化元素，则《物哀》和《信息》《人之涛》一样，承载着刘宇昆站在宇宙文明高度对人类文化传承的思考。在小行星撞击地球，人类乘坐唯一方舟逃离毁灭的世界末日；当宇宙探险进入外层空间考古学阶段，到处都是外星生命遗留的文明废墟的时候；当人类抛弃肉身，进而抛弃金属身体，变成翱翔星际的能量体的时候——人类还剩下什么？人类以什么传承文化、凝聚人性？以什么界定自我？刘宇昆在传承与变化中讲述人性与文明，讲述先人与后人代代相传的亲情，讲述过去对未来的责任。在他笔下，这种传承是超越种族的——为群体利益勇于献身的英雄主义，既是日本的，也是全人类的（《物哀》）；这种传承可以跨越肉体与精神的界限——麦琪化身光子加入曾孙辈的星际移民，讲述创世神话抚慰他们的心灵并传递爱的喜悦（《人之涛》）；这种传承甚至可以超越地球人类而扩展至外星生命——即便文明毁灭，匹拜欧人也把核废料妥善埋藏，留下精心编码的信息警示后人（《信息》）。刘宇昆从来都不是一个缺乏价值判断与道德担当的作家，他的叙事总能传达丰富的内涵，而其中一个响亮的信息就是：传承本身就是价值。

此外，刘宇昆小说也体现了作家站在世界背景下对国家、民族、文化不平等关系的思考与批判。他之前的小说《终结历史的人》就以科幻构想还原真相，戳穿美国人、日本人否定侵华日军731细菌战部队罪行的虚伪无耻；《结绳记事》则将东南亚偏远山区的天村与美国大波士顿地区的大路科技廊并置，揭示隐藏在文化交流背后的文化不平等及尾随而至的商业欺诈、巧取豪夺。这部小说集中的《贝利星人》《杀敌算法》则以冷静内敛的叙述针砭美国普世价值观、大国政治、霸权主义。在《贝利星人》中，美国霸权延伸到外层空间，一方面为太空梭配备华裔船员粉饰其普世价值观，另一方面罔顾《外太空法》企图在其他星球宣示主权。在《杀敌算法》中，无人机借助高科技力量肆意夺取他人的生命，升级版“守护者”的“道德监管模块”不过是一整套充满偏见的冰冷数据，凯拉父女两代人——无人机操作员和研发者都变成了遥控杀人的怪物。然而，“与机器人并肩作战，即意味着没人再需要为杀戮负良心债”，这就是美国宣传的所谓“干净的战争”“文明国家”。

科幻对未来的想象很容易走向哲学。刘宇昆的科幻小说向来不乏对人生、人性的哲理思考，比如《迦太基玫瑰》《重生》。这部小说集中的《弧》《先知》进一步探索生命哲学。《弧》充分体现了美国式的人生观并让主人公以她的传奇人生修正、完善这种人生观。小说处理的是科幻常见的永生题材，但刘宇昆的故事充满新意，不仅以“人体工厂”的恐怖艺术刷新想象，还让列娜·奥珍妮将个人自由和自我体验推向极端，尽情享受长生之后选择老死。在此过程中，她从一个逃避责任与成长的未婚妈妈变成人体雕塑艺术家，收获了爱情与长生，但最终意识到放弃责任与担当的人生并不完整，无穷无尽的生命使人丧失创造力和生命的激情。她再次生育，与当年遗弃的长子团聚，并决定陪伴新的恋人一起变老。《先知》构想了一种可以预示未来画面的设备，展示出人们知道既定命运之后的种种表现。有的人成为遭受歧视排挤的“未来罪犯”，有的人破罐破摔挥霍青春，有的人杀人放火并美其名曰“执行上帝的任务”，而莫妮卡则决定用自己的人生摧毁“先知”预告的命运。她找到预示画面中那个杀死自己的“未来罪犯”佩恩，无所畏惧地开始了一段一见钟情的爱情。“没有‘先知’，我们也知道每个生命的终点是死亡。”她对他呢喃道，“所以我们只需要继续在黑暗中摸索前行，让每一个瞬间都过得有意义。”通过一种预言未来的方法，刘宇昆深入探索人生的意义，以一个改头换面的浪漫故事导出自主选择、体验当下、自我塑造的人生观。小说集中的另一篇《mMod》表现技术对人性的操控，文风诙谐爽利如同马克·吐温，令人读之莞尔。

和刘宇昆的其他小说一样，收在这部小说集中的作品以丝丝入扣细腻感人的心理刻画、出人意料而又逻辑严密的科幻想象令人惊艳。刘宇昆的小说很容易引领读者进入人物的心灵世界，从而使超现实情节自然化，植根于人性的真实，获得感人至深的力量。在他的笔下，人物从来不是只会行动的机械工具，每一个人物都以丰满的内心活动推动情节的进展，牵动读者的关心与同情——比如《物哀》中大翔不断闪回的童年记忆，《杀敌算法》中凯拉与父亲的心灵对话。刘宇昆的科幻构思悬想天外，充满奇思妙想，同时又具有坚实准确的技术细节和严密可信的自洽性。比如，《信息》中星球地貌改造师、外星考古学家这种未来职业和外星人建造的铀原子模型金字塔警示图；《星球钻探》中通过熔岩钻探引发火山爆发产生气体养育生命的星球改造工程，舞姿曼妙的天使和心脏被刺穿的活的星球；《mMod》中可以变形、拥有触觉感召力和声音、性格模仿程序，让人爱到无法自拔的平板mMod；以及《贝利星人》中以地质时间记忆和思维的圆形水晶生命体。而《宇宙智慧生物制作书籍掠影》最能体现刘宇昆超凡的想象力。这篇小说形式并不新颖，但奇妙的想象和隐喻令人叫绝，小说中那些匪夷所思的书籍制作方式其实阐述了生命个体和文化的独特性。

nlc202309062142

这部小说集还收录了一篇非科幻的中篇《人生百味》。和《手中纸，心中爱》一样，这是刘宇昆作品中极少几篇袒露中国情怀的小说之一。作为从小移民的华裔，刘宇昆成功融入美国文化，作品中很少流露民族情感。而《人生百味》却描写第一代中国移民在美国筚路蓝缕的奋斗史，塑造了一位如同关羽再世的民间英雄洛根的形象。

刘宇昆的叙述有一种简约而精致的现代工艺的结构美。他的小说不以紧张复杂的情节取胜，但婉转内敛、充满情感张力的叙述暗含隐喻，意蕴丰富，使人读后掩卷沉思。《信息》颇能体现刘宇昆完美的叙事方法和结构技巧。小说写外星考古学家詹姆斯和女儿麦吉考察即将被清除的辟拜欧文明废墟，但父女关系疏远已久。女儿怨恨父亲当年抛妻弃子追逐宇宙文明的薄情寡义，詹姆斯则需要走出孤独接纳女儿带来的困扰。在共同探索外星遗迹的过程中，父女相互了解、彼此欣赏，不知不觉找回了失落的亲情。小说结尾的时候，詹姆斯破解了匹拜欧人留下的警告，可惜麦吉为达成父亲的心愿单身涉险遭受辐射，詹姆斯拼死将女儿送上归途。和同样从亲子关系切入的《手中纸，心中爱》《幻影》相比，《信息》赋予了亲情文化传承的意味，传承的意义通过匹拜欧人的废墟遗言和詹姆斯父女的亲情回归两条线索得以传达，使故事寓意丰满悠长。讲述奇点时代的《人之涛》也是匠心独具的一篇。刘宇昆将各种人类起源神话、创世纪故事穿插在人类数据化的变迁史中，使麦琪的讲述和她的人生历程协奏出悠远的旋律，美妙的和声。

刘宇昆小说语言精炼，富含哲理与想象，耐人咀嚼回味。在他的作品中，精妙的句子俯拾皆是，比如“反抗吧，唯一不变的是改变”。（《人之涛》）“生命就像一串珍珠，闪亮在暗无边际的宇宙时空里，它起源于虚空，最后又湮灭于虚空。我们的生命历程由一个个独立的时刻串联起来，每个特定时刻都由无数种可能性坍缩而成。”（《先知》）“塔尔—托克人声称，宇宙中所有东西都可以被阅读。每一颗恒星都是一篇鲜活的文章，其中炽热气体形成的巨大对流讲述着史诗传奇，恒星黑子是标点符号，冕环是修辞，耀斑则是在冰冷寂静的深空中回荡的重点篇章。每一颗行星都有一首诗，或是以裸露的岩核写就的节奏，荒凉、嶙峋、断断续续；或是以巨大的气流旋涡写就的旋律，热情奔放、回荡缠绵、刚柔并济。此外，有些行星之上还有生命，它们构造精密，如同镶有珠宝的钟表，内置着大量自我指涉的文学装置，在宇宙中回响、再回响，绵绵无绝期。”（《宇宙智慧生物制作书籍掠影》）作为华裔作家，其英文表达可以如此随心所欲酣畅淋漓，刘宇昆堪称学贯中西惊才艳艳的科幻奇才。

刘宇昆从中国移民美国，在神游天外视通万里的科幻创作中刷新自己看中国、看东方、看世界、看宇宙的眼光，成为“横跨东西的科幻超新星”，迅速崛起于世界科幻界。这样的成功之路令人欣羡，却难以复制，涉及禀赋、机缘、努力等多个变量。毫无疑问，拥有刘宇昆，实属中国科幻之大幸！

篇5：宇宙和微观世界学案

教学目标： 1．知识与技能

（1）知道宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。（2）初步了解原子的结构。

（3）对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。

（4）初步了解纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。2．情感、态度与价值观

通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入，帮助学生树立科学的物质观和世界观。

通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。

重

点：物质的微观结构

难

点：微观结构与宏观性质的联系 课时安排：1课时

教具、学具：教学课件、网上资料

教学过程： 一．引入新课 二．新课教学

（一）宇宙是由物质组成的

广阔的宇宙是无边无际的，究竟大到什么程度，课本图11．l－l展示的是宇宙空间各星系团的情景，让学生知道银河系只是数十亿个星系中的一个，并且银河系的尺度以一束光从这头走到那头需要十万光年的数据给出，显示了银河系之大，宇宙之大。

课本图11.1-2是让学生知道，人类赖以生存的地球置身于太阳系之中，太阳系置身于银河系之中。反过来结合课本图10．1-1，银河系又置身于整个宇宙众多的星系团之中。这样的关系进一步衬托出了宇宙的巨大。

宇宙究竟是由什么组成的

教师指出：地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展之中。这里“物质”一词是相当宽泛的，如，“在地球上，有空气、岩石、高山、大海，有树木、花草、鸟兽，有人类赖以生存的衣、食、住所需的一切生活用品，这些都是物质。”

物质是由分子组成的

广阔无垠的宇宙大得难以想像，它是由物质组成的。那么，物质又是由什么组成的？构成物质的小微粒究竟小到什么程度？

克拉玛依准东中学 物理组

【想想议议】

如果把玻璃杯打碎了，其碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。如果不断地分割下去，有没有一个限度呢？

任何物质都是由极其微小的粒子组成的，这些粒子保持了物质原来的性质叫分子。

举例说明理解分子概念：以分割糖粒为例。开始的分割会仍然保持甜的味道，但是继续分割下去，也就是当把糖粒分到没有甜味的时刻，那时的微小粒子就不再是糖了，即，保持糖这种物质原来性质的最小微粒叫做糖的“分子”。

分子用肉眼是不能看到的，课本图11.1－4展示了电子显微镜下金分子（单原子）的照片。

固态、液态、气态的微观模型 【想想议议】

物质从液态变为固态时体积变大还是变小？

蜡烛熔化后再凝固成固态的蜡，钢水变成钢锭，电路焊接时使用的焊锡等。都说明该物质从液态变为固态时体积变小。

液态变为气态时，体积显著变大，研究结果表明：水在汽化时，体积增大约1700倍；乙醚汽化时，体积增大约250倍。

当物质的状态发生变化时，体积发生变化是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化，这时分子之间存在的相互作用力也发生改变。

结合课本图11.1-6，分析物质处于不同状态时所具有的不同的物理性质。

1．固态物质中，分子与分子的排列十分紧密有规则，粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动，但位置相对稳定。就像学生在自己的座位上身子可以来回晃动一样。因此，固体具有一定的体积和形状。

2．液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体小。就像学生在自己的教室中交换座位，但又没离开教室一样。因此，液体没有确定的形状，具有流动性。

3．气态物质中，分子间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子之间的作用力很小，易被压缩。就好比学生在操场上玩，他们处于完全自由的状态，四处奔跑。因此，气体具有很强的流动性。

（二）原子结构

继续举出前面分割糖的例子。倘若分割到分子尺度时，这样的微小粒子仍是糖，因为它还保持着糖的性质。如果再分下去，得到的就不再是糖。即，分子再被分割，得到的就是原子，从而引出原子的概念，并通过图示给出了原子结构模型图。物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，有的分子由多种原子组成，也有的只由一种原子组成。

克拉玛依准东中学 物理组

20世纪初，科学家发现，原子的结构与太阳系（课本图11.1-2）十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核运动（课本图11.1-

8、11.1－9）。接着让学生了解原子的尺度，原子非常小，研究表明：原子的半径大约为中也包含了大约

（三）让学生阅读：科学世界 纳米科学技术

-9长度单位：纳米（nm）

1nm=10m

三．小结、巩固练习

相应完成《导学案：11.1 宇宙和微观世界》

四．板书设计：

五．布置作业：

六．教学反思： 个原子！

m，人类用肉眼可以看见的最小灰尘，其

篇6：《宇宙的边疆》导学案 答案

基础知识

2、C

理清思路

第一部分（1——6）探索宇宙的意义。人类的未来取决于 我们对宇宙的了解程度。第二部分（7——14）介绍星系。星系是由 气体、尘埃 和恒星群 组成的。第三部分（15、16）介绍行星 和太阳系。太阳是离地球最近的一个恒星。第四部分（17、18）回归人类的家园。地球是一个 生机勃勃的星球。

二、合作探究

1、人类认识宇宙，是从地球开始的，为什么作者的解说，不沿着人类认识发展的轨迹进行呢？

课文的介绍顺序，是符合宇宙演化规律的，先有宇宙，次有星系，再有恒星，再有行星，这样介绍便于知识的梳理；其二，这是电视片的解说词，由摄影的角度来看，先整体后局部便于把握，而先局部后整体，表述上容易混乱，视觉画面也不好协调。

2、作者对宇宙有怎样的认识? 作者对人类又有怎样的认识?

宇宙辽阔无垠，神秘莫测。而人类生活的地球，只是宇宙中的沧海一粟，“它的存在可能仅仅对我们有意义”。宇宙不因为地球及生活在地球上的人类而存在，而人类的未来，却取决于对宇宙的了解程度。

人类在宇宙中是渺小的，“只不过是晨窗中飞扬的一粒尘埃”；人类关心的大多数问题，对宇宙来说更是微不足道、毫无意义；但是人类又是勇敢、光荣的，他们以渺小的身躯，来探索广阔的宇宙，人类在渺小之中迸发出宇宙般的伟大。

3、课文中有大段的议论和抒情，是否干扰了对宇宙的说明？

作为电视片的解说词，不仅要让观众了解宇宙的客观构成和相关知识，还要表达人类对宇宙的主观认识和人类探索宇宙的意义，这样才能感染观众，激发他们对宇宙的兴趣。所以，议论和抒情不仅没有干扰介绍，反而使介绍更具科学意蕴和人文内涵。

4、本文是一篇解说词，是另一种类型的说明文，也讲究使用说明方法，举例说明本文运用了哪些说明方法？

列数字 下定义打比方作比较

5、参考答案：

1)人类对宇宙来说，是渺小甚至微不足道的。

2)人类对宇宙的探索是本能的，是人类拥有智慧而必须承担的责任，也是人类拥有未来的希望。

3)人类探索宇宙所需要的勇气和素质。

6、你认为作者写作本文的目的何在？

全文通过对众多宇宙画面的说明，向我们展示了宇宙空间的奥秘及天体的物理特征和遨游太空的收获，引发世人对宇宙探索的兴趣，激发献身宇宙科学、造福人类的勇气和斗志。

三、课堂练习

篇7：宇宙的未来 导学案 学生版

编制人：姜翠萍 审校人：曲思杰 使用时间：2013．9.25

班 级：________ 姓 名:_________ 教师评价:_________ 学习目标:1.提炼文章的要点，探究文章的内涵；

2.了解有关宇宙的一些知识和演讲稿的一些特点。

3.引导学生理解分析含义深刻的语言，品味作者用语之机巧。

学习重点：提炼本文观点，提高概括能力。学习难点：探究本文内涵，提高分析能力。【自主学习】

（一）作者简介：史蒂芬.霍金(Stephen Hawking)1942年1月8日生于牛津，那一天刚好是伽利略逝世三百年。可能因为他出生在第二次世界大战的时代，所以小时候对模型特别着迷。他十几岁时不但喜欢做模型飞机和轮船，还和学友制作了很多不同种类的战争游戏，反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位，并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。

霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年，他考到了自然科学的奖学金，顺利入读牛津大学。学士毕业后他转到剑桥大学攻读博士，研究宇宙学。不久他发现自己患上了会道致肌肉萎缩的卢伽雷氏病。由于医生对此病束手无策，起初他打算放弃从事研究的理想，但后来病情恶化的速度减慢了，他便重拾心情，从挫折中站起来，勇敢地面对这次的不幸，继续醉心研究。

《时间简史》出版（1988年）后，剑桥的应用学和理数论物理系的气氛有了微妙的变化，不断有世界各地的报刊的记者要求访问霍金，在以后的两年时间里，电视台工作人员不时地占用大楼，他们要为这位世界上最著名的科学家拍一部有关他生活的记录片。在不同的国家用不同的语言反复讲述同一故事：霍金如何凭着自己的勇敢,克服了身体的残疾,成为科学的巨人和新闻媒介的英雄。一批又一批的新闻记者访问了霍金,在西尔弗大街那凌乱的办公室，并和这位公众新近的英雄度过激动人心的时刻。

（二）、霍金名言：

1、如果一个人没有梦想，无异于死掉。

2、无论命运有多坏，人总应有所作为，有生命就有希望。

3、身体和精神是不能同时残障的。

4、上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不取决于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。

（三）、科技文的阅读方法

1、阅读时，采用两步走：第一步泛读，即知其大意，不求甚解。第二步精读。

2、边读边画出结构上起过渡、连接作用的词、句子、段落。

3、画出段落的中心句，尤其要注意段首、段尾句。

4、画出文中的关键词句，如：也许、左右、可能、似乎、大概等模棱两可的词语。

5、提取作者观点时,或摘录文中语句，或用自己的语言组织。

【合作探究】

1.通读课文，分析文章的结构

第一部分（自然段—— 自然段）说明（）是困难的第二部分（自然段—— 自然段)预测（）的未来

第三部分（自然段—— 自然段）重申（）的结果 2.在文中画出霍金对宇宙未来语言的内容。

【课堂练习】

4.请选出与霍金对宇宙未来的预言观点不符的一项：()

A、宇宙的膨胀和坍缩与宇宙的平均密度有关，如果平均密度小于某个临界值，它就会永远膨胀。如果平均密度大于临界值，宇宙就会坍缩，时间本身就会终结。

B、在螺旋星系和星系团中应该存在有某种看不见的暗物质，它的引力吸引足以把高速旋转的星系牢牢抓住，不至于使这些星系或星系团飞散开去。

C、如果宇宙继续膨胀下去，五十亿年后，太阳将耗尽它的核燃料，变成一颗白矮星。在大约一百亿年后，具有太阳质量的恒星将变成白矮星或中子星，具有更大质量的恒星会变成黑洞。

D、黑洞中粒子的速度有可能超过光速逃出黑洞，只要有足够长的时间，巨大的黑洞也可以“蒸发”掉。

E、在星系或星系团之外，应该存在有足够的暗物质，这些暗物质能使密度达到临界值，从而一定会使宇宙最终坍缩。但这个时间在一百五十亿年之后。

4.下列是对课文内容要点的概括，请指出与原文不符的两项：（）

A科学家有信心预言未来。

B巫师的预言模棱两可，宗教的预言屡测屡败。

C物理方程、制约大脑的方程具有混沌性，因此我们不能预言人类；而宇宙的行为在非常大尺度下却是简单的，而不是混沌的，因此我们可以预言宇宙遥远的未来。

D宇宙的未来有两种可能，一是继续膨胀下去，二是收缩以至坍缩成一个点。是膨胀还是坍缩，取决于宇宙的最大密度。

篇8：宇宙和微观世界学案

神奇无比的太空穿梭

从人类诞生的那天起，飞天的梦想就已经随着我们眼里振翅翱翔的鸟类身影而深深植根于我们的脑海。如今，火箭、卫星、飞船、航天飞机已经帮我们实现了人类古老而又年轻的飞天梦想。北京时间2011年7月8日晚上11点30分，美国东部时间2011年7月8日上午11点30分，美国佛罗里达州肯尼迪航天中心，美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机在轰隆隆吼叫之中喷射着耀眼的火焰，地动山摇之间顺利发射升空，开始它的谢幕之旅。北京时间2011年7月21日17时56分，美国东部时间2011年7月21日上午5时56分，在历时12天的太空飞行之后，“阿特兰蒂斯号”航天飞机成功降落在佛罗里达州肯尼迪航天中心。当飞机的起落架停止转动的那一刻，“阿特兰带斯号”的太空之旅也完美地永远定格。同时，“阿特兰蒂斯号”航天飞机的退役，也宣告了美国持续长达30年、飞行135次的航天飞机时代正式落幕。然而，全人类的航天事业却正如日中天、人类探索太空的脚步一刻也不会停止，过去如此，现在如此，将来也一定如此。

例1　人们以航天研究活动为背景，展开了丰富的联想，拍摄了不少影视资料。在一部太空探险的电影中，人们看到了发生在25世纪的太空遇险悲剧：2489年3月1日16时13分10秒，“地球二号”星际客运快车在火星航天中心发射升空，在快要到达织女星座的人类定居点的时候，飞船发生了剧烈的爆炸，位于飞船四周的其他航天器里的人目瞪口呆地耳闻目睹了“地球二号”爆炸的全过程：爆炸前飞船里的人飘出门外，将手圈在嘴边绝望地向最近的“地球三号”星际客运快车外的人大声求救，而“地球三号”星际客运快车外的人刚刚大声地安慰他们几句，“地球二号”就轰然爆炸，一时间火光映红了四周的天空，响声甚至震碎了附近其他客运快车里的玻璃杯!请你分析一下这段视频里的科学性谬误。

解析：谬误有两点，第一点，太空中是真空环境，而声音不能传播，因此“地球二号”的人即使是在舱外，也无法直接用喊声和附近的快车外的人进行交流，爆炸声也不可能传播到附近客运快车里面去震碎玻璃杯；第二点，太空中没有空气，不能对光线起漫反射作用，所以太空中即使“地球二号”发生火焰冲天的燃烧，四周的人也只能看到一个巨大的亮点，而不是像地球上那样，因为空气和尘埃的反射所能出现的那种照亮夜空的惊心动魄的亮光。

点拨：太空是真空环境，我们不能按照地球的环境去联想所发牛的声光现象。

火眼金睛的超显微镜

2011年4月，日本研究人员骄傲地宣布：他们利用新开发的超级显微镜，首次观测到了活细胞内的线粒体等非常微小的器官。日本原子能研究开发机构研究员加道雅孝说，这是一款能够看到细胞内部变化的“梦幻显微镜”，它有望应用于癌症研究等领域。借助超级显微镜的帮助，他们还拍摄了许多精彩的照片，这些照片让我们领略到了平时用肉眼观察不到的微妙景象。

无独有偶，2011年6月，美国《连线》杂志公布了由美国自然历史博物馆科学家提供的一批精彩的扫描电子显微照片，照片以难以置信的特写镜头展现蝎子、黄蜂、鲨鱼、蜜蜂、蜘蛛等动物美丽、神奇之处。扫描电子显微镜作为一种强大的科学视觉仪器，可以帮助人类以难以置信的视角清晰地观察事物，，

例2　显微镜是我们看清组成这个世界的形形色色的物质内部世界的工具，科学家们利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。下面的照片是科学家们在实验室里利用扫描隧道显微镜拍摄的一些晶体材料的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子的空间排列而构成的，具有一定的结构特征。请你结合图片分析一下，构成这些材料的原子在物质表面排列的共同点有哪些?

解析：根据题目所提供的不同晶体表面原子排列的图像，我们通过观察比较不难发现：晶体原子排列在方向上有规律，在确定的方向上原子排列规律相同，同一种晶体在不同方向上的排列规律一般不同，但是都具有一定的对称性。

所以，(1)在确定方向上原子有规律地排列；(2)在不同方向上原子的排列规律一般不同；(3)原子的排列具有一定的对称性等。

篇9：地理必修一宇宙中的地球学案

一、太阳系的组成

太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。在太阳系中，太阳位于中心位臵，距离太阳由近及远的行星依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八颗行星在公转时有共面性、同向性、近圆性的特征。冥王星已被降级为“矮行星”。

二、晨昏线的判断及应用 1.晨昏线的判断

一是根据晨昏线的定义来判断：顺着地球自转的方向，由昼半球进入夜半球的分界线是昏线，由夜半球进入昼半球的分界线是晨线。

二是根据晨昏线与昼半球的相对位臵来判断：位于昼半球西侧的晨昏线为晨线，位于昼半球东侧的晨昏线为昏线。

晨昏线总与太阳直射点、太阳两者的连线垂直。除二分日晨昏线与某条经线重合外，其他任何时候晨昏线都与经线斜交。晨昏线的移动方向与地球自转方向相反。

2.晨昏线的应用

(1)晨昏线与节气：若晨昏线经过南、北极点，与某个经线圈重合，或与所有纬线圈垂直，则此时为春、秋分日。若晨昏线与南、北极圈相切，或者说与地轴(或经线圈)交角最大，则此时可能北极圈内出现了极昼现象，为夏至；也可能南极圈内出现了极昼现象，为冬至。

(2)晨昏线与太阳直射点：根据利用晨昏线判断出的节气，我们可知太阳直射点的纬度：春、秋分日为0°，夏至日为23°26′N，冬至日为23°26′S。根据太阳直射点所在经线的地方时为12时，我们可判断出太阳直射点所在经线的经度。因为一天中早晨到正午和正午到黄昏的时长相同，所以太阳直射点所在的经线就是平分昼半球的那条经线，与这条经线相对的经线平分夜半球，其地方时为0时。

(3)晨昏线与地方时：我们由光照图中晨昏线与赤道的关系可知，赤道上永远昼夜平分，所以晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时；平分昼半球的经线(也就是太阳直射点所在的经线)的地方时为12时，平分夜半球的经线的地方时为24时(或0时)。则地球上其他地区的地方时可根据这些特定点(线)的地方时，依据“经度每相差15°地方时相差1小时”及“东加西减”的原则计算出来的。

(4)晨昏线与昼夜长短：某地的昼(夜)长我们可以通过该地的昼(夜)弧长占其所在纬线圈周长的比例来进行计算，即某地的昼(夜)长=该地的昼(夜)弧所跨的经度数/360°〓24。某地的日出时刻我们可根据该地所在纬线与晨昏线的交点的地方时或昼长进行推算：日出时刻+日落时刻=24；日出时刻=12-昼长的一半，日落时刻=12+昼长的一半。

三、地方时的计算

因经度不同而不同的时间，统称为地方时。受地球自西向东自转的影响，在同一纬度地区，位臵偏东的地方要比位臵偏西的地方先看到日出(即“东早西迟”)，因此，经度不同的地方地方时不同。依据地球的自转角速度，两地若经度相差1°，地方时就相差4分钟。

四、水平运动的物体的偏转方向的判断

受地球自转的影响，地球上(除赤道上以外)水平运动的物体的运动方向会发生偏移：顺着物体运动的方向，在北半球向右偏移，在南半球向左偏移。

五、正午太阳高度及其变化

某地的正午太阳高度H=90°－|该地的纬度〒太阳直射点的纬度|。我们在利用该公式求某地的正午太阳高度时，若该地和太阳直射点在同一半球，就取两地纬度之差；若该地和太阳直射点不在同一半球，则取两地纬度之和。

正午太阳高度的变化规律：正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。夏至日，太阳直射北回归线，正午太阳高度从北回归线向南、北两侧递减；冬至日，太阳直射南回归线，正午太阳高度从南回归线向南、北两侧递减；春、秋分日，太阳直射赤道，正午太阳高度由赤道向两极递减。

六、昼夜长短的变化规律

昼夜长短的纬度变化规律：太阳直射的半球昼长夜短，且纬度越高的地区昼长越长，在纬度高于一定纬度(90°-太阳直射点的纬度)的地区出现极昼现象；非太阳直射的半球昼短夜长，且纬度越高夜长越长，在纬度高于一定纬度(90°-太阳直射点的纬度)的地区出现极夜现象。

昼夜长短的季节变化规律：若太阳直射点北移，北半球白昼就会变长，黑夜就会变短，北极圈内出现极夜现象的地区就会减少(12月22日～3月21日)或出现极昼现象的地区就会增多(3月21日～6月22日)；若太阳直射点南移，北半球白昼就会变短，黑夜就会变长，北极圈内出现极昼现象的地区就会减少(6月22日～9月23日)或出现极夜现象的地区就会增多(9月23日～12月22日)。南半球则反之。春、秋分日全球昼夜平分。赤道上终年昼夜平分。

七、黄赤交角的影响

黄赤交角是由地球运动产生的，大小为23°26′，在一定时期内可以看作是不变的。假如黄赤交角增大，太阳直射的范围，热带、寒带、极昼(极夜)的范围、气压带、风带的移动幅度就会增大，温带的范围就会减小。

八、日期界线 日期界线有两条：一条是位臵固定的国际日期变更线──新的一天的起点和旧的一天的终点，地球上的日期变更都是从这条线开始的。

这条线大致与180°经线重合，但却不是一条直线，而有三处偏离了180°经线，即60°N～74°N和5°S～56°S两处向东弯曲，48°N～60°N一处向西弯曲。另一条是地方时为0时(或24时)的经线，这条日期界线没有固定的位臵，是随着地球自转而自西向东移动的，但其地方时永远为0时。这两条日期界线绝大多数时候把地球分成两个区域，也就是使地球上同时存在着两个日期：从0时经线向东到日界线之间的地区属于“今天”的范围，“今天”从0时开始。随着地球的自转，“今天”的范围不断扩大，直到0时经线与180°经线重合(东十二区为24时)时，全球各地才都进入“今天”。从0时经线向西到日界线之间的地区属于“昨天”的范围。随着地球的自转，“昨天”的范围不断缩小，直到0时经线与180°经线重合(西十二区为0时，东十二区为24时)时，“昨天”才在全球各地全部结束。

【真题例析】

[例1](2006年高考江苏卷)我国“神舟六号”飞船于北京时间2005年10月12日9时许成功发射，17日凌晨安全返回。据此回答1～3题。

1.下图是以极点为中心的四幅半球图，若用阴影部分表示飞船发射时刻区时为10月12日的范围，其中最接近的是()

A.a

B.b

C.c

D.d

2.飞船飞行期间，下列叙述正确的是()

A.地球绕日公转的速度逐渐减慢

B.太阳直射点向北运动

C.赤道各地日出时，当地物体影子朝向西偏北

D.南半球各地正午太阳高度角达一年中最大值

3.飞船返回时，下图中各线能够表示全球昼长随纬度分布规律的是()

A.①

B.② C.③

D.④

解析：本组题结合“神舟六号”成功发射这一热点，考查了有关地球运动方面知识的理解和运用。第1题具体考查了地方时、日期的计算能力。图中阴影部分代表10月12日，与非阴影部分的分界线为180°经线和地方时0时所在的经线，而180°经线与120°经线的夹角为60°；根据图示，时间北京时间为12日9时许，我们可以推算出地方时0时所在经线应在15°W和30°W之间，10月12日的范围应该大于全球的一半。第2题具体考查了地球公转的相关知识。10月地球正向近日点附近运行，绕日公转速度变快；太阳直射点在南半球并正向南移动；南回归线以南地区12月22日前后正午太阳高度达一年中的最大值，南、北回归线之间的地区正午太阳高度一年中有两次最大值(太阳直射该地时)。第3题具体考查了全球昼夜长短的纬度分布规律。10月太阳直射南半球，越往南昼长越长，南极点周围存在极昼现象。

答案：1.D 2.C 3.D

[例2](2006年高考广东卷)4.根据下列资料回答问题。

日晷(guī)是古代的一种测时工具，其测时原理是利用太阳照射下，物影的移动来指示时间。日晷由晷盘和晷针组成，可分为赤道日晷、地平日晷等不同种类。

赤道日晷晷盘应与地球赤道平行。晷针要垂直穿过晷盘中心，并指向正北、正南方向。晷针针影在晷盘上移动的角度与太阳在天空中移过的角度是一致的。

某科技馆(29°36′N，106°00′E)拟建造一座赤道日晷。请完成下列问题。

(1)此科技馆位于(填写正确项的字母)

A.兰州市

B.重庆市

C.贵阳市

D.武汉市

(2)在安装日晷时，首先选择一块平坦的地方安放日晷底座。晷盘与底座水平面的夹角应为。

(3)当晷针影恰好在晷针正下方时，当地时间为时。

(4)冬至日，当晷针影恰好与晷针正下方的刻度线重合时，此地的太阳高度角是。解析：本题结合我国古代的测时工具──日晷综合考查了分析问题和灵活运用知识的能力。第(1)小题属于对地理基本技能进行考查的试题，具体考查了考生根据经纬度判断区域的空间记忆能力。

第(2)小题，从晷针要“指向正北、正南方向”我们可推知，晷针指向北极星，它与地面的夹角是晷针所在地区的地理纬度(29°36′N)值；从材料中“晷针要垂直穿过晷盘中心”我们可推算出，晷盘与日晷底座的夹角=90°-29°36′=60°24′，如下图所示。第(3)小题晷针影恰好在晷针的正下方，说明晷针所在地区的地方时是12时整。第(4)小题要求计算此地冬至日的正午太阳高度，根据正午太阳高度计算公式可知，此地冬至日的正午太阳高度H=90°-29°36′-23°26′=36°58′。

答案：(1)B(2)60°24′(3)12(4)36°58′

根据近年来的高考试卷地理试题的命制特点，高考可能涉及本单元以下知识。第一，太阳活动。太阳是与人类关系最密切的天体之一，是人类生命的源泉，太阳活动对地球上的许多自然现象、人文现象都有着直接或间接的影响。对于此部分知识，高考可能以材料题的形式利用最新宇宙探测信息具体考查太阳活动的有关知识，也可能借助一些自然地理现象考查太阳活动的成因及考生的发散思维能力。

第二，正午太阳高度和昼夜长短变化规律。作为地球运动的结果，正午太阳高度和昼夜长短变化深刻影响着人类的生产和生活。对于正午太阳高度，2007年高考可能主要考查考生的空间思维能力和知识应用能力。如利用近年来太阳能热水器在我国北方推广使用的现实问题，考查正午太阳高度随纬度变化的规律及考生将所学知识运用于实践的能力。对于昼夜长短的变化，高考可能以读图分析题的形式将其与太阳高度的变化结合在一起考查。如以极地投影图为背景，综合考查地球的自转方向、某地的方位、大洋和大洲的分布、风带、风向、特殊纬度地区的昼夜长短和正午太阳高度的分布状况；通过极地投影图中隐含的时间等条件对自然现象和生活、生产常识进行考查。

第三，地方时、区时、日界线。对于此部分知识，高考常以某一重大地理事件(如国事活动、自然灾害、科技活动等)为切入点，通过日照图等进行具有一定跨度的综合考查。因此，我们要多注意教材中的“黄赤交角”“二分二至日的地球位臵”等图形并适时构建读图、绘图模式。

【能力测试】

下页的表格中，表1和表2是我国光明中学不同季节的作息时间表，表3是与表2同一季节的育才中学的作息时间表，据三幅表分析回答下列各题。

(1)光明中学夏季的作息时间表是，运用你所学的地理知识说明学校为什么要制定不同的作息时间表。

(2)育才中学可能位于()A.东部地区

B.西部地区 C.南部地区

D.北部地区

(3)说明你选择第(2)小题答案的理由。