《黑洞旅行》ppt课件
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《太空旅行》课件xx年xx月xx日•太空旅行概述•太空旅行的基本原理•太空旅行的实现方式•太空旅行的现实问题与挑战目•太空旅行的实例与案例分析•太空旅行的意义与启示录01太空旅行概述太空旅行的定义与特点宇宙辐射:太空中的宇宙辐射对人类健康有一定影响,需要进行有效的防护措施。
无重力环境:太空中没有重力,人体处于失重状态,这给太空旅行带来了一些独特的体验和挑战。
高成本和高技术:太空旅行需要使用先进的航天器和配套的设施,同时需要高素质的技术人员和科研团队支持。
太空旅行的定义:太空旅行是指利用火箭或其他航天器将人类送入太空,让人们在太空中进行旅游、科研等活动。
太空旅行的特点1太空旅行的历史与发展23自古以来,人类就有着飞向太空的梦想,科学家们也进行了大量的研究和探索。
早期的太空旅行设想20世纪50年代后,随着冷战的加剧和科技的进步,太空竞赛逐渐升温,各国纷纷投入巨资进行航天技术的研究和发展。
太空竞赛时期近年来,随着商业航天的发展,太空旅行逐渐走向商业化,一些富豪和公司纷纷参与其中。
太空旅行的商业化太空旅行对人类的意义太空旅行对于人类科技的进步和发展有着巨大的推动作用,许多航天技术和设备都是由太空旅行需求驱动而研发的。
推动科技发展太空旅行可以让人类更加深入地了解宇宙的奥秘,开阔视野,拓展思维。
开阔人类视野太空旅行需要各国之间的合作和交流,这有助于促进国际间的合作和发展。
促进国际合作太空旅行的商业化可以为人类带来新的经济机遇,如旅游、资源开发等。
带来新的经济机遇02太空旅行的基本原理03地球同步轨道距离地球约3.6万千米的轨道上,卫星的速度与地球自转速度相同,因此从地球上看起来,卫星仿佛悬停在天空中。
01最低速度由于太空本身没有空气阻力,因此物体要进入太空,必须至少达到每秒7.9千米的速度,即第一宇宙速度。
02高度和速度要逃离地球引力,物体必须至少达到每秒11.2千米的速度,即第二宇宙速度。
高度越高,需要的速度也越快。
黑洞旅行课文教案教案标题:黑洞旅行课文教案教案目标:1. 通过阅读和讨论课文《黑洞旅行》,学生将能够理解黑洞的定义、特征和形成原因。
2. 培养学生的阅读理解能力,包括提取关键信息、推理和解释作者意图。
3. 激发学生对宇宙探索和科学知识的兴趣,培养他们的科学思维和探索精神。
教案步骤:引入(5分钟):1. 引入黑洞的概念:通过提问学生对黑洞的了解程度,引导他们思考黑洞是什么以及它们的特点。
2. 激发学生兴趣:通过展示一些黑洞的图片或视频,向学生展示黑洞的神秘和令人着迷之处。
阅读与理解(15分钟):1. 分发课文《黑洞旅行》,让学生阅读文章。
2. 学生个人阅读:让学生在默读课文后回答一些基础性问题,以确保他们对文章有基本的理解。
3. 小组讨论:将学生分成小组,让他们共同讨论并回答一些深入的问题,以促进他们对文章的理解和思考能力。
讨论与探索(20分钟):1. 整体讨论:引导学生分享他们对课文的理解和回答问题的思路,并进行整体讨论。
2. 探索黑洞:引导学生进一步探索黑洞的形成原因、特征和科学研究方法,鼓励他们提出问题和假设。
拓展与应用(15分钟):1. 扩展阅读:提供一些额外的阅读材料,让学生进一步了解黑洞的研究进展和相关的科学发现。
2. 创作任务:要求学生以黑洞为主题,创作一篇短文或绘制一幅插图,展示他们对黑洞的理解和想象力。
总结与评估(5分钟):1. 总结回顾:对本节课的内容进行总结,强调学生学到的关键知识和思考方式。
2. 评估学生理解:通过提问或小测验,评估学生对黑洞的理解程度和阅读理解能力。
教案扩展:1. 实验活动:设计一个与黑洞相关的实验活动,让学生亲自体验科学探索的过程。
2. 视频资源:引导学生观看与黑洞相关的科学纪录片或视频,进一步加深他们对黑洞的认识。
教案评估:1. 学生参与度:观察学生在小组讨论和整体讨论中的积极参与程度。
2. 学生回答问题的准确性和深度:评估学生对基础和深入问题的回答能力。
我的黑洞之行《黑洞旅行》的教学设计教案教学设计我的黑洞之行--《黑洞旅行》的教学设计教案教学设计我的黑洞之行我的黑洞之行--《黑洞旅行》的教学设计青岛开发区一中王小鸽一.导入:xx年美国富豪蒂托支付2000万美元登上太空,成为自费登上太空的第一人。
xx年南非富翁沙特尔沃思成为第二位“自费”的太空游客..假设我愿意为你提供赞助,让你到太空之外一个叫黑洞的地方去旅行(板书:黑洞旅行)你愿意去吗?(学生众说纷纭)其实,能不能去黑洞,我们首先还要问问当代最出色的理论物理学家霍金.本文是霍金于1988年4月到伯克莱的加利福尼亚大学希奇拉克的演讲,原题是“黑洞和婴儿宇宙(节选)”。
“旅行”形象直观,黑洞说明了阐述的对象.它既是一篇学术论文.,又是一篇科技小品.作者把深奥难懂的科学道理讲得浅显易懂,把黑洞的来龙去脉分析得头头是道,给人以丰富的天体知识,是不屈的霍金冲刺宇宙学、冲刺命运的杰作.本文深入浅出,有着严密的逻辑性,具有震憾人心的力量;说明方法灵活多样,值得好好学习.二、教师范读前四段,提问:①作者采用“稍微轻率的语气”表达了什么观点?[提示:勾画1-3段的关键语句,而后整合。
]“现在黑洞已在事实上被说成是科学的现实,而非科学的梦想。
” ……预言黑洞必然存在的。
“科学梦想家他们为你描述如果你真的掉到一颗黑洞中去将会发生什么。
” “我要非常遗憾地告诉未来的星系旅行家们,这个场景是行不通的。
”总结:黑洞确实存在,黑洞旅行有可能,但目前行不通。
②如何理解第四段在全文中的作用?明确:从构造上看,本文为过渡段,承上启下,承接上文有关话题及自己的见解,再次明确自己的结论.既然如此明确,势必引起别人的兴趣及疑问,便自然过渡到下文,剖析黑洞理论。
③为了讲清黑洞的形成原理,作者涉及了哪些理论?学生带着问题自主浏览其余各段,明确:约翰米歇尔的引力对光线的不自洽理论黑洞存在的可能性→广义相对论下的引力光线效应之自洽理论黑洞的形成、白洞(爱因斯坦)-→ 量子力学的不确定性原理(逃逸--婴儿宇宙)④作者是怎样运用这些理论来说明黑洞形成的原理的.⑤什么是黑洞?讨论这个问题时教师可根据学生情况从以下两法中任选一种;⑴让学生在现有的一些论述的根底上,说出自己体会到的黑洞,例: 所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
《黑洞旅行》教案教案教学设计共3篇《黑洞旅行》教案教案教学设计1《黑洞旅行》教案教案教学设计一、教学目标:1. 了解黑洞的定义与形成2. 掌握黑洞的分类与性质3. 了解黑洞被人们发现和研究的历史和意义4. 能够描述黑洞和宇宙的关系5. 能够应用黑洞的知识解释一些自然现象二、教学内容:本次教学主要包括三个部分:1. 黑洞的定义与形成黑洞是指空间中的一种特殊天体,由于其质量非常巨大,极度强的引力使光线无法逃离它的吸引,因此它不对外发光,我们看不到它,只能通过其引力的作用来推测它的存在。
黑洞的形成有两种途径,一种是恒星演化,当质量极大的恒星耗尽自身燃料,核心就不能承受重力,发生某些变化,就会向外喷出物质,而剩余的物质由于自身的重力作用被吸收到了中心位置,形成了黑洞;另一种是两个恒星撞击,发生核反应爆炸,残留下来的大量物质形成黑洞。
2. 黑洞的分类与性质黑洞可分为三种:超大质量黑洞、中等质量黑洞和星体黑洞,而它们的性质也各不相同。
超大质量黑洞是宇宙中最巨大的黑洞,质量达到几千万个太阳质量,也是星系中心的构成部分,它们的强烈引力作用使得周围的物质成为黑洞的“饲料”,不断增加黑洞的质量。
中等质量黑洞质量介于10到10000个太阳质量之间,科学家们才开始发现和研究,目前还不是很清楚它们的形成方式。
星体黑洞质量一般在几个到几十个太阳质量之间,是由质量较大的恒星耗尽燃料后形成。
3. 黑洞与宇宙的关系黑洞是宇宙最神秘的现象之一,它们在宇宙演化过程中扮演着重要的角色。
它们的质量和位置对宇宙的结构和演化有着深远的影响,可以通过它们的存在来研究宇宙的演化历史和结构。
三、教学方法:1. 授课法通过讲解的方式,让学生初步了解黑洞的基本概念和研究背景,以及它们与宇宙演化的关系。
2. 实验法在讲解中加入相关的实验进行展示,让学生亲身感受黑洞的引力作用,提高学生的兴趣和参与度。
3. 讨论法在课堂上让学生以小组形式,围绕黑洞相关问题进行讨论,加深对黑洞的认识和理解。
《黑洞旅行》知识要点与能力训练【背景知识】斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking),国际著名数学家、理论物理学家,英国剑桥大学应用数学和理论物理系终身教授。
这位生于1942年的当代享有盛誉的杰出学者,被称为在世的最伟大的科学家之一。
霍金先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院,并获剑桥大学哲学博士学位。
在大学学习后期,开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”(运动神经元疾病),半身不遂。
他克服身患残疾的种种困难,于1965年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。
这个时期,他在研究宇宙起源问题上,创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。
1969年任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。
1972年后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作,1975年任重力物理学高级讲师,1977年任教授,1979年任卢卡斯讲座数学教授。
其间,1974年当选为皇家学会最年轻的会员。
霍金的成名始于对黑洞的研究成果。
他在统一20世纪物理学的两大基础理论--爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。
他的不朽名著《时间简史:从大爆炸到黑洞》,从研究黑洞出发,探索了宇宙的起源和归宿。
他于1978年和1988年先后获得物理学界两项大奖,即阿尔伯特·爱因斯坦奖和沃尔夫奖。
1989年霍金获英国爵士荣誉称号,他还是英国皇家学会会员和美国科学院外籍院士。
1985年霍金丧失语言能力,表达思想唯一的工具是一台电脑声音合成器。
他用仅能活动的几个手指操纵一个特制的鼠标器在电脑屏幕上选择字母、单词来造句,然后通过电脑播放声音,通常制造一个句子要5、6分钟,为了合成一个小时的录音演讲要准备10天。
著有《空间-时间的大比例结构》(1973,合著)、《广义相对论:爱因斯坦百年评论》(1979,合编)、《超空间和超重力》(1981,合编)、《宇宙之始》(1983,合编)、《时间简史》(1988年)。
1990年与结婚25年之久的妻子简·怀尔德离婚。
黑洞的概念John Archibald Wheeler (1911-2008)地球表面的逃逸速度=11km/s太阳表面的逃逸速度=620km/s白矮星表面的逃逸速度= 5,500km/s中子星表面的逃逸速度= 190,000km/s黑洞的视界视界 奇点史瓦西半径时空弯曲与光线弯曲引力透镜效应 https:///wiki/Black_hole电影《星际穿越》中的黑洞黑洞探险如果你掉入黑洞会发生什么? 被黑洞潮汐力撕碎? 被高能粒子烧成灰烬? 安然无恙的生活?能逃出来吗?外部观察者会看到什么? 时间膨胀、引力红移黑洞的观测证据恒星质量黑洞(Stellar mass Black Hole)Cygnus X-1的X射线图像Cygnus X-1的想象图超大质量黑洞(Supermassive Black Hole)银河系中心Sgr A*的超大质量黑洞由S2的轨道可得中心天体质量 4.1×106M⊙.S2近心点距离17光时,说明该天 体直径小于17光时. 实际上S14 近心点距离6.25光时,仅相当于 天王星轨道.如此大的质量集中于如此小的空 间内,只有黑洞才符合。
实际上, 这个黑洞的视界半径为41光秒, 符合要求。
视界望远镜(Event Horizon Telescope)黑洞究竟长啥样?光球层 黑洞的阴影银河系中心的超大质量黑洞超大质量黑洞(Supermassive Black Hole) M87, MBH~6×109M⊙ S5 0014+81, MBH~4×1010M⊙双超大质量黑洞。