高中語文人教版第四單元13宇宙的未來 全國優(yōu)質課

《宇宙的未來》學案編寫人：張傳民◎學習目標1．了解有關宇宙學的一些知識；了解演講稿的一些特點。2．通過對本文的學習，激發(fā)對宇宙奧秘的探索熱情；體會本文幽默風趣的語言風格，提高自己的思維和語言表達能力?！蛞c預覽本文是史蒂芬·霍金1991年1月在劍橋大學的一次演講錄。這篇演講，從古代巫師的預言，談到近代宗教的預言，然后過渡到自己對宇宙未來的預言，結構嚴謹，重點突出。作者運用天體物理學理論，對宇宙未來作出了兩種預測，一是繼續(xù)膨脹下去；二是收縮以至坍縮成一個點。是膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度?！叭绻扰R界值小，宇宙就將永遠膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會坍縮，而時間就會在大擠壓處終結?！笨伞艾F(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度”，所以兩種結果都有可能。本文具有以下特點：（1）生動的導引。這篇科技論文是演講辭，具有演講的特點。預言宇宙的未來，雖然是一個嚴肅的科學話題。但如果就事論事，很容易枯燥乏味。演講需要激起聽眾的興趣。演講者從古代的巫術和近代的宗教預言談起，既增加了趣味性，又深化了講演的主題──在與巫術的對比中，更顯出了科學的求實精神。（2）嚴謹?shù)耐评?。作為一篇科學演講，其最終目的是讓人信服。本文嚴謹?shù)耐评?，增強了說服力。宇宙雖然復雜，但它在大尺度上又是可以描述的。宇宙的密度是決定其命運的關鍵，然而，確定這一點非常不易。演講者從可見物質談到暗物質，從成熟的理論談到科學假說，把問題講得透徹明白。沒有作出一個明確的預言，也說明了演講者嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。（3）幽默的語言。演講是面對面的交流，這種交流是單向的，如果不注意演講的語言藝術，就達不到最佳的表達效果。這篇演講語言幽默，創(chuàng)造出一種輕松愉快的氣氛，使所論述的問題更易于為聽眾接受?！蛑R清單1．填字音咒語尷尬拯救坍縮詰問沮喪模棱兩可倚重估算喪生屏風創(chuàng)造喪屏創(chuàng)喪事屏除創(chuàng)傷2．寫漢字③①②香氣四綠草如真知見③①②關光號蔽遠見識3．解詞語①模棱兩可：②臭名昭著：③感恩戴德：④微不足道：⑤坍縮：⑥推演：⑦蒙昧：4．辨用法①以至以致（1）他非常用心地寫生，野地里刮起了風沙也不理會。（2）他事先沒有充分調查研究，做出了錯誤的結論。②一經已經（1）這是過去的事了，就不要再提了。（2）這件事情，有關部門一定會給大家一個說法。③細致細密（1）我們必須對問題進行的分析，才能得出正確的結論。（2）圍繞這件事情，大家做了很多艱苦的工作，問題終于得到了圓滿的解決。1．根據(jù)作者的論述，我們目前所能看到的宇宙物質最多是“臨界值”的百分之一，似乎不足以使宇宙坍縮。然而作者又指出，“也許存在足夠的暗物質，使宇宙最終坍縮”。宇宙中存在暗物質的證據(jù)是什么?作者又舉了哪兩種假說，說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)?答：2．作者在第8段中為什么說“即使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”?為什么第10段又說“盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實際上我們不能預言它”?答：3．為什么科學“不能預言人類社會的未來”，卻“可以預言宇宙遙遠的未來”?答：4．作者對宇宙的未來的預言與巫師、宗教預言家對人類社會未來的預言有何不同?答：◎積累運用1．下列四組詞語中的多音字讀音完全不同的一項是（）A.背債/背道而馳模樣/模棱兩可調動/調虎離山B.空暇/空谷足音奪冠/冠冕堂皇哄動/一哄而散C.間隙/間不容發(fā)勁拔/疾風勁草干練/外強中干D.量刑/量體裁衣稱道/稱心如意塞外/敷衍塞責2．下列詞語中沒有錯別字的一組是（）A．最負盛名模棱兩可沽名吊譽輻射B．臭名昭著忠心耿耿金科玉律忌諱C．感恩戴德語無輪次鞭長莫及分歧D．怡然自得沁人心脾金科玉律暇疵3．依次填入下列各句橫線處的詞語，恰當?shù)囊唤M是（）①在不穩(wěn)定或混沌的系統(tǒng)中，一般地存在一個時間尺度，初始狀態(tài)下的小改變在這個時間尺度將兩倍。②睡前適量的運動可以分散注意力，使緊張的精神下來，有利于睡眠。③昨晚，湖北武當山突發(fā)大火，有著千年歷史的玉真宮主殿化為灰燼。A．增長到松弛頓時B．增加松弛馬上C．增加松懈馬上D．增長到松懈頓時4．下列加點的熟語，使用不正確的一項是（）A．古希臘的德勒菲的著名巫師以模棱兩可而臭名昭著，當這些斯巴達人問道，在波斯人攻擊希臘時會發(fā)生什么，這巫師回答道：要么斯巴達會被消滅，要么其國王會被殺害。B．隨著生活水平的提高，人們的居住條件大為改善，一進客廳家徒四壁，明亮寬敞。C．打擊假冒偽劣產品是一項關系到國計民生的艱巨任務，可有些地方官員敷衍了事，雷聲大，雨點小，收效甚微。D．黑勢力的猖獗，與背后有人袒護有密切的關系，只有打掉了他們的保護傘，才能徹底鏟除黑勢力滋生的土壤。5．下列句子中，沒有語病的一句是（）A．古希臘的德勒菲的著名巫師以模棱兩可而臭名昭著，當這些斯巴達人問道，在波斯人攻擊希臘時會發(fā)生什么，這巫師回答道：要么斯巴達會被消滅，要么其國王會被殺害。。B．鑒于這些工作人員長期負責某一系統(tǒng)的財務審計，形成了一種穩(wěn)定的施審與受審關系，難免違規(guī)交往。C．別開生面的元宵聯(lián)誼會，使秦山核電站三期工程的20多名外籍專家享受了中國“上元節(jié)”的喜慶與祥和的氣氛D．偉大的航海家鄭和七下西洋所率領的船隊誕生地南京，將建造當年航海寶船工廠的遺址，預計兩年完成一期工程。6．下列句子中標點符號使用不正確的一句是（）A．我們還知道制約化學和生物的基本定律，這樣在原則上，我們應能確定大腦如何工作。B．大豐國家級麋鹿自然保護區(qū)擁有世界上最大的麋鹿種群和惟一的野生麋鹿種群（516頭，占世界25%），自由棲息著400多個動物家庭，生長著近500種海邊植物。C．一北一南，迥然不同的兩個地域，迥然不同的兩種經濟模式，如今卻面臨著同樣的窘境——技術工人缺口。D．年味淡了，是經濟和社會發(fā)展的必然？還是其中別有原因？我們是漠然置之？還是積極主動地去做些什么？◎閱讀鑒賞（一）閱讀下面的文字，完成7－10題。宇宙的初始密度為什么被這么仔細地選取呢？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。一種是所謂的人擇原理，它可被重述如下：宇宙之所以是這種樣子，是因為否則的話，我們就不會在這里觀測它。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并包含足夠形成恒星和行星的物質。只有在那些宇宙中才有智慧生物去詰問這樣的問題：密度為什么這么接近于臨界密度？如果這就是宇宙現(xiàn)在密度的解釋，則沒有理由去相信宇宙包含有比我們已探測到的更多物質。1／10的臨界密度對于星系和恒星的形成已經足夠。然而，許多人不喜歡人擇原理，因為它似乎太倚重于我們自身的存在。這樣就有人對為何密度應這么接近于臨界值尋求另外可能的解釋。這種探索導至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。然而，宇宙的暴漲更迅猛更極端得多：在一個微小的暴漲中尺度的至少一千億億億倍的增加，會使宇宙這么接近于準確的臨界密度，以至于現(xiàn)在仍然非常接近于臨界密度。這樣，如果暴漲理論是正確的，宇宙就應包含足夠的暗物質，使得密度達到臨界值。這意味著，宇宙最終可能會坍縮，但是這個時間不會比迄今已經膨脹過的150億年左右長大多?，F(xiàn)在小結如下：科學家相信宇宙受定義很好的定律制約，這些定律在原則上允許人們去預言將來。但是定律給出的運動通常是混飩的。這意味著初始狀態(tài)的微小變化會導致后續(xù)行為的快速增大的改變。這樣，人們在實際上經常只能對未來相當短的時間作準確的預言。然而，宇宙大尺度的行為似乎是簡單的，而不是混飩的。所以，人們可以預言，宇宙將永遠膨脹下去呢，還是最終將會坍縮。這要按照宇宙的現(xiàn)有密度而定。事實上，現(xiàn)在密度似乎非常接近于把坍縮和無限膨脹區(qū)分開來的臨界密度。如果暴漲理論是正確的，則宇宙實際上是處在刀鋒上。所以我正是繼承那些巫師或預言者的良好傳統(tǒng)，兩方下賭注，以保萬無一失。7．宇宙的初始密度為什么被這么仔細地選取呢？請根據(jù)原文概括。答：8．什么是人擇原理？請結合結合原文簡要概括。答：9．請用自己的話簡要說明許多人不喜歡人擇原理的原因。答：10．請根據(jù)最后一段，試著分析一下本文演講的語言特點。答：（二）閱讀下面兩首詞，完成11－14題。觀測宇宙的新窗口人類最早用眼睛觀察宇宙，后來出現(xiàn)了光學望遠鏡，增加了觀測的距離，射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠鏡的出現(xiàn)，擴展了觀測宇宙的視野、然而，所有這些觀測手段的基礎，都是接受來自天體的電磁輻射，對于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體，我們就會視而不見，引力波探測可以彌補這一缺陷。由于天體都具有質量，因而只要探測器足夠靈敏。它們的運動都可由于輻射引力波而被檢測。預期中的黑洞就是一個例子。黑洞不輻射電磁波，而它們的產生和碰撞都將輻射出強烈的引力波。歷史上每一新的探測工具的使用，都伴隨著重大的天文學發(fā)現(xiàn)，如射電望遠鏡“看”到了中子星，宇宙微波背景觀測發(fā)現(xiàn)3K宇宙背景輻射?？梢灶A測，由于引力波攜帶著天體運動的大量原始信息，引力波探測也將在宇宙觀測上有新的發(fā)觀，引力波探測器將成為研究天然物理學的有力工具。這一前景激發(fā)了天體引力波源的研究熱潮，極大地推動了天文學和天體物理學的進展。1992年物理學諾貝爾獎得主是美國的J.Taylor和R.Hulse，得獎原因是他們對脈沖雙星PSRl913+16的發(fā)現(xiàn)和研究。這是一個罕見的雙脈沖系統(tǒng)，距離地球1.5萬光年，軌道偏心率大(～0.6)，由于不對稱性和高速的軌道運動而有強烈的引力輻射，輻射的能量損失使軌道周期變短.從1974年開始，經過十多年觀測，得出軌道周期率為(-2.452±10)-1288-1。相當于每年變化秒。這與根據(jù)廣義相對論引力輻射理論的預期十分準確地符合。這一觀測，成為存在引力輻射的第一間接觀測證據(jù)。人們對引力波探測的興趣，還在于這一探測對人類認識自然的重要作用。從物理學角度看，既然各種引力理論都預言了引力波的存在，并賦予它們以不同的特征(如傳播速度，偏震，能量輻射方式等)。引力波探測的結果將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動理論研究的進展，對引力波性質的深入了解，有助于引力場量子化學的理論研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻。由于引力波探測需要大量高精儀器和技術，探測的要求將促進這些技術的發(fā)展，超導量子干涉器(SQUID)和大功率釔鋁石榴激光器(Nd：YAG)就是例子?！涍^20世紀前40年的努力，以愛因斯坦為代表的學術先驅建立了引力波的理論體系；以韋伯為代表的科技界從60年代開始了引力波的實驗探測，達到理論上檢驗靈敏度要求的引力波探測器可望在20世紀末建成。將近百年的不懈努力，反映了人們追求真知的熱忱。人們期望20世紀末建成的激光引力波探測器，在21世紀的頭十年取得突破，在地球上首次測到引力波訊號。更多的引力波訊號的獲得將極大地開闊人類的宇宙視野，對獲得的引力波訊號特性的分析將促進人類對引力本質的認識。有人認為，人類一旦掌握了引力波，所導致的社會效應將可與人類掌握電磁波相類比。由于引力波具有極強的穿透力，作為宇宙間的通訊工具將具有無與倫比的優(yōu)勢。也許最新的探測器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”。那么，這將是對現(xiàn)有引力理論，特別是廣義相對論的極大挑戰(zhàn)，新的理論必將出現(xiàn)。作為近代科技前沿研究的引力波探測熱潮，在世紀之交的時刻，由于面臨突破而更加“熱”了。近百年的努力使人們充分認識到這一任務的艱巨性，需要各國科學家的共同努力。科學家們在這方面已建立起良好的合作關系，新的突破，將是共同努力的結晶，這也是引力波探測的一個特點。

(節(jié)選自胡斯科《引力波探測》)11.根據(jù)文意，下列對引力波探測器的說明，錯誤的一項是(

)A.歷史上每一新的探測工具的使用，都伴隨著重大的天文學發(fā)現(xiàn)?？梢灶A測，由于引力波攜帶著天體運動的大量原始信息，引力波探測也將在宇宙觀測上有新的發(fā)現(xiàn)，引力波探測器將成為研究天體物理學的有力工具。B.達到理論上檢驗靈敏度要求的引力波探測器已經在20世紀末建成。C.人們期望20世紀末建成的激光引力波探測器在21世紀的頭十年取得突破，使在地球上首次測到引力波的訊號成為可能。

D.有可能最新的探測器即引力波探測器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”。12.根據(jù)文意，關于引力波探測的說明，正確的一項是(

)

A.人們對引力波探測的興趣，關鍵在于這一探測對人類認識自然的重要作用。

B.引力波探測的實施將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動理論研究的進展。

C.對引力波性質的深入了解，有助于引力場量子化學的實驗研究，從而為大統(tǒng)一理論做出貢獻。

D.引力波探測可以彌補我們對于某些缺乏電磁輻射的“暗”天體視而不見這一缺陷。13.下列理解符合原文意思的一項是(

)

A.引力波的理論體系的建立，是在經過20世紀前40年的努力，由以愛因斯坦為代表的學術先驅完成的。B.在地球上首次測到引力波的訊號的時間在21世紀的頭十年。C.宇宙間的通訊工具中具有無與倫比的優(yōu)勢的就是具有極強的穿透力的引力波探測器。

D.作為近代科技前沿研究的引力波探測熱潮，在世紀之交的時刻，由于更加“熱”了而面臨突破。14.根據(jù)本文提供的信息，以下推斷錯誤的一項是(

)A．與增加了觀測距離的光學望遠鏡，擴展了觀測宇宙的視野的射電、紅外、紫外、X—射線、γ射線等望遠鏡相比，引力波探測器將成為觀測宇宙的新工具，并將為人們提供觀測宇宙的新窗口。

B．美國的和發(fā)現(xiàn)并研究了脈沖雙星PSRl913+16這個罕見的雙脈沖系統(tǒng)，經過十多年觀測，得出軌道周期率為(-2.452±10)-1288-1，相當于每年變化0.7秒，這一觀測，成為存在引力輻射的第一間接觀測證據(jù)。這也表明，目前還沒有證明引力輻射的直接觀測證據(jù)。

C．從物理學角度看，既然各種引力理論都預言了引力波的存在，并賦予它們以不同的特征(如傳播速度，偏震，能量輻射方式等)，引力波探測的結果將有助于區(qū)分理論的正確與否，從而推動理論研究的進展，對引力波性質的深入了解，有助于引力場量子化學的理論研究，從而為各種假想理論的統(tǒng)一做出貢獻。

D．如果最新的探測器仍未能發(fā)現(xiàn)引力波的“芳蹤”，那么，這將是對現(xiàn)有引力理論，特別中廣義相對論的極大挑戰(zhàn)；如果這個挑戰(zhàn)成功，新的理論必將出現(xiàn)?！虮磉_交流15．找出下面文段在語言表達方面的兩處錯誤，并加以改正。（4分）徜徉在天安門廣場，人們英雄紀念碑那巍峨的碑體、優(yōu)美的輪廓、飾有卷云與垂幔的碑頂，無一不讓人頓生瞻仰、思念之情。這座紀念碑是由杰出建筑學家梁思成主持設計的。這一點，想必盡人皆知；對于他的助手、當代中國建筑大事吳良鏞也參與了有關設計方案的討論，或許鮮為人知。錯誤改正第一處：第二處：16．給下面這則新聞擬寫一個標題（不超過12字）。（3分）衛(wèi)生部4月30日發(fā)出公告，決定撤銷全國牙病防治指導組，同時將在疾病預防控制局成立口腔衛(wèi)生處，負責全國牙病防治管理工作。據(jù)介紹，全國牙防組是1988年經衛(wèi)生部批準成立的牙病防治組織。牙防組自成立以來，在改善大眾口腔健康狀況、提高群眾自我口腔保健水平、監(jiān)測口腔疾病發(fā)展等方面都發(fā)揮了積極作用。公告指出，隨著近年來政府公共服務職能的不斷強化和行業(yè)民間組織的快速發(fā)展，牙防組已難以適應衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的要求，衛(wèi)生部決定予以撤銷。牙防組撤銷后，原承擔的工作由衛(wèi)生部統(tǒng)一安排，群眾性牙病預防保健技術工作和有關事務性管理工作，將以委托形式交專業(yè)社團或機構承擔。標題：《宇宙的未來》答案◎知識清單1．zhòugāngàzhěngtānjiéjǔmóléngyǐgūsàngsāngpíngbǐngchuàngchuāng2．=1\*GB3①溢隘謚=2\*GB3②茵陰蔭=3\*GB3③灼卓3．①模棱兩可：（態(tài)度、意見等）含糊，有明確。②臭名昭著：壞名聲人人都知道。③感恩戴德：感激別人的恩德（有時含有諷刺意味）。④微不足道：指意義、價值等小得不值得一提。⑤坍縮：天體體積縮小，密度加大。⑥推演：推斷演繹。⑦蒙昧：野蠻，未開化，沒有文明的。或心地糊涂，不明事理。4．①（1）以至（2）以致②（1）已經（2）一經③（1）細密（2）細致1．宇宙中存在暗物質“一個證據(jù)來自于螺旋星系”，“必須存在某種看不見的物質形式，其引力吸引足以把這些旋轉的星系牢牢抓住”；“另一個證據(jù)來自于星系團”，“要不是引力吸引把星系抓到一起，這些星系團就會飛散開去……所以，在星系團中我們觀測到的星系以外必須存在額外的暗物質”。作者為了說明現(xiàn)在的宇宙密度可能就在臨界狀態(tài)，列舉了兩種假說，“一種是所謂的人擇原理”，另一種是“極早期宇宙的暴漲理論”。2．“因為物理方程的解會呈現(xiàn)出一種稱作混沌的性質”，“方程可能是不穩(wěn)定的”；同樣，“制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態(tài)的非常小的改變會導致非常不同的結果”。3．因為前者是混沌的，不確定的；而“宇宙的行為在非常大尺度下是簡單的，而不是混沌的，因此我們可以預言宇宙遙遠的未來”。4．前者是有科學根據(jù)的，是運用天體物理學理論進行的科學推測，科學預言；而后者是沒有科學根據(jù)可言的。——其實，從上面的題目就可知道，人類社會的未來