名师导学——4.7 探索宇宙

4.7 探索宇宙
学习指要
一、知识要点
1．人类早在5000年前就开始观察天上的星星了，并将星星进行划区分类。
2．星座是人们在认识星空和观测星空的活动中逐步形成的一种辨认天体位置的方法。现代天文学家把天空划分为88个星座。
3．由于地球的自转，天上的星斗与太阳一样也存在着东升西落的现象。
4．在不同的时间和地点，人们观测到的星空是不一样的，利用活动星图可以模拟观测天上的星座。星等是用来表示星星的明暗程度的。
5．银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统。它的直径约10万光年，银河系内像太阳这样的恒星有2000多亿颗，太阳与银河系中心相距约3万光年。天体系统也有层次之分，我们在学习中要学会归纳。可把学习过的天体系统 简要归纳如下：
6．光年是天文学上一种计量距离的单位。光在1年中所走过的距离为l光年，约为94605亿千米。
7．人类一直没有停止探索宇宙的步伐，1990年，美国航天飞机把哈勃太空望远镜送人太空，使探测到的宇宙空间大为增大。目前，人类可观测到的最远天体距离地球约l30亿光年。
二、重要提示
1．北极星是小熊星座中的一颗亮星，它正好处在地球北极指向的天空，找到它就知道东南西北了，故北极星被称为“悬在空中的指南针”。
2．北斗七星的斗柄朝向可以作为我们判断季节的依据。斗柄朝向东、南、西、北分别对应春、夏、秋、冬。
3．在北半球，北极星是指北最好的参照物。寻找北极星的步骤是先找到北斗七星，再将北斗星斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸约5倍距离即可。
4．了解主要的星座和恒星：大熊座、小熊座、仙后座、天鹰座、天琴座、猎户座、天鹅座；北极星、织女星、牛郎星、天狼星。
5．星座中星星之间的相对位置会随时间的推移而发生相应的变化。从而改变原有星座的图形结构，如北斗七星在l0万年之前和10万年之后的形状是不一样的，可见“恒星不恒”。
科学广场
西方古典星图的起源
由于天文知识的限制，我们的祖先认为天球是一个以地球为中心的实体，所以最早期的星图是将全天直观地绘制在一个球体上，在球的表面绘有想象中的星座图形。这类星图中的代表作是现藏于意大利那不勒斯国立博物馆的大理石石刻Farnese天球，创作于公元70年以前，Farnese天球由希腊神话中的擎天巨神阿特拉斯(Atlas)扛在背上，因此又称“阿特拉斯扛天”。Farnese天球上绘有古代的星座图案，却没有标出恒星，但一些天文考古专家认为天球上曾经是刻有恒星的。除了笨重以外，将星图绘在球体上带来的最大不便就是由于人们要从天球的外面向里面看。所以上面的星星是左右颠倒的。为了使用方便，需要将我们实际看到的星星的位置绘制在平面上，我们现在提到的“星图”都是指这些平面星图。
按照绘制的风格，星图可以分为古典星图和现代星图两种。古典星图中绘有与星座相关的图案，由于文化传统的差异，不同民族的古典星图也各不相同，其中最为灿烂的要数发源于欧洲的西方古典星图，它甚至被当作艺术品来看待。而现代星图则更加注重星图的实用性，通常恒星的位置绘制精确，星名标注完备，并尽量多地提供各种相关信息。
西方古典星图起源于古代希腊、罗马时期，发展于文艺复兴之后的l6世纪，并于16世纪下半叶至18世纪达到鼎盛。这些星图中通常都绘出了与神话传说有关的图案，当时的天文学家常用天体在星座图案上的相互位置，而不是它们的坐标来确定它们本身的位置，因此很多古典星图只标出了粗略的坐标网格。早期较著名的古典星图是由中世纪的僧侣Geruvigus于公元1000年前后绘制的，它由哈利父子收集，现存于大英博物馆。Geruvigus星图风格古朴，与后期的古典星网相比显得粗糙了一些，但它对于以后的星图画家的影响却很大。从很多图上都能看到它的影子。
解题指导
【例l】造成星空季节性变化的主要原因是( )
A．星星的运动 B．地球的自转
C．地球的公转 D．人视觉误差
【解析】这里所说的星星一般是指恒星。恒星在星空中的位置基本不变，所以才组成了各种各样的星座让人们来辨认。地球上日月星辰的运动有两种：一种是由于地球自转引起的周日视运动，造成每天夜里星星东升西落的现象：另一种是由地球公转引起的周年视运动，使星座随着季节有出没隐现的现象。人观测视觉的误差毕竟是有限的。
【答案】C
【例2】下列关于天体系统的叙述正确的是( )
A．天文学上把银河系以外的天体系统统称为总星系
B．河外星系与银河系属于不同级别的天体系统
C．目前宇宙中最高一级的天体系统是河外星系
D．银河系是天体之间相互吸引、相互绕转而形成的
【解析】宇宙间的天体都在运动着。运动着的天体因互相吸引和互相绕转，而形成天体系统。天体系统有不同的级别。天文学上把银河系以外的天体系统称为河外星系，它与银河系属于同级别的天体系统。日前，天文学上把银河系和现在所能观测到的河外星系，合起来叫做总星系。它是现在所知道的最高一级的天体系统，也是目前人们所能观测到的宇宙部分。
【答案】D
同步训练 A组
1．下列特殊恒星与其所在的星座的连线，正确的是 ( )
A．牛郎星——天琴座 B．北极星——大熊座
C．牛郎星——天鹰座 D．天津四——仙后座
2．晴朗无月的夜晚，满天的繁星多数是 ( )
A．卫星 B．恒星
C．行星 D．星云
3．在现代天文观测中，常用星座中最亮的星构成的图形来、人识星座。下列图形中，表示大熊星座的是 ( )
4．冬季星空东南方向全天空最亮的星星是 ( )
A．北极星 B．天狼星
C．织女星 D．牛郎星
5．下列有关牛郎星和织女星的描述正确的是( )
A．牛郎星和织女星都位于天鹰座
B．牛郎星和织女星分别位于银河的两侧，与地球的距离相等
C．牛郎星和织女星都位于北极星附近
D．牛郎星和织女星都具有东升两落的现象
6．星座随着地球四季变化而变化，但有一颗恒星的位置常年不变，它是 ( )
A．北极星 B．牛郎星
C．天狼星 D．大角星
7．如图是我们熟悉的北斗七星l0万年前、现在和10万年后的演变图，看了演变图后，我们可以得到的启示是 ( )
A．它们离地球太远了 B．它们是会运动的行星
C．恒星也在运动 D．它们会变成小熊星座
8．星等表示星星的明暗程度。下列关于星等的说法正确的是 ( )
A．星等越大星越亮
B．太阳是亮度最大的星等
C．6等星是肉眼可见的最暗的星
D．星等越小星越暗
9．在下列给出的各个条件中，有利于观测星空的是_________。(可多选)
A．开阔的乡村 B．城市中心 C．晴朗的夜晚
D．多云的夜晚 E．农历初一 F．农历十五
G．肉眼观测 H．用天文望远镜观测 I．平原
J．山区
10．光年是指________，太阳距银河系中心约________光年，目前人类能观测到的最远天体距离地球约________光年。
11．下列有关宇宙的说法，不正确的是 ( )
A．月球表面有很多环形山
B．太阳系是由太阳、地球和月球组成的星系
C．银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个庞大的天体系统
D．宇宙是无边的、膨胀的
12．下列天体系统的从属关系正确的是 ( )
A．地月系→太阳系→银河系
B．银河系→太阳系→宇宙
C．银河系→太阳系→河外星系
D．太阳系→地月系→银河系
13．下列天体系统中不包含地球的是 ( )
A．总星系 B．河外星系
C．银河系 D．太阳系
14．宇宙是由大量不同层次的星系构成的。请将太阳系、地月系、宇宙、银河系按从小到大的顺序排列：_____________；太阳系中体积最大且有大红斑的行星是_______。
15．17世纪，_______用自制的天文望远镜第一次撩开了太阳系神秘的面纱，_______是遨游太空的第一个地球人，我国第一位飞向太空的宇航员是_______，我国第一位漫步太空的宇航员是_______。
16．读图，回答问题：
(1)从侧视方向看，银河系像________。
(2)图中黑点表示________(太阳也是其中一个黑点)。
(3)在银河系外还有千亿个类似于银河系的天体系统，称为________。它们与银河系一起构 成________。
同步训练 B组
17．下列有关星空的说法正确的是 ( )
A．有些恒星一年四季都可在天空中看到
B．恒星距离我们十分遥远，均位于同一平面上
C．地球上同一地点不同时间所观测到的星空都是相同的
D．地球上不同地点相同时间所观测到的星空都是相同的
18．假如要建造一个可直接观测到全天星空的天文台，则理想的地点应选在 ( )
A．北极 B．南极
C．赤道 D．全球各地
19．晚上，小明在爸爸的带领下和几个同学一起到一个灯光暗淡、视野开阔的场所去看星星。小明第一个发现北极星，在观察时，小明和同学们讨论：下列情况中可以利用北极星来确定正北方向的是 ( )
A．当我们在满天繁星的北京某郊区迷路的时候
B．当我们在白天的时候
C．当我们在南半球某个地方的时候
D．当我们在下雨天的时候
20．浩瀚的宇宙也是有层次结构的，请在下列方框内填入宇宙的层次：
21．读天体系统层次示意图，回答问题。
(1)写出字母代表的天体系统的名称：
A．________；B.________；C.________；D．________。
(2)我们目前观测到的宇宙为________(填字母)，除B外简称为星系的天体系统是________。
22．如图是天体系统图，读图回答下列问题：
(1)图①表示________系，以________为中心；图②表示________系；图④表示________系，以________为中心。
(2)图①中成员A是________，B是________，C是________。
(3)比图④所示天体系统高一级的天体系统的中心天体是________，质量占其天体系统的 ________％。
参考答案
4．7 探索宇宙
C 2．B 3．A 4．B 5．D 6．A 7．C 8．C 9．ACEHI l0．光在一年中走过的距离 3万 130亿 ll．B l2．A l3．B 14．地月系、太阳系、银河系、宇宙 木星 15．伽利略 加加林 杨利伟 翟志刚 l6．(1)盘状(或中间厚，四周薄的铁饼) (2)恒星 (3)河外星系 总星系(或宇宙) 17．A l8．C l9．A 20．地月系 太阳系 银河系 21．(1)宇宙 银河系 太阳系 地月系 (2)A 河外星系 22．(1)太阳 太阳 总星 地月 地球 (2)地球 木星 海王星 (3)太阳 99.86