(共43张PPT)
图1-1 银河(此影像为多次曝光而成,拍摄于智利)
1.议一议,我们所看到的银河是银河系的全貌吗?
2.你知道知道那些关于宇宙的神话传说
3.五千年的历史文化积淀中,有些关于宇宙的诗句?
(2019)湘教版 第一章 宇宙中的地球
第一节 地球的宇宙环境
中国空间站
学习目标
1.运用资料,描述地球所处的宇宙环境。
2.了解天体的主要类型及特点,学会判断天体。
3.能够画出天体系统的层次图,理解地球在宇宙中的位置。
4.说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星,理解地球上存在生命的条件。
课文知识结构
地球的宇宙环境
人类对宇宙的认识
多层次的天体系统
特殊行星——地球:生命存在基本条件
银河系与河外星系
太阳系与地月系
一、人类对宇宙的认识
1、人类对宇宙的认识过程
(1)古代认知——肉眼观察阶段:天圆如张盖、地方如棋盘。
(2)近代认知--简单猜测与推理阶段:①亚里士多德完善了地心说,认为地球是宇宙的中心,地球是不动的,太阳、行星、恒星等都绕着地球转,这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙模型。
②16世纪,波兰天文学家哥白尼提出“日心说”。太阳静止位于中心,其他天体围绕着太阳做圆周运动。
1970年
东方红一号
第一颗人造卫星
2003年
神舟五号
首次载人航天
2013年
嫦娥三号
着陆月球
贵州单口径射
电望远镜
2016年
神舟十一号与天宫二号对接
2016年
2017年
墨子号实验卫星世界首颗量子卫星
嫦娥四号
世界首次登陆月背面
2019年
(3)现代认知--科学探索阶段:中国探月工程
2、宇宙的概念
上下四方曰宇(空间)
古往今来曰宙(时间)
(1)18世纪,天文学家才引进“星系”一词。
(2)现在的天文学认为,宇宙是时间,空间和物质的总和,和我们这个世界的整体。
3、可观测宇宙:天文学家把人类已经观测到的有限宇宙,叫作“可观测宇宙”或”已知宇宙”,目前其半径约137亿光年。
阅读下列材料,完成相关任务。
光年是天文学中的距离单位,即光在真空中一年所传播的距离。在真空中,光速约 3×千米/秒,所以 1 光年约等于 9.460 5× 千米。
1. 可观测宇宙的半径约多少光年?折合多少千米?
2. 日地平均距离约 1.5 亿千米。算一算,太阳光到达地球约需多少时间?可观测宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍?
137亿光年×9.460 5× 千米≈1.2960885×千米
1.5 亿千米×3×千米/秒=8.3333...≈8min20s
137亿光年×9.460 5× 千米÷1.5 亿千米=8.64059×倍
二、多层次的天体系统
1、天体:宇宙中的恒星、星云、行星、卫星等各种物质,通称天体。
图 1-3 多层次的天体系统示意
恒星:由太阳由炽热气体组成,能自己发光的球类或类球状天体。
星云:由尘埃物质和气体组成的云雾状天体,密度小,温度低,体积和质量都很大。
行星:在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。行星质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮。
卫 星
环绕行星运转的天体。卫星的大小差别很大,有的直径只有几千米。常见的有月球,人造卫星等。
彗 星
在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量很小的天体,呈云雾状的独特外貌。彗核由冰物质构成。著名的哈雷彗星,绕太阳运行一周的时间为76年。1985年~1986年,在地球上人们曾观察到哈雷彗星的回归。
行星际空间的尘粒和固体小块,数量众多。闯入地球大气圈的流星体,因同大气摩擦燃烧而产生的光迹,划过长空,叫做流星现象。
流
星
体
2、天体分类
自然天体 星云、恒星 行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等。
人造天体 太空中运 行的宇宙飞船、空间站、人造卫星等。
自然天体
人造天体
天体类型 组成 体积和质量 能否自身发光 观察到的现象 成因
恒星 炽热气体,主要由氢和氦组成 大 能 球状或类球状,明亮闪烁 距离地球远;地球大气的抖动变
化
星云 由气体和尘埃组成 最大 多数不能自身发光 云雾状天体 由气体和尘埃组成,呈云雾状
行星 行星 岩石、气体等 较大 不能 近似球状,明亮不闪烁,有明显的位置移动 靠反射恒星的光而发亮,距离地球近
卫星(以月球为例) 岩石等 较小 不能 明亮不闪烁,圆缺变化 月球反射太阳光;日、地、月相对位置不断变化
彗星 主要由冰物质组成 质量很小,体积变化较大 不能 不能 发光的 “扫帚”形 天体 当彗星接近太阳时,外层物质会呈现为背向太阳的尾状(扫帚状)
流星体 岩石等 很小 不能 进入地电球大气层的在天空 中有一道明亮的的光迹(流星) 闯入地球大气的层,与大气摩擦
3、常见的天体总结
温 馨 提 示
天体的判定--“四看”法巧断是不是天体
一、看其是不是宇宙中的物质。
二、看其是不是某一天体的一部分,天体的一部分不能称为天体。
三、看其是否位于地球大气层之外。例如,宇宙飞船在太空中运行时是天体,返回地面时就不是天体。
四、看其是否在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不属于天体,如在火星上考察的火星车。
1、天体系统:宇宙中的天体处于运动着。运动着的天体系统因互相吸引和相互绕转,形成了多层次的天体系统。天体有不同的级别,从低到高依次为地月系、太阳系、银河系和总星系。
(一)银河系和河外星系
图 1-4 银河系示意
图 1-5 在北半球用肉眼可见的河外星系—仙女星系
银河系与河外星系主要由恒星等比较大的天体组成。恒星之间的距离十分遥远,以光年为最小单位来计量。
2、天体系统层次
组成
由地球和月球
中心
以地球为中心
距离
平均为38.4万千米
组成
太阳、行星、及其卫星和行星际物质等构成
中心
以太阳为中心
距离
平均为1.5亿千米
组成
1000亿个以上像太阳系这样的恒星系统
距离
银河系的直径为10万光年;太阳系与银河系中心距离大约为3万光年
组成
银河系和现阶段所能观测到河外星系,统称总星系。
它是目前人类所知道的最高一级天体系统,也是目前我们能够观测到的宇宙部分。
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(二)太阳系和地月系
阅读课文第12页第一自然段,思考一下几个问题:太阳系由哪些天体组成?太阳系的所有天体为什么都围绕着太阳运动?太阳系的八大行星分别是?排列顺序是怎样的?
注:太阳系各天体体积及天体之间的距离未按实际比例绘制。
地球
水
星
金
星
地
球
火
星
木星
土星
天王星
海王星
太
阳
1、太阳系
(1)组成:
(2)八大行星的位置:
由太阳、行星、矮行星和卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质等太阳系小天体组成。
A水星、B金星、C地球、D火星、E木星、F土星、G天王星、H海王星。
太
阳
水
星
金
星
地
球
火
星
木星
土星
天王星
海王星
类地行星
地内行星
地外行星
巨行星
远日行星
(3)八大行星分类
小行星带
(4)八大行星的运动特征:
具有同向性、共面性、近圆性等特征。
运动特征
同向性:绕日公转方向相同 ,都是自西向东
运动方向
共面性:地球公转轨道与其他行星的公轨道轨道几乎在同一平面上
转轨道
近圆性:各行星公转轨道的 偏心率非常小
运动轨迹
(5)八大行星的结构特征:在质量、体积、平均密度等结构特征方面与其相邻的行星相似。
分类 包括的行星 距日远近 表面温度 质量 体积 平均密度
类地行星
巨行星
远日行星
水星、金星、地球、火星
近
高
小
小
大
木星、土星
中
中
大
大
较小
天王星、海王星
远
低
中
中
较小
2、地月系——最低一级天体系统
图 1-8 美国月球探测器在月球上空拍摄的地球照片
组 成
特 点
联 系
地球及其卫星
月球围绕地球公转且其自转方向、周期与公转方向、周期完全一样
月球只有一面对着地球
三、地球是一颗既普通又特殊的行星
想一想:为什么
地球会存在生命?
1、外部环境——
安全的宇宙环境及稳定的光照条件。
八大行星都围绕太阳做周期运动,公转方向一致,公转轨道面近乎在同一平面上,其他小行星的公转方向与八颗行星也基本一致。
结论——安全的公转轨道
亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
结论——稳定的光照条件
日地距离适中,自转周期适中,地表温度适宜,有利于液态水的存在和生命过程的发生、发展。
结论:适宜的温度。
2、自身条件
活动:请根据上表中的数据,你能说出地球质量、体积、密度与其他行星有差异吗?
行星 赤道半径(千米) 质量 (地球=1) 体积 (地球=1) 密度 (克/立方厘米) 公转周期
水星 2 440 0.05 0.056 5.46 87.9天
金星 6 050 0.82 0.856 5.26 224.7天
地球 6 378 1.00 1.000 5.52 1年
火星 3 395 0.11 0.150 3.96 1.9年
木星 71 400 317.94 1 316.000 1.33 11.8年
土星 60 000 95.18 745.000 0.70 29.5年
天王星 25 400 14.6 65.20 1.24 84.0年
海王星 24 750 17.2 57.10 1.66 164.8年
结论:体积和重量适中,有适合生物呼吸的大气。
原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变产生热量,地球内部温度升高产生水汽 ,水汽通过火山活动等形式逸出地表,形成降水。
结论:有液态水。
外部条件
①稳定的光照条件:太阳稳定
②运行轨道安全:八大行星各行其道
自身条件
①适宜的温度:日地距离适中,自转周期适中
②适合生物生存的空气:地球的体积和质量适中
③有液态水:地球体积收缩及放射元素衰变
地球存在生命的原因
地球是一颗特殊的行星
读下表,完成1~2小题。
行星 质量(地球为1) 体积(地球为1) 公转周期/a 自转周期/a
地球 1.00 1.00 1.00 1.00
火星 0.11 0.15 1.88 1.03
(1)在太阳系八大行星中,人类首选火星作为探索生命起源和进化的行星,主要是因为火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象很相似,主要表现有( )
①火星和地球的大气层厚度相当②火星、地球的昼夜更替周期都比较适中③火星比地球平均气温更高 ④火星上和地球上都有四季变化
A.①② B.②④ C. ③④ D.①③
(2)液态水的存在是地球生命起源和进化的重要条件之一,与火星相比,地球上有液态水存在的条件有( )
①地球的质量和体积适中②地球自转周期比较适中(③地球处于一种比较安全的宇宙环境之中 ④地球与太阳的距离比较适中
A. ①② B.③④ C.①③ D.②④
B
D
一、人类对宇宙的认识
1、人类对宇宙的认识:
(1)古代认知(2)近代认知(3)现代认知
2、宇宙的概念
3、可观测的宇宙
二、多层次的天体系统
1、银河系和河外星系
2、太阳系和地月系
三、特殊行星--地球
1、外部条件:①光照;②公转轨道安全
2、自身条件:①温度;②空气;③水
内 容 总 结
下课时间到了......
谢谢
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