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第一节地球的宇宙环境
宇宙里有什么?
这些闪烁的星星是什么?
宇宙有多大?
地球在宇宙中的什么位置?
1
人类对宇宙的认识
在夜空中牛郎星和织女星位于银河两边,中国古代神话故事将无生命的星空赋予了凄美的爱情故事,借用自然景观,通过诗人咏叹抒发了钟情男女的哀怨与离恨。
牛郎星
织女星
七夕
白居易
烟霄微月澹长空,银汉秋期万古同。
几许欢情与离恨,年年并在此宵中。
银河是指夏秋季节,横跨星空的一条乳白色光带。
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探究活动
我们所看到的银河是银河系的全貌吗?
银河系是指密集分布在银河中的无数恒星、散布在天空各方的点点繁星,构成的恒星体系。
银河系的直径10 18万光年,太阳距离银河系中心2.6万光年。因此,我们在地球上只能看见银河系的一部分。
中国古汉语中对“宇宙”的解释是“上下四方为宇,古往今来曰宙”。
从这个角度看,宇宙包含了地理学研究的两大方面:“时间”和“空间”。
现代天文学认为,宇宙是所有时间、空间和物质的总和
是我们这个物质世界的整体。
天文学家把人类已经观测到的有限宇宙
叫做“可观测宇宙”或“已知宇宙”
其半径约137亿光年
活动
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9.4605×千米。
1.可观测宇宙的半径约为多少光年?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?
可观测宇宙的半径约为137亿光年,折合约为1.2960885×千米
太阳光到达地球约需8分20秒。
可观测宇宙半径约为日地平均距离8.64059×倍
古代盖天说、浑天说
浑天说最初认为:地球不是孤零零地悬在空中的,而是浮在水上;后来又有发展,认为地球浮在气中,因此有可能回旋浮动,这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于一个“天球”上,而日月五星则附丽干“天球”上运行,这与现代天文学的天球概念一分接近。因而浑天说采用球面坐标系,如赤道坐标系,来量度天体的位置,计量天体的运动。在古代,例如,对于恒星的昏日中天,日月五星的顺逆去留,都采用浑天说体系来描述,所以,浑天说不只是一种宇宙学说,而且是一种观测和测量天体视运动的计算体系,类似现代的球面天文学。
盖天说,是古代汉民族的宇宙学说。这一学说可能起源于殷末周初,它在发展过程中也有几种不同的见解。早期的盖天说是认为天圆地方的,认为“天圆如张盖,地方如棋局”,穹隆状的天覆盖在呈正方形的平直大地上,但圆盖形的天与正方形的大地边缘无法吻合。于是又有人提出,天并不与地相接,而是像一把大伞一样高高悬在大地之上,地的周边有八根柱子支撑着,天和地的形状犹如一座顶部为圆穹形的凉亭。共工怒触不后山和女娲氏炼石补天的神话正是以持这种见解的盖天说为依据的。
公元2世纪,古希腊天文学家托勒密提出“地心说”
公元16世纪,波兰天文学家哥白尼提出“日心说”
公元18世纪,天文学家提出“星系”一词
古代
“盖天说”
“浑天说”
公元2世纪,古希腊天文学家托勒密建立“地心说”
16世纪波兰天文学家哥白尼提出“日心说”
18世纪天文学家引入“星系”
20世纪60年代以来,大型天文望远镜使用以及空间探测技术发展,使天文观测尺度逐渐扩展到200亿光年时空区域
人类对宇宙的认识
2
多层次的天体系统
天体
天体
宇宙中恒星
星云、行星
卫星、流星
彗星等各种
物质的统称
星云
卫星
流星
恒星
彗星
行星
恒星
恒星由炽热气体组成、能够自身发光的巨大的球形或类似球形的天体。
蟹状星云
星云:由气体和尘埃组成,呈云雾状外表,主要物质是氢
鹰状星云
行星
行星在椭圆轨道上环绕恒星运行,近似球状。质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮。
地球真的太漂亮了,漂亮得无可比拟,在太空的黑幕上,地球就像站在宇宙舞台中央那位最美的大明星。浑身散发出夺人心魄的、彩色的、明亮的光芒,他披着浅蓝色的纱裙和白色的飘带,如同天上的仙女缓缓飞行。------杨利伟
卫星——环绕行星运转的天体
蟹状星云
月球(卫星)
金星(行星)
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
彗星
月球(卫星)
金星(行星)
流星体: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
吉林1号陨石
重1770公斤,世界
最大的陨石
新疆大陨铁
重约30吨,在世界陨铁中居
第三位
流星是天体吗?
位置:在地球大气层之外,不是其他天体的一部分。例如,在大气层外环绕地球的卫星是天体,在地球上还未发射的卫星不是天体。
实质:必须是宇宙中物质,而不是现象。
运转: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是天体,如在月球上考察的玉兔号月球车。
人造天体
玉兔二号月球车
哈勃太空望远镜
闪电
云
火箭
否
否
人造天体
判断图示地理事物是否属于天体
神州十一号与天宫二号
1、天体:宇宙中物质存在的形式。包含自然天体和人造天体。
天体
自然天体
人造天体
恒星 太阳
行星 地球
卫星 月球
星云、彗星、流星体
航天飞机、宇宙飞船、人造卫星
思考:
1、宇宙中的这些天体是运动的,还是静止的?
2、天体之间有没有关系?
如何判断是否为天体:空间位置、物质形态、运转轨道
地月系
天体系统:宇宙中的各种天体之间相互吸引、相互绕转而形成。
太阳系
10万光年
2.6万光年
银河系
可观测宇宙
地球在宇宙中的位置
知识回顾
2.天体系统
天体
天体系统
相互吸引
相互绕转
地球所在天体系
统层级关系示意
其他行星系
其他恒星系
地月系
太阳系
银河系
可观测宇宙
可观测宇宙
银河系
太阳系
地月系
河外星系
下列属于天体的是( )
河外星系、太阳系、地球三者之间的关系符合下列示意图中的( )
B
D
运行在太空中的“神舟十一号”与“天宫二号”属于的最低一级天体系统是( )
A.银河系 B.河外星系
C.地月系 D.太阳系
右图为我国自行研制的“神舟十一号”与“天宫二号”自动交会对接示意图。据此回答3~4题。
对“神舟十一号”与“天宫二号”正确的认识是( )
A. 都属于天体
B.“神舟十一号” 是天体, “天宫二号”不是天体
C.“神舟十一号”与“天宫二号”构成了天体系统
D. 都是行星
C
A
童谣中出现的天体,按先后顺序排列正确的是( )
A.恒星、行星、卫星
B.星云、恒星、行星
C.恒星、行星、小行星
D.恒星、小行星、流星体
“太阳大,地球小,太阳带着地球跑;地球大,月球小,地球带着月球跑。”重温儿时的童谣,完成5~6题。
儿歌中涉及的天体系统共有( )
A.1级 B.2级 C.3级 D.4级
A
B
2020年4月8日凌晨,今年最大的“超级月亮”现象现身夜空。“超级月亮”指的是月亮位于近地点附近时的满月,此时的月亮看上去更大、更圆。完成7-9题。
7. “超级月亮”所处的天体系统中,级别最低的是
A. 地月系 B. 太阳系
C. 银河系 D. 可观测宇宙
8. 相对地球来说,月球更容易遭受陨石袭击,其原因是
A. 公转速度快 B. 离小行星带更近
C. 宇宙环境不安全 D. 表面无大气
A
D
观察“太阳系示意图”,说出太阳系有哪些家庭成员?地球排第几位?
太阳系示意图
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
小行星带
行星体系
从体积、质量、距日远近等结构特征来看,地球是一颗普通行星
结合图片和表格,分析八颗行星公转轨道的共同特征。
行星名称 轨道倾角 偏心率
水星 7.0 0.206
金星 3.4 0.007
地球 0 0.017
火星 1.9 0.093
木星 1.3 0.048
土星 2.5 0.054
天王星 0.8 0.047
海王星 1.8 0.009
运动特征:同向性 共面性 近圆性
从运动特征来看,地球是也是一颗普通行星。
活动:观察月相
从地球上看月亮,有时似一钩斜挂,有时如玉盘高悬。
月相:月亮盈亏变化而出现的各种形状。
月相变化
2020年4月8日凌晨,今年最大的“超级月亮”现象现身夜空。“超级月亮”指的是月亮位于近地点附近时的满月,此时的月亮看上去更大、更圆。完成7-9题。
9. 此日为农历
A. 二月初三 B. 二月二十
C. 三月十六 D. 四月初七
C
根据刘慈欣同名小说改编的电影《流浪地球》在中国内地上映。电影讲述了在不久的将来,太阳即将毀灭,面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划 (下称“计划” ) ,“计划”中,地球最终泊入比邻星宜居轨道,成为比邻星的行星,幵启全新的地球时代。据此完成10-11题。
比邻星尾于( )
A. 行星 B. 卫星 C. 彗星 D. 恒星
电影《流浪地球》中地球流浪的目的地星4.2光年外的比邻星。比邻星属于( )
A. 太阳系 B. 地月系 C. 银河系 D. 河外星系
D
C
3
特殊行星:地球
地球存在生命的外部条件
稳定的太阳光照。
大小行星,各行其道,互不干扰,外部环境安全。
思考:结合地球自身条件,分析地球有高级智慧生命生存和繁衍的条件
液态水
高级智慧生命生存和繁衍的条件
地球自身条件
适宜的温度
体积和质量适中
日地距离 适中
日地距离 适中
适合呼吸的大气
液态水
地球存在生命的条件
稳定的太阳光照
太阳处于中年,状态稳定
大小行星各行其道,互不干扰
安全的宇宙环境
适宜的温度
日地距离适中,公转、自转周期适中
适合生物呼吸的大气
体积、质量适中
存在液态水
体积、质量适中
内部条件
外部条件
探究活动
除地球外,太阳系中可能存在生命的行星是哪个?简述理由。
火星或金星。质量、体积、平均密度、自转周期与太阳的距离等与地球相近。
12.地球能形成大气层的重要条件是( )
①地球的体积 ②地球的密度
③地球的质量 ④地球的运动
A、①② B、①③ C、①④ D、②④
B
13.地球上具有适宜生命存在的温度条件的原因是( )
A.日地距离适中
B.卫星个数适当
C.地壳运动的缓慢性和稳定性
D.地球的体积和质量适当
A
14、与地球上存在生命无关的因素是( )
A.日地距离适中
B.昼夜交替周期不长
C.形成了适合生物呼吸的大气
D.形成了地转偏向力
D
(1)图中的字母所代表的行星名称是:
A___________、B___________、C___________、D___________
(2)属类地行星的有___________(填字母)
(3)用箭头在地球公转轨道附近表示八大行星的公转方向。
(4)用小圆点在适当的轨道位置表示出小行星带。
(5)比太阳系低一级的天体系统是________,其中心天体是_____;
比太阳系高一级的天体系统是________。
A
B
C
D
E
F
G
H
I
水星
天王星
海王星
土星
AHGF
地月系
地球
银河系
小行星带
15.读太阳系模式图,
完成下列各题:
16.按所给内容之间的关系,把其字母代号填入下面的方框里
A.适当的自转周期
B.日地距离适中
C.地球体积、质量适中
D.液态水
E.太阳系有比较稳定的宇宙环境
F.有适宜的温度
G.适合生物呼吸的大气
H.地球处在比较安全的宇宙环境
地球的宇宙环境
地球上有生命存在
地球自身特点
B
D
F
A
G
C
E(H)
H(E)
知识小结
一、人类对宇宙的认识
1、可观测宇宙范围:
2、认识历程:
3、宇宙定义:
4、光年定义:
二、多层次的天体系统
1、天体定义、类型、判断方法
2、天体系统的层次
3、八大行星:名称(按距日远近顺序)、分类、小行星带的位置、运动特征
4、太阳在太阳系的地位
5、月相变化规律
三、地球上存在生命的原因
1、外部条件
2、自身条件