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地理湘教版必修一 第一章 宇宙中的地球 第一节
地球的宇宙环境
湘
教
版
R
1
人类对宇宙的认识
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:“空间”和“时间”。
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。
古代
“盖天说-天圆
地方说”
“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200亿光年的时空区域
人类对宇宙的认识
中国天眼
中国500米口径球面射电望远镜
(英文简称:FAST)
启用时间
2016年
9月
建设地点
贵州平塘
喀斯特洼坑
面积大小
30个标准
足球场
接收面积
世界等级
目前世界
最大单口径
最灵敏
射电望远镜
人类意义
显著提高
人类探索
宇宙能力
P9 图1-2
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:
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
2
多层次的天体系统
(一)天体
位于地球大气层之外
非附属于天体的一部分
宇宙中物质的存在形式
星云
行星
恒星
卫星
流星体
彗星
小行星
星际物质
质量体积巨大,自身能发光发热的炽热气体球
质量体积比恒星大,密度很小的云雾状尘埃、气体
沿椭圆轨道环绕恒星运行,近似球形,本身不发光
围绕行星运行,质量比所绕行的行星要小得多
散碎固体物质和一些气体集聚而成,环绕太阳运动(哈雷彗星 ,绕日运行周期约76年)
环绕太阳运行的微小天体;闯入大气层摩擦燃烧,形成流星现象;未完全燃烧落到地表,形成陨星(陨石、陨铁)
沿椭圆轨道环绕恒星运行,质量、体积小,轨道易变化
包含行星际物质和恒星际物质,是极度稀薄的离子、原子、分子、尘埃、电磁辐射、宇宙射线和磁场的混合体
人造天体
航天飞机
人造卫星
宇宙飞船
太空实验室
2.在①太阳,②织女星,③金星,④气象卫星,⑤地面接收站,⑥地球,⑦航空飞机,⑧哈雷彗星,⑨待发射卫星,⑩月球, 汽车, 中巴资源卫星中,______________________不属于天体,______________属于自然天体,___________________属于人造天体。
①②③⑥⑧⑩
⑤⑦⑨
④
(2015.10浙江学考)2015年7月14日“新视野号”飞船经过9年多的太空飞行,到达最接近冥王星的位置。
3.“新视野号”飞船在飞向冥王星的过程中,接触到太阳系中天体最多的是
A.恒星 B.行星 C.流星体 D.行星际物质
D
1.宇宙中有星光闪烁的___________,明显移动的___________,圆缺多变的___________,轮廓模糊的___________,一闪即逝的___________,拖着长尾的___________;距离地球最近的自然天体是_______,距离地球最近的行星是_______,金星是八大行星中唯一逆向自转(自东向西)的,所以在金星上,太阳是___升___落的。
恒星
行星
卫星(月球)
星云
流星
彗星
月球
金星
西 东
宇宙中天体都在运动着,并且相互吸引和互相绕转
天体系统
级别划分
地月系
太阳系
银河系
(二)天体系统
夏秋季节,无月的晴夜,在天空中可以看到一条气势磅礴的乳白色光带,天文学称之为银河。直到望远镜问世,云雾状的银河才被分解为点点繁星;由于它们太密集,距离又遥远,所以肉眼望去就化为白茫茫的云雾状光带。恒星天文学创始人、英国天文学家威廉 霍歇尔(1738-1822)认为,密集分布在银河中的无数恒星,连同散布在天空各方的点点繁星,包括太阳系在内,都属于一个庞大的恒星系统,并称它为银河系。
银河系
P8 图1-1 银河(此影像为多次曝光而成,拍摄于智利)
银河系
银河系
5万光年
2.6万光年
太阳
银心
+
1000多亿颗恒星等组成
铁饼状扁平外形
直径约10万光年,中心厚度约1.2万光年
所有恒星都环绕银心旋转
太阳距银心约2.6万光年,绕银心一周约2.5亿年
距太阳最近的恒星(比邻星)约4.2光年
1.议一议,我们所看到的银河是银河系的全貌吗?
2.我国古代把银河叫做天河、银汉等,民间,还流传着牛郎、织女每年七夕在鹊桥相会的神话故事。白居易有诗云:“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。”(《七夕》)夏秋之交的黄昏,银河最为明显。观察银河,找到牛郎星和织女星,领会诗人描绘的意境。
探究
不论我们位于地球上的哪个地点,都只能观察到银河系的一部分。人类肉眼在天空各处看见的个别恒星全都是银河系的一部分,来自银河系这条带状弧上的光,都是源自银河系平面上肉眼不能解析的恒星和其他天体累积的光亮。
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
与银河系同级别的恒星系统
河外星系
北半球肉眼可见的河外星系——仙女星系(距地球260万光年)
组成:
太阳、行星、矮行星、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
太阳系
太阳系
太阳质量:
约占整个太阳系99.86%,日地距离1.5亿千米,距海王星45亿千米
环绕太阳运行,质量足够大,呈球形或近球形,不能清空轨道附近的区域(以冥王星为代表)
水 星
金 星
地 球
火 星
类地行星
巨行星
木 星
土 星
远日行星
天王星
海王星
太阳系
体积小、卫星少、密度大
固体表面
体积大、卫星多、密度小
气体构成
温度低、体积质量居中
气体构成
地内行星
地外行星
太阳系
运动特征:同向性 共面性 近圆性
P12 图1-6 太阳系示意
外层物质呈现背向太阳的尾状(扫帚状);越近太阳,彗尾越长;狮子座流星雨是“坦普尔 - 塔特尔”的彗星尾部留下的碎屑物质与地球大气摩擦形成的
大约6600万年以前,一颗小行星撞击了地球,使地球环境发生了巨大变化,可能是恐龙时代结束的重要原因
在浩瀚的宇宙中,地球是一个普通的星球
3
特殊行星——地球
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,她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。
------中国载人飞船工程首位航天员 杨利伟
根据人类目前所掌握的宇宙信息,地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球
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
恰到好处的大气厚度
和大气成分
体积、质量适中(厚度);成分适合
充足的水分
地球内部放射性元素衰变,原始地球重力收缩
适宜的温度
内部条件
外部条件
(金锁链条件)
4.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)
下图为“公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图”。
5.与①②行星相比,地球具备生命存在的基本条件之一是
A.适宜的大气厚度和大气成分
B.强烈的太阳辐射和充足的水汽
C.复杂的地形和岩石圈
D.强烈的地震和火山活动
A
6.若发现一颗行星与最近恒星的距离非常适合生命的存在,可推断该行星
A.自转周期与地球相同 B.可能存在液态的水
C.大气成分以氮、氧为主 D.表面有肥沃的土壤
B
地月系
地月系
蛾眉月
新月
(朔)
下弦月
活动:观察月相
太阳光
月相变化原理图
上弦月
凸月
满月
(望)
凸月
蛾眉月
地球
初一
初三、初四
初七、初八
十一、十二
十五
十八、十九
廿二、廿三
廿七、廿八
月相 月出 月落 与太阳 出没比较 赏月情形
新月 清晨 黄昏 同升同落
上弦月 正午 半夜 迟升后落
满月 黄昏 清晨 此升彼落
下弦月 半夜 正午 早升先落
彻夜不见
上半夜仅见于西边天空
通宵可见
下半夜仅见于东边天空
上上上西西,下下下东东
满月(十五、十六)
东
凸月
蛾眉月
太阳
西
上弦月
(初七、初八)
农历上半月傍晚可见的月亮
看懂这几副图,月相变化规律轻轻松松掌握!
以观察者为中心示意图
满月(十五、十六)
东
凸月
太阳
西
下弦月
(廿二、廿三)
农历下半月清晨可见的月亮
蛾眉月
以观察者为中心示意图
看懂这几副图,月相变化规律轻轻松松掌握!
活动:观察月相
1. 选择学校或家附近视野开阔的场地,用手机app里的指南针确定东、南、西、北方向。
2. 了解每天月亮出没的大致时间,制订逐日观察计划,包括观察次数、日期时间、观察项目等。
3. 逐日逐次观察并记录月亮在天空中的方位、地平高度(你可以用伸展手臂、紧握拳头的方法来估测月亮的地平高度,高出地平线一拳为10°,两拳为20°,依此类推)和亮面凸出方向,绘出观察时的月相草图。
4. 将观察记录整理成表格形式,向全班同学展示。
日期时间 月出 观察项目 与太阳 出没比较 赏月情形
公历 农历 北京时间 月亮水平方位 月亮高度角 亮面 凸向 月相
草图
月相观察记录表
7.下图为某日傍晚明亮的金星与一弯蛾眉月相会图。下列选项中,与所示图片相符的是
C
D
A.
B.
C.
D.
8.根据所学知识和材料信息,判断下列不属于天
体的是
A.位于奔月轨道的“嫦娥四号”探测器 B.“鹊桥”中继卫星
C.月面考察的“玉兔二号”探月车 D.月球
9.下列属于天体的是
①地球 ②河外星系 ③天空中飘动的云
④星际空间的气体和尘埃 ⑤陨星 ⑥流星体
A. ①②④ B. ①③④ C. ②④⑥ D. ①④⑥
北京时间2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”月球探测器世界首次在月球背面顺利着陆。随后,“嫦娥四号”探测器向位于月球同步轨道的“鹊桥”中继卫星发送了月球表面照片。一天后,“嫦娥四号”探测器释放“玉兔二号”探月车对月面进行考察。
地球
月球
发射
进入奔月轨道
中段轨道误差修正
制动开始
进入月球轨道
C
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)用阴影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
10.读太阳系模式图,
完成下列各题: