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华师大版九下§1.3恒星的一生学案
姓名
[学习目标]
1、了解恒星是演化着的;
2、了解恒星的形成;
3、了解质量不同的恒星演化情况不同;
4、了解太阳的一生。
一、知识点梳理:
知识点1、形成中的恒星
恒星的一生会经历不同的阶段,其体积、质量等都会有不同的变化,离我们最近的恒星是_______,它现在正经历着_______这一阶段。再过50亿年,它将演变为_______,而当它的核燃料用完,热核反应停止后,将演化成为_______。冷却到最后,不再发光发热,而成为_______。
知识点2、主序星
主序星是稳定地发光发热的_______,使它发热发光的能源是_______,太阳就是一颗_______,主序星阶段是恒星的_______时期。
知识点3、红巨星
红巨星是大多数恒星一生中必定要经历的一个阶段,太阳在_______亿年后将成为红巨星。
知识点4、白矮星、中子星和黑洞
1、白矮星和中子星都是恒星演化的晚期,其中白矮星是由_______的恒星演化来的,中子星是由_______演化来的。
2、中子星也依靠冷却发光发热,最后会变成黑矮星。质量更大的恒星将演化为_______。
3、恒星演化而来的黑洞的密度极高,具有非常大的 ,不但会把外来的物质吸入,而且黑洞内部包括
在内的物质都无法出来。黑洞是名副其实的黑暗的“无底洞”。
知识点5、超新星爆发
1、大质量恒星演化的最后阶段,中心物质变成 星,外部物质则以极大的能量向四周散开,形成 爆发。
2、超新星爆发的强大的冲击波会使星际云局部密度变 ,引发星际云局部引力 。所以超新星爆发是导致一部分 星诞生的直接动力。
3、超新星爆发是大质量恒星在演变成 时的一次巨大的爆炸。
4、超新星爆发是宇宙中 的摇篮。
二、例题讲解
例题1、《流浪地球》影片中地球为了防止毁灭要选离太阳系,主要原因是太阳老化并会在短时间 内产生膨胀巨变,首先它将变为一颗巨大的
A.超新星 B.白矮星 C.黑洞 D.红巨星
例题2、2022年5月12日,事件视界望远镜(EHT)合作组织,发布了如图所示银河系中心黑洞:人马座A。该黑洞距离我们2.59万光年,质量约为太阳的431万倍。下列说法不正确的是( )
A.光年是长度单位
B.所有恒星演化的最后阶段都变成黑洞
C.该黑洞虽是银河系中心,但并不是宇宙的中心
D.该图显示的是该黑洞周边2.59万年前的景象
例题3、下列有关黑洞的描述错误的是( )
A.黑洞密度极高,能产生强大的引力
B.黑洞是科幻小说中的一种设想,实际并不存在
C.黑洞在太阳系中不可能出现
D.黑洞是质量更大的恒星发展的某个阶段
例题4、在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律图像中,最为合理的是( )
A. B. C. D.
例题5、.我们常常看到这样的情形:当电压不足时,灯丝的温度较低,我们看到灯丝呈红色;当电压充足时,或点燃一段时间后,灯丝的温度变高了,颜色也变白了。表中是一些恒星表面的温度和颜色数据:
表面颜色 表面温度/K 举例
蓝色 25000~40000 参宿一、参宿三
白色 7700~11500 牛郎星、织女星
黄色 5000~6000 太阳、五车二
红色 2600~3600 心宿二、参宿四
(1)太阳表面的温度约为6000℃,根据表中资料推测其表面颜色为 。
(2)恒星表面的颜色可能与 有关。
三、随堂练习:
1、下列有关恒星的叙述中正确的是( )
A. 恒星都是由炽热的气体组成、靠自己发光的天体
B.恒星在星空中的位置是固定不变的
C.宇宙中的恒星都在绕着银河系的中心旋转
D.恒星都是质量和体积都很大的固态星球
2、关于恒星,下列说法中正确的是( )
A. 恒星的表面温度越高,颜色越红
B.恒星的颜色与恒星的质量和体积有关
C.恒星的寿命与构成恒星的物质、温度、亮度有关
D.恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关
3、恒星是有寿命的,每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程。一颗恒星的寿命取决于它的( )
A.质量 B.体积 C.温度 D.亮度
4、关于宇宙,下列说法中正确的是( )
A.地球是宇宙中唯一有卫星的星球
B.恒星的寿命取决于亮度
C.太阳能够发光、放热,主要是因为太阳内部不断发生化学反应
D.银河系是一种旋涡星系,太阳处在其中的一个旋臂上
5、关于恒星的描述,下列说法中正确的是( )
A. 质量越大的恒星,寿命越短
B.质量越大的恒星,寿命越长
C.表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色
D.表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色
6、下列关于恒星的叙述,不正确的是( )
A.恒星根据体积从大到小依次是超巨星、巨星、中型星、白矮星、中子星
B.恒星表面颜色越红,说明它的温度越高
C.恒星的组成成份可以通过光谱分析得出
D.恒星的质量可以通过万有引力计算天体运动得出
7、有关恒星下列说法不正确的是( )
A.一颗恒星的寿命取决于它的质量
B.质量大的恒星可用以燃烧的核燃料较多,因此它们的寿命比较长
C.当恒星步入“老年时期”,恒星的核心将开始收缩,而其外层部分则开始膨胀就会成为一颗
红色的巨星或超巨星
D.巨星和超巨星可能爆炸成为超新星
8、下列关于恒星演化的叙述中不正确的是( )
A.星云中的气体和尘埃一旦紧缩成一个原恒星时,一颗新的恒星就诞生了
B.恒星的燃料消耗殆尽时,它就会膨胀变成巨星或超巨星
C.几个超巨星紧缩在一起时,形成了黑洞
D.超巨星可能爆炸成为超新星
四、课后练习:
1、小质量的恒星最终会变成( )
A. 主序星 B. 太阳 C. 红巨星 D. 黑矮星
2、质量最大的恒星最终会变成( )
A.黑矮星 B.黑洞 C.白矮星 D.超新星
3、以下说法正确的是( )
A.太阳的光和热是太阳内部的氢核发生核聚变产生的
B.白矮星是体积、密度均很小的恒星
C.太阳的光和热是太阳内部的氦核发生核聚变产生的
D.太阳慢慢熄灭,形成白矮星
4、关于恒星,下列说法中正确的是( )
A.恒星的质量越大寿命就越长 B.太阳是宇宙中最大的恒星
C.恒星最终一定会变成黑洞 D.太阳是离地球最近的恒星
5、下列说法中正确的是( )
A.在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高
B.太阳发出的光和热来自于太阳上碳、氧等物质的燃烧
C.太阳系中距离太阳越近的行星,公转速度越小
D.由于光速有限,因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去
6、恒星不再收缩的条件是( )
A.引力消失 B.引力和核反应产生的压力平衡
C.引力大于核反应产生的压力 D.引力小于核反应产生的压力
7、关于超新星,下列说法正确的是( )
A.某些恒星在演化晚期出现的阶段 B.某些恒星在演化初期出现的阶段
C.指宇宙中新诞生的恒星 D.指某些质量非常大的恒星
8、下列有关“康德一拉普拉斯星云说”的描述正确的是( )
A.太阳系是由一块星云膨胀演化而成的
B.在太阳系中,先形成太阳,最后形成地球等行星
C.在太阳系中,先形成地球等行星,最后形成太阳
D.在太阳系中,太阳和地球等行星是同时形成的
9、19世纪,人们用望远镜发现在这个方向有一个“蟹状星云”。20世纪初发现这团星云在膨胀,由膨胀速率推算,公元1054年刚好是膨胀开始的时刻。阅读上述文字,你认为下列猜想不正确的是( )
A.中国记录的“天关客星”可能是一次典型的“超新星爆发”
B.“蟹状星云”爆发时抛射的物质,随后不断地扩散,最后形成孕育新一轮恒星的星云
C.“天关客星”爆发后可能会形成一种体积小、密度大的中子星
D.“蟹状星云”就是一颗恒星
10、早在1965年,科学家们就在天鹅座发现了一颗距离地球1万光年的恒星,命名为“天鹅座X-1”。根据计算,该恒星的质量为太阳的30倍,但是科学家们并没有发现它所发出的任何光线。你认为该恒星应该已经演变成了( )
A.白矮星 B.超新星 C.中子星 D.黑洞
11、宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是人类首次拍摄到的黑洞照片,在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是( )
A.恒星 B.行星 C.卫星 D.彗星
(第11题图) (第12题图)
12、下图展示了恒星的质量与它的寿命的关系,恒星寿命指恒星在耗尽燃料之前存在的时间。由图可知,质量比太阳大的恒星,其寿命比太阳________;一个质量是太阳0.8倍的恒星大约能存在________亿年;一个质量是太阳1.7倍的恒星大约能存在________亿年。
13、恒星是有寿命的,实际上我们观测到的超巨星、巨星、主序星、白矮星等恒星形态,就是恒星不同年龄阶段的形态。现在的太阳处于 形态,太阳向宇宙空间每秒钟大约辐射4×1026J的能量,这些能量是由 能转化而来的。
14、我们常常看到这样的情形:当电压不足时,灯丝的温度较低,我们看到灯丝呈红色;当电压充足时,或点燃一段时间后,灯丝的温度变高了,颜色也变白了。表中是一些恒星表面的温度和颜色数据:
表面颜色 表面温度/K 举例
蓝色 25000~40000 参宿一、参宿三
白色 7700~11500 牛郎星、织女星
黄色 5000~6000 太阳、五车二
红色 2600~3600 心宿二、参宿四
(1)太阳表面的温度约为6000℃,根据表中资料推测其表面颜色为____。
(2)你认为恒星表面的颜色可能与什么有关?___________________________________
15、图是太阳从“出生”到“死亡”的示意图。读图,回答下列问题。
(1)现在,我们每天看到的太阳大约处于图中的( )
A. AB段 B. BD段 C. DE段 D. EF段
(2)在DE阶段,太阳将成为( )
A.星云 B.稳定状态的恒星 C.红巨星 D.超新星
(3)在EF阶段,太阳将成为一颗( )
A.超新星 B.白矮星 C.中子星 D.黑洞
(4)在太阳的演化过程中,最亮的是________,密度最大的是________。宇宙中密度最大的天体是________,连光也无法逃脱它的吸引。
参考答案:
一、知识点梳理:
知识点1、太阳 主序星 红巨星 白矮星 黑矮星
知识点2、恒星 核能 主序星 青壮年
知识点3、50
知识点4、
1、质量不是很大 质量较大的恒星 2、黑洞 3、黑暗 光
知识点5、
1、中子星 超新星爆发 2、大 收缩 恒
3、中子星或黑洞 生命
二、例题讲解:
例题1、D
解析:质量和太阳相当(或小点)的恒星:星云→原恒星→主序星→红巨星→行星状星云→白矮星→黑矮星;所以主要原因是太阳老化并会在短时间内产生膨胀巨变,首先它将变为一颗巨大的红巨星;
例题2、B
解析:A. 光年是长度单位,正确;B. 像太阳一样的恒星最后阶段是黑矮星,质量极大恒星演化的最后阶段都变成黑洞,B错误;C. 该黑洞虽然是银河系中心,但并不是宇宙的中心. 正确;D. 该图片显示的是该黑洞周边2.59万年前的景象,正确;故B符合题意。
例题3、B
解析:A. 黑洞密度极高,能产生强大的引力,正确;B.黑洞是真实存在的,它是超大恒星演化的最后一个阶段,错误;C. 黑洞在太阳系中不可能出现,正确,因为像太阳一样质量的恒星的晚年进入的是白矮星,最后是黑矮星;D. 黑洞是质量更大的恒星发展的某个阶段,正确;故B符合题意。
例题4、B
解析:原恒星(幼年期)、主序星(青年期)、红巨星(壮年期)、高密度恒星(老年期);最终演化结果:质量小的恒星形成行星状星云,之后成为白矮星,最后演化成黑矮星;质量大的恒星经过新星爆发或超新星爆发,质量较大的形成中子星,质量很大的形成黑洞。太阳的演变顺序是:太阳-红巨星-白矮星-黑矮星;D故B符合题意。
例题5、(1)黄色 (2)恒星表面的颜色可能与恒星表面温度有关。
解析:太阳是一个巨大而炽热的气体星球,太阳只是宇宙中一颗十分普通的恒星,但它却是太阳系的中心天体。(1)太阳表面的温度约为6000℃,根据表中资料推测其表面颜色为黄色。
(2)恒星表面的颜色可能与恒星表面温度有关。
三、随堂练习:
1、A 2、D 3、A 4、D 5、A 6、B 7、B 8、C
四、课后练习:
1、D 2、B 3、A 4、D 5、D 6、B 7、A 8、B 9、D
10、D 11、A 12、短 130 30 13、主序星 核
14、(1)黄色 (2)恒星表面的颜色可能与恒星表面温度有关
15、(1)B (2)C (3)B (4)红巨星 白矮星 黑洞
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华师大版九下科学§1.3恒星的一生教学设计
课题 1.3恒星的一生 单元 一 学科 科学 年级 九下
教材分析 本节内容选自华师大版九下第一章第3节,此前,学生已对恒星的特点及太阳的知识有一定的了解,本节将从恒星的开始和结局进行探索。本节内容通过对恒星一生的介绍,使学生对不同质量的恒星的未来和结局有初步的了解,通过对相关图片、视频的观察分析,增强体验;通过太阳与其他恒星的比较,使学生对太阳的演化有一个初步的了解。 同时还了解几个有用的概念:红巨星、超新星、白矮星、黑矮星及黑洞等。从而增强探索宇宙的向往和求知的兴趣。 本节内容拟用1课时完成。
学习目标 科学观念:了解恒星是演化着的;了解恒星的形成;了解质量不同的恒星演化情况不同;了解太阳的一生; 科学思维:通过倾听、阅读、分析图片等途径收集信息和处理信息;探究实践:通过阅读、讨论、交流等方式,提升小组合作能力和获取新知的能力;态度责任:感悟科学家的探索精神,学习辩证分析的方法和态度;树立正确的科学探究意识。
重点 恒星的一生中经历的主要阶段;太阳的一生
难点 合理分析归纳出恒星一生中的主要阶段
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 知识回顾:1、 科学家把宇宙从 和 都是极大的时刻开始的膨胀,形象地称为热大爆炸。2、 为宇宙起源于热大爆炸提供了有力的证据。3、宇宙是有起源的,而且在 着和 着。 导入新课
讲授新课 宇宙中的一切事物都有自己诞生、发展和消亡的过程,恒星也不例外。 在茫茫的星空中,既有许多和我们太阳一样正处在青壮年期的恒星,也有正在形成的恒星,也有年龄很大的恒星—红巨星,也有已经到了晚年的恒星—白矮星和中子星,还有已经成为恒星残骸的黑矮星和引力极大以致光也无法逃逸出来的黑洞。 一、形成中的恒星 1、恒星的诞生: (1)恒星的前身是星际云或星际云中的某一块星云。 (2)星云在引力作用下收缩而渐渐形成恒星。 (3)形成中的恒星依靠引力势能发光发热。 (4)引力收缩使形成中的恒星中心温度升高。当温度升高到700万摄氏度时,开始出现氢核聚变为氦核的核能反应,核能成为主要能源。 (5)引力和核反应产生的压力平衡使恒星不再收缩,成为一颗非常稳定的恒星。 视频:恒星的形成讨论交流:请你根据太阳的能量来自太阳内部热核反应的道理,考虑太阳能不能永远像现在一样发光发热,并说明你的理由。[参考:不能,因为太阳内部的热核反应需要消耗自身的燃料,当燃料用完,热核反应就会停止,太阳也就不会再发光发热。 作为恒星,太阳有开始也是结局,是变化的。 ]二、主序星 1、主序星: 能稳定地发光发热的恒星称为主序星。 2、特点:主序星,都处于一生中的氢燃烧阶段。 3、太阳:太阳就是一颗主序星,太阳上氢核聚变为氦核的核反大约可维持100亿年。三、红巨星 1、红巨星: 体积特别大,而且呈现红色,这类恒星称为红巨星。 2、特点:主序星,都红巨星依靠氦核的热核反应发光发热。 红巨星是大多数恒星一生中必定要经历的一个阶段。3、太阳的将来: 太阳在50亿年后,也会成为红巨星。 成为红巨星后的太阳半径将超过现在地球的轨道半径。 四、白矮星、中子星和黑洞 1、白矮星: (1)白矮星: 质量和体积较小,非常炽热,热到表面发白的程度,这一类恒星称为白矮星。只能用高倍望远镜才能观察到。 (2)白矮星特点: 密度非常高(现在太阳密度的几万到几百万倍) ;依靠冷却发光发热。 (3)太阳与白矮星的关系: 太阳这类质量不是很大的恒星,当核燃料用完,热核反应停止后,将演化成白矮星。 (附视频)2、黑矮星 (1)黑矮星: 白矮星冷却到最后,不再发光发热,成为黑矮星。 (2)黑矮星特点: 黑矮星是中小质量恒星演化的最后期,无法再产生能量辐射。 (3)宇宙中没黑矮星: 恒星残骸冷却至黑矮星大约需要200万亿年的时间,宇宙的年龄仅有137亿年。黑矮星是假想中的恒星残骸,是当一颗白矮星的温度低到不再能发出可以被侦测到的光或热的状态。所以,宇宙中暂时不存在黑矮星。 (4)太阳最后变成黑矮星: 3、中子星 (1)中子星: 质量较大的恒星,在核燃料用完、核反应停止后,演化为中子星。 由于中子星在高速旋转着并向外发射很强烈的电磁辐射,地球表面可以接收到它的辐射脉冲,因此中子星也叫脉冲星。(2)中子星特点: 中子星的密度比白矮还要高;中子星依靠冷却发光发热。 (3)太阳不会成为中子星: 太阳的质量较小,核燃烧结束直接变成白矮星,不会变成中子星。 (4)中子星最后也成为黑矮星。 4、黑洞 (1)黑洞: 质量更大的恒星,在核燃料用完、核反应停止后,将演化成为黑洞。 (2)黑洞特点:恒星演化而来的黑洞密度极高,具有非常大的吸引力,不但会把外来的物质吸入,而且黑洞内部包括光在内的物质都无法出来。(3)探测黑洞:人们虽然无法直接观测到黑洞,但是可以通过间接的方法来探测黑洞。例如,正在向黑洞落下的物质会发射很强的辐射,在黑洞附近的恒星可能会受黑洞引力的影响而有特别的分布等。 五、超新星爆发 1、超新星: 天文学家在观测星空时,曾多次发现在星空中,会突然出现一颗新的亮星,而且在数月或数年后,这颗亮星又会消失。中国古代天文学家把这样的亮星称作“客星”。现代天文学家把这类天体称为新星,特别亮的新星称为超新星。 2、超新星爆发:超新星爆发是大质量恒星在演变成中子星或黑洞时的一次巨大的爆炸。 3、大质量恒星演化的最后阶段出现超新星爆发:大质量恒星演化的最后阶段,中心物质变成中子星,外部物质则以极大的能量向四周散开,形成超新星爆发。 4、超新星爆发可诞生新的恒星:超新星爆发的强大的冲击波会使星际云局部密度变大,引发星际云局部引力收缩。所以超新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动力。 5、超新星爆发是生命的摇篮:超新星爆发会把大质量恒星核反应中制造出的各种元素抛洒到宇宙空间,使后来形成的恒星连同它们的行星含有各种各样的元素,包括生命物质少不了的碳、氧等元素。超新星爆发是宇宙中生命的摇篮。 小资料:中国古代的新星和超新星爆发的记录六、恒星的一生 1、恒星是演化着的。 2、不同质量的恒星,其演化过程有差异。 小质量恒星的一生: 星云→原恒星→主序星→红巨星→行星状星云及白矮星→白矮星→黑矮星太阳的一生: 星云→原始太阳→主序星→红巨星→白矮星→黑矮星 大质量恒星: 星云→原恒星→主序星→超红巨星→超新星→中子星或黑洞拓展阅读:[参考:温度 表面温度] 概述,点出主题和本节将要学习的内容。形成中的恒星是一个抽象的、陌生的概念,视频帮助学生形象地认识知道太阳属于主序星的特点了解红巨星与主序星的关系, 同时让学生知道质量与太阳相近的恒星的都会变成红巨星,是恒星的一个必经阶段对比红巨星,白矮星和黑矮星及中子星的发光发热原因介绍,有利于对比记忆,了解恒星的演化过程中温度的变化黑洞是一个令人感兴趣又神秘的天体,可激发学生探索宇宙的兴趣总结,大中小恒星的演化历程,形成了个大致的脉络框架。
课堂练习 1、质量最大的恒星最终会变成( B ) A.黑矮星 B.黑洞 C.白矮星 D.超新星 2、下列关于太阳的演化过程,正确的是( B ) A.太阳→白矮星→红巨星→超新星 B.太阳→红巨星→白矮星→黑矮星 C.太阳→超红巨星→超新星→中子星 D.太阳→超红巨星→超新星→黑洞 3、下列关于恒星演化的叙述中不正确的是( C )A.星云中的气体和尘埃一旦紧缩成一个原恒星时,一颗新的恒星就诞生了B.恒星的燃料消耗殆尽时,它就会膨胀变成巨星或超巨星C.几个超巨星紧缩在一起时,形成了黑洞D.超巨星可能爆炸成为超新星4、有关恒星下列说法不正确的是( B ) A.一颗恒星的寿命取决于它的质量 B.质量大的恒星可用以燃烧的核燃料较多,因此它们的寿命比较长 C.当恒星步入“老年时期”,恒星的核心将开始收缩,而其外层部分 则开始膨胀就会成为一颗红色的巨星或超巨星 5、下列说法中正确的是( D )A.在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高B.太阳发出的光和热来自于太阳上碳、氧等物质的燃烧C.太阳系中距离太阳越近的行星,公转速度越小D.由于光速有限,因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去 D.巨星和超巨星可能爆炸成为超新星6、在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律图像中,最为合理的是( D ) A. B.C. D.7、恒星是有寿命的,实际上我们观测到的超巨星、巨星、主序星、白矮星等恒星形态,就是恒星不同年龄阶段的形态。现在的太阳处于 形态,太阳向宇宙空间每秒钟大约辐射4×1026J的能量,这些能量是由 能转化而来的。[参考:主序星 核] 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
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第一章 宇宙的起源和演化
华师大版九年级下册
第3节 恒星的一生
教学目标
科学观念:了解恒星是演化着的;了解恒星的形成;了解质量
不同的恒星演化情况不同;了解太阳的一生;
科学思维:通过倾听、阅读、分析图片等途径收集信息和处理
信息;
探究实践:通过阅读、讨论、交流等方式,提升小组合作能力
和获取新知的能力;
态度责任:感悟科学家的探索精神,学习辩证分析的方法和态
度;树立正确的科学探究意识。
知识回顾
1、 科学家把宇宙从 和 都是极大的时刻开始的膨胀,形象地称为热大爆炸。
2、 为宇宙起源于热大爆炸提供了有力的证据。
3、宇宙是有起源的,而且在 着和 着。
密度极大 温度极高
微波背景辐射
膨胀 演化
新知导入
宇宙中的一切事物都有自己诞生、发展和消亡的过程,恒
星也不例外。
在茫茫的星空中,既有许多和我们太阳一样正处在青壮年期的恒星,也有正在形成的恒星,也有年龄很大的恒星—红巨星,也有已经到了晚年的恒星—白矮星和中子星,还有已经成为恒星残骸的黑矮星和引力极大以致光也无法逃逸出来的黑洞。
新知讲解
一、形成中的恒星
1、恒星的诞生:
(1)恒星的前身是星际云或星际云中的某一块星云。
(2)星云在引力作用下收缩而渐渐形成恒星。
(3)形成中的恒星依靠引力势能发光发热。
(4)引力收缩使形成中的恒星中心温度升高。当温度升高到700万摄氏度时,开始出现氢核聚变为氦核的核能反应,核能成为主要能源。
(5)引力和核反应产生的压力平衡使恒星不再收缩,成为一颗非常稳定的恒星。
视频:
恒星的形成
(点击图片播放)
讨论交流
请你根据太阳的能量来自太阳内部热核反应的道理,考虑太阳能不能永远像现在一样发光发热,并说明你的理由。
不能,因为太阳内部的热核反应需要消耗自身的燃料,当燃料用完,热核反应就会停止,太阳也就不会再发光发热。
作为恒星,太阳有开始也是结局,是变化的。
新知讲解
二、主序星
1、主序星:
能稳定地发光发热的恒星称为主序星。
2、特点:主序星,都处于一生中的氢燃烧阶段。
3、太阳:太阳就是一颗主序星,太阳上氢核聚变为氦核的核反大约可维持100亿年。
猎户A中的年轻恒星
太阳
新知讲解
三、红巨星
1、红巨星:
体积特别大,而且呈现红色,这类恒星称为红巨星。
2、特点:主序星,都红巨星依靠氦核的热核反应发光发热。
红巨星是大多数恒星一生中必定要经历的一个阶段。
3、太阳的将来:
太阳在50亿年后,也会成为红巨星。
成为红巨星后的太阳半径将超过现
在地球的轨道半径。
新知讲解
四、白矮星、中子星和黑洞
1、白矮星:
(1)白矮星:
质量和体积较小,非常炽热,热到表面发白的程度,这一类恒星称为白矮星。只能用高倍望远镜才能观察到。
(2)白矮星特点:
密度非常高(现在太阳密度的几万到几百万倍) ;依靠冷却发光发热。
(3)太阳与白矮星的关系:
太阳这类质量不是很大的恒星,当核燃料用完,
热核反应停止后,将演化成白矮星。
视频:白矮星
2、黑矮星
(1)黑矮星:
白矮星冷却到最后,不再发光发热,成为黑矮星。
(2)黑矮星特点:
黑矮星是中小质量恒星演化的最后期,无法再产生能量辐射。
(3)宇宙中没黑矮星:
恒星残骸冷却至黑矮星大约需要200万亿年的时间,宇宙的年龄仅有137亿年。黑矮星是假想中的恒星残骸,是当一颗白矮星的温度低到不再能发出可以被侦测到的光或热的状态。所以,宇宙中暂时不存在黑矮星。
(4)太阳最后变成黑矮星:
原始太阳→现在的太阳(主序星)→50亿年后的太阳(红巨星)
→核反应停止后的太阳(白矮星)→凋零的太阳(黑矮星)
新知讲解
3、中子星
(1)中子星:
质量较大的恒星,在核燃料用完、核反应停止后,演化为中子星。
由于中子星在高速旋转着并向外发射很强烈的电磁辐射,地球表面可以接收到它的辐射脉冲,因此中子星也叫脉冲星。
(2)中子星特点:
中子星的密度比白矮还要高;中子星依靠冷却发光发热。
(3)太阳不会成为中子星:
太阳的质量较小,核燃烧结
束直接变成白矮星,不会变成中
子星。
(4)中子星最后也成为黑矮星。
视频:
4、黑洞
(1)黑洞:
质量更大的恒星,在核燃料用完、核反应停止后,将演化成为黑洞。
(2)黑洞特点:
恒星演化而来的黑洞密度极高,具有非常大的吸引力,不但会把外来的物质吸入,而且黑洞内部包括光在内的物质都无法出来。(3)探测黑洞:
人们虽然无法直接观测到黑洞,但是
可以通过间接的方法来探测黑洞。例如,
正在向黑洞落下的物质会发射很强的辐射
,在黑洞附近的恒星可能会受黑洞引力的
影响而有特别的分布等。
新知讲解
五、超新星爆发
1、超新星:
天文学家在观测星空时,曾多次发现在星空中,会突然出现一颗新的亮星,而且在数月或数年后,这颗亮星又会消失。中国古代天文学家把这样的亮星称作“客星”。现代天文学家把这类天体称为新星,特别亮的新星称为超新星。
2、超新星爆发:
超新星爆发是大质量恒星在演变
成中子星或黑洞时的一次巨大的爆炸。
新知讲解
3、大质量恒星演化的最后阶段出现超新星爆发:
大质量恒星演化的最后阶段,中心物质变成中子星,外部物质则以极大的能量向四周散开,形成超新星爆发。
4、超新星爆发可诞生新的恒星:
超新星爆发的强大的冲击波会使星际云局部密度变大,引发星际云局部引力收缩。所以超新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动力。
5、超新星爆发是生命的摇篮:
超新星爆发会把大质量恒星核反应中制造出的各种元素抛洒到宇宙空间,使后来形成的恒星连同它们的行星含有各种各样的元素,包括生命物质少不了的碳、氧等元素。
超新星爆发是宇宙中生命的摇篮。
小资料:
新知讲解
六、恒星的一生
1、恒星是演化着的。
2、不同质量的恒星,其演化过程有差异。
小质量恒星的一生:
星云→原恒星→主序星→红巨星→行星状星云及白矮星→白矮星→黑矮星
大质量恒星:
星云→原恒星→主序星→超红巨星→超新星→中子星或黑洞
太阳的一生:
星云→原始太阳→主序星→红巨星→白矮星→黑矮星
拓展读图:
超新星与未来
恒星的颜色与 有关。恒星的不同颜色暗示着它们具有不同的 。
温度
表面温度
随堂练习
1、质量最大的恒星最终会变成( )
A.黑矮星 B.黑洞
C.白矮星 D.超新星
B
随堂练习
2、下列关于太阳的演化过程,正确的是( )
A.太阳→白矮星→红巨星→超新星
B.太阳→红巨星→白矮星→黑矮星
C.太阳→超红巨星→超新星→中子星
D.太阳→超红巨星→超新星→黑洞
B
随堂练习
3、下列关于恒星演化的叙述中不正确的是( )
A.星云中的气体和尘埃一旦紧缩成一个原恒星时,一颗新的恒星就诞生了
B.恒星的燃料消耗殆尽时,它就会膨胀变成巨星或超巨星
C.几个超巨星紧缩在一起时,形成了黑洞
D.超巨星可能爆炸成为超新星
C
随堂练习
4、有关恒星下列说法不正确的是( )
A.一颗恒星的寿命取决于它的质量
B.质量大的恒星可用以燃烧的核燃料较多,因此它们的寿命比较长
C.当恒星步入“老年时期”,恒星的核心将开始收缩,而其外层部分
则开始膨胀就会成为一颗红色的巨星或超巨星
D.巨星和超巨星可能爆炸成为超新星
B
随堂练习
5、下列说法中正确的是( )
A.在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高
B.太阳发出的光和热来自于太阳上碳、氧等物质的燃烧
C.太阳系中距离太阳越近的行星,公转速度越小
D.由于光速有限,因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去
D
随堂练习
6、在认识世界时,我们经常用各种方法来形象、直观地表示事物或者规律。下列关于太阳一生的体积变化规律图像中,最为合理的是( )
D
随堂练习
7、恒星是有寿命的,实际上我们观测到的超巨星、巨星、主序星、白矮星等恒星形态,就是恒星不同年龄阶段的形态。现在的太阳处于 形态,太阳向宇宙空间每秒钟大约辐射4×1026J的能量,这些能量是由 能转化而来的。
主序星
核
课堂总结
1、恒星是演化着的。
2、恒星是由星云在引力作用下收缩而渐渐形成的。
3、主序星是稳定地发光发热的恒星,使它发光发热的能源是核能,太阳就是一颗主序星,主序星阶段是恒星的青壮年时期。
4、红巨星是大多数恒星一生中必定要经历的一个阶段,太阳在50亿年后将成为红巨星。
5、白矮星和中子星是恒星演化的晚期,其中白矮星是由质量不是很大的恒星演化来的,中子星是由质量较大的恒星演化来的,质量更大的恒星将演化为黑洞。
板书设计
恒星的一生
恒星的诞生:星云
恒星的演化
超新星爆发
1.3 恒星的一生
质量较小的恒星:
原恒星→主序星→红巨星→白矮星→黑矮星
质量较大的恒星:
原恒星→主序星→红巨星→中子星→超新星→黑矮星或黑洞
如,太阳
新恒星
生命
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成学案中的“课后练习”;
3、完成作业本中相应练习;
4、预习下一课时主要内容。
谢谢
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