(共42张PPT)
教学目标和要求
教学目标和要求
根据图像资料,结合天文观测活动,描述各类天体的特点以及天体系统的层次结构。
运用示意图等指出地球在不同层级天体系统中的位置,描述地球的宇宙环境。
运用资料说出行星地球的普通性和特殊性,体会保护地球宇宙环境的必要性。
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中国“风云四号”
气象卫星拍摄的地球
The earth captured by China's fengyun-4 meteorological satellite
我国载人飞船工程首位航天员杨利伟在回忆从太空中俯瞰地球的感受时,这样写道:“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。”
图1.1 中国“风云四号”气象卫星拍摄的地球
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杨利伟
(中国载人航天工程副总设计师)
Yang Liwei (deputy chief designer of China Manned Space Engineering)
2003年10月15日北京时间9时
杨利伟乘由长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空,是中国进入太空的第一人,象征着中国太空事业向前迈进一大步,起到了里程碑的作用。
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中国“风云四号”
气象卫星拍摄的地球
The earth captured by China's fengyun-4 meteorological satellite
地球真的会发光吗?
如果不是,那么从太空中看到的地球(图1.1)为什么是明亮的?
这与它在宇宙中所处的位置有什么关系?
图1.1 中国“风云四号”气象卫星拍摄的地球
137亿
光年?课本p10活动
宇宙的概念: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
二、多层次的天体系统
(一) 什么是天体?
宇宙中物质存在的形式
Jupiter 木星
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猎户座星云
Orion Nebula
星云:由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要物质是氢。
图为通过天文望远镜拍摄的猎户座星云。
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螺旋星云
Helix Nebula
Comets are divided into three parts: nucleus, coma and tail
螺旋星云(Helix Nebula)
2009年2月26日,欧洲天文学家拍摄“宇宙眼”的壮观照片,并称之为“上帝之眼”。
由位于宝瓶座中央的一颗昏暗恒星吹拂而来的气体和尘埃形成的外壳。
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鹰状星云
M16,NGC 6611
Comets are divided into three parts: nucleus, coma and tail
位于巨蛇座的星云,也是银河系的一个恒星诞生区,因其形状好像一只展翅翱翔的雄鹰而得此名。
创生之柱是哈勃太空望远镜拍摄的在老鹰星云内圆柱形的星际气体和尘埃的一张影像。
创生之柱 Pillars of Creation
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蝴蝶星云(M2-9)
巴比龙星云(Papillon Nebula)
It is the product of the late evolution of solar like stars; It has a pair of very symmetrical bipolar structures like butterfly wings.
蛇夫座美丽的行星状星云。
大小约是150光年,位于大麦哲伦星云,和地球距离大约是17万光年。
是类太阳恒星演化晚期的产物;它有一对非常对称的像蝴蝶翅膀一样的双极结构。
蝴蝶星云 Papillon Nebula
恒星:由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。
太阳是离地球最近的恒星。
行星:在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体。
行星的质量比恒星小,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。
图为木星的卫星——木卫二,它是已发现的距离木星第二近的卫星。
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宇宙中物质存在的形式
彗星 Comet
Comets are divided into three parts: nucleus, coma and tail
指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体,呈云雾状的独特外貌,也是中国神话传说的扫帚星(星官名)
彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分
哈雷彗星 Halley comet
哈雷彗星 绕太阳运行的周期约76年
哈雷彗星是唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星,也是人一生中唯一以裸眼可能看见两次的彗星。哈雷彗星上一次回归是在1986年
哈雷彗星的公转轨道是逆向的,哈雷彗星是从东向西运行的
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宇宙中物质存在的形式
流星体 Meteoroid
After meteoroids enter the atmosphere of the earth (or other planets), the stage at which they shine and are seen on the path is called meteors
流星体是太阳系内,成为颗粒状的碎片;流星体进入地球(或其他行星)的大气层之后,在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星
英仙座流星雨 Perseid meteor shower
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宇宙中物质存在的形式
黑洞 Black Hole
"A black hole is a celestial body whose curvature of space-time is so large that light cannot escape from its event horizon"
现代广义相对论中,存在于宇宙空间中的一种天体。
黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速。
故而,“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”
人类首张黑洞照片
The first black hole photo of mankind
判断某事物是否是天体的标准(金版教程P10)
是
不是
不是
4火星?
5火星上考察车?
是否是天体就看它是否存在于地球大气层之外,是否是物质,是否独立存在即可
宇宙飞船
天空实验室
人造卫星
航天飞机
人造天体
(二)天体分类及名称
天体的
类型
恒星 明亮发光
行星 围绕恒星运动,近似球体,不发光
卫星 围绕行星运动的天体
星云 轮廓模糊,气体和尘埃,云雾状外貌,氢
流星体 尘埃和固体小块
彗星 扁长轨道围绕太阳,云雾状外貌
星际物质(气体和尘埃)
在宇宙空间飞行的人造地球卫星、国际空间站、航天飞机、天空实验室、宇宙飞船、等
——自然天体
——人造天体
(三) 天体系统
宇宙中天体都在运动着,运动中的天体相互吸引,相互绕转,形成天体系统。天体系统有不同的级别;地球所处的天体系统,按从低到高的级别,依次为地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。
光年是计量天体间距离的单位;1光年即光在一年中传播的距离, 约为94605亿千米
单位:光年
天体系统
可观测宇宙
Observable universe
The Milky Way galaxy and the extragalactic galaxies that can be observed at this stage are collectively referred to as the observable universe.
目前,在银河系外,天文学家观测到许许多多同银河系类似的星系,统称它们为河外星系。
银河系和现阶段所能观测到的河外星系,统称为可观测宇宙。
可观测宇宙 Observable universe
OD
天体系统
银河系
Galaxy
The Milky way is a huge star system composed of the sun and many stars.
银河系是由太阳和众多恒星组成的庞大恒星系统。
在银河系中,有1000亿颗以上的恒星;银河系的直径约10万光年,太阳与银河系中心的距离约2.6万光年。
银河系 Galaxy
OC
图1.5 地球上看到的银河
夏季在金山岭长城
观测到的银河
The Milky Way observed at Jinshanling Great Wall in summer
由于身在其中,我们在地球上无法看到银河系的全貌
在没有月光且未受城市灯光干扰的晴朗夜晚,常能看到银河呈一条乳白色的朦胧光带横跨天际
太阳系
由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、行星际物质等构成。
太阳是太阳系的中心天体,质量占整个太阳系质量的99.86%,
并以其强大的引力,约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转。
太阳系 Solar system
1.太阳系由哪些天体组成,八大行星离太阳由近及远的顺序是?
太阳、围绕太阳的行星、矮行星、小行星、彗星、流星体、卫星星际物质
同向性,近圆性,共面性。
火木之间
2.为什么说太阳是太阳系的中心天体
3.八大行星绕日公转方向和轨道有何共同特征
4.八大行星分类:结构特征和地球相似的?以地球为界的?巨行星?远日行星?
5.小行星带位置?
6.彗星轨道和慧尾的特点?
椭圆轨道;特点:呈现背向太阳尾状
最远的行星?最近的恒星以及距离?
恒星?
1.距离地球最近的天体?
行星?
2.距离太阳最近的行星?
巩固
练习:
月球
太阳
金星
水星
海王星
比邻星 4.2光年
太阳系
结合课本12-13页内容,思考:
7.了解地月系
新月
满月
上弦月
下弦月
盈蛾眉月
亏蛾眉月
盈凸月
亏凸月
三、特殊行星——地球
行星 质量 体积 密度 公转周期 自转周期
水星 0.05 0.056 5.46 87.9d 58.6d
金星 0.82 0.856 5.26 224.7d 243d
地球 1.00 1.000 5.52 1y 23:56′
火星 0.11 0.150 3.96 1.y 24:37′
木星 317.94 1316.0 1.33 11.8y 9:50′
土星 95.18 745.0 0.70 29.5y 10:14′
天王星 14.63 65.20 1.24 84.0y 约16h
海王星 17.22 57.10 1.66 164.8y 约18h
在太阳系的八大行星中,虽然地球的质量、体积、平均密度、公转和自转运动有自己的特点,但与其他行星比较并不特殊。
课本p16
地球
地球是一颗普通
而特殊的行星
The earth is an ordinary and special planet
可见,无论是从距日远近、自身的体积,还是从公转方式来看,地球都只是太阳系中一颗普通的行星。
然而,地球又是太阳系中一颗特殊的行星。
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
目前,地球是人类在宇宙中唯一的家园
According to the cosmic information that human beings currently have, the earth is the only planet with advanced intelligent life among the eight planets. At present, the earth is the only home of mankind in the universe.
地球 Earth
(二) 地球——高级智慧生命星球
地球大气层
地球适宜高级智慧生命生存和繁衍的条件
The earth is suitable for the survival and reproduction of advanced intelligent life
地球上具有适宜高级智慧生命生存和繁衍的温度、水、大气等条件,这与地球在太阳系中的位置、自身的体积和质量有关,
也与地球有一个安全的宇宙环境有关。
宇宙环境
安全的宇宙环境——大小行星各行其道,互不干扰
OA
稳定光照
稳定的太阳光照——太阳处于中年时期,状态稳定
OB
适宜温度
适宜的温度——日地距离适中,公转自转周期适中
OC
大气条件
适合生物生存的大气——地球自身的体积、质量适中
OD
液态水
生物体最重要的组成部分;水在生命演化中起重要作用
OE
1.外部条件:安全而稳定的宇宙环境
地球上有高级智慧生命存在的原因。
2.自身条件 :
①充足液态的水分
②恰到好处的大气厚度和大气成分
③适宜的太阳光照和温度范围
②安全轨道:大小行星公转同向、共面,各行其道、互不干扰。
①稳定光照:太阳无明显变化地球所处的光照条件一直比较稳定,生命从低级向高级的演化没有中断。
总结:
太阳系的八大行星共有的
金版教程12页
(三) 地球的宇宙环境保护
随着人类对宇宙探索的深入,航天活动日益频繁,留在太空中的垃圾越来越多。
地球的宇宙环境亟待保护,这是全人类共同的责任。
With the deepening of human exploration of the universe, space activities are becoming more and more frequent, and more and more garbage is left in space.
The earth's cosmic environment needs to be protected urgently, which is the common responsibility of all mankind.
太空中的垃圾回收