内容正文:
中物理
学易同步精品课堂
第一章 演化的自然
第2节 太阳系的形成和恒星的演化
浙教版 科学(初中)
九年级上
1
课堂导入
观察思考
一、太阳系的形成
互动学习
2
仔细阅读下图 ,并说明太阳系的行星的公转方向和太阳的自转方向有什么关系?
1.太阳系的八大行星绕太阳公转方向和太阳自转方向一致。(同向性)
2.九大行星绕太阳公转的平面大多接近同一平面。(共面性)
3.行星公转轨迹基本上是圆形或椭圆形。(近圆性)
以上这些特点告诉我们什么?
根据行星公转的特点,可以推导如果它与太阳系形成有关,就可以作为推论太阳系形成的依据。
(1)太阳系的特点
(2)“康德— 拉普拉斯星云说”
学说认为,太阳系是一块星云收缩形成的。星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体,它的直径大多可达十几光年。
星云照片
理论依据:八大行星绕日运行的特征
太阳系的形成过程推理:
一、原始的太阳星云是一个扁平的、自转的气体尘埃圆盘。50亿年前原始太阳星云因万有引力作用而收缩凝聚。
二、凝聚的星云,绕着中轴旋转,形成中间增厚的大园盘。
三、继续旋转,盘面形成几个同心圆的圆环。
四、中心部分质量较大形成恒星——太阳圆环部分形成一颗颗行星及卫星 。
太阳系的形成
星云学说推论的重要依据
①只有太阳和太阳系的行星形成于同一个旋转的星云云盘,太阳的自转方向和太阳系的行星的公转方向才会一致;
②形成太阳系的行星的物质来源于同一个扁平的星云云盘,才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面上。
把准备好的沙子分成三堆,分别制作太阳系形成三个阶段的模型:
1.圆盘状星云阶段。
2.早期太阳形成阶段。
3.行星形成阶段。
关于太阳系的形成还有哪些学说?
2.灾变说
地球等行星的物质是因为某种偶然的巨变(如另一颗恒星接近太阳或与太阳相撞)而从太阳中分离出来的。
二、恒星的演化
互动学习
2
太阳是太阳系的中心,也是由星云形成的一颗恒星,恒星真的能永恒吗?
(1)什么是恒星?
恒星是在相对小的体积内积聚大量的气体而构成的球状或类球状天体。
恒星并非不动,只不过离我们太远了,肉眼很难发现它们在天上的位置变化。
行星状星云
红巨星
白矮星
中子星
超新星
黑洞
常见的恒星
恒星的演化就是一颗恒星诞生、成长、成熟到衰老、死亡的过程,是一个十分缓慢的过程。
恒星是如何形成的,又是如何演化的?
恒星的演化始于星云
星云
原恒星(幼年期)
当核心收缩到类似于太阳大小时,核心成为原恒星
主序星(成年期)
原恒星不断收缩,引发氢燃烧,恒星成为一颗主序星
(2)恒星的演化历程
读下图,请你找出恒星的寿命与质量有什么关系。
质量越大,寿命越短;质量越小 , 寿命越长。
主序星的质量大小决定了它们日后的演化历程。
恒星的寿命由谁来决定呢?
决定恒星寿命的因素只有一个——质量!
质量愈大,寿命愈短!
太阳可活100亿年,而天狼星的寿命却只有几百万年。按比例来看,如果太阳可活七十岁,天狼星只能活三天!
恒星的寿命主要与哪些因素有关呢?
15倍太阳质量 1千万年
1倍太阳质量 1百亿年
0.2倍太阳质量 1万亿年
太阳的一生大致是100亿年。
大约在50亿年以前,一团十分巨大又十分稀薄的气体云,在自己的重力作用下收缩着。它开头收缩得很快,后来由于内部发热,收缩慢了下来,直到形成一批高热、高密的气体大团块,这些就是“原恒星”,其中一个就是我们的太阳。
太阳进一步收缩,内部温度更高,引发了“热核反应”,于是停止收缩,进入“成年”时期。就是我们现在看到的太阳了。
大约再过50亿年,太阳核心部分的“燃料”用光后,就会猛地又收缩一下。这一来,温度再次猛增,使外层原来没有烧过的“燃料”也“烧”起来了。此时,太阳会猛烈地膨胀,成为一颗“红巨星”。
太阳会胀得很大,太阳能把水星和金星都“吞掉”。地球轨道恰好在这个胀大了的太阳表面的位置。这时的地球即使不被炽热的太阳“吞掉”,也会被烤得熔为一团熔岩。但与此同时,也会有其他小行星变得适合人类居住,也许那就是人类未来的避难处。
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,最后也会变成暗矮星。质量更大的恒星,在核燃料用完、核反应停止后,将演化为黑洞。黑洞的密度非常大,以致任何物质、甚至光线都无法逃脱它的吸引。当核燃料用完、热核反应停止后,太阳将演化成白矮星,最后将慢慢变成一颗看不见的暗矮星。
“红巨星”阶段大约有10亿年。然后,一切可“烧”的“燃料”都用完了,红巨星开始再次收缩,越变越小,大约只有现在的体积的十万分之一,才稳定下来。尽管表面温度可以高达1万度,但表面积变小了,发出的热量会大大减少,这时,太阳就进入了“老年期”,成为“白矮星”一样的天体,表面温度高、体积小、密度很大(每1cm3物质有10吨重)。由于没有内部能源,所以这个