内容正文:
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。
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。
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