1.3恒星的一生（课件）- 【上好课】2024-2025学年九年级科学下册同步精品课堂（华东师大版）

第3节 恒星的一生 九年级科学下册 •华东师大版 第1章——宇宙的起源与演化 教学目标 一 02 主序星、红巨星、白矮星、中子星和黑洞 01 形成中的恒星 03 超新星爆发 教学引入 二 恒星的一生又是如何诞生、发展和消亡的呢？ 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。 教学引入 二 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。 恒星的形成 三 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。 恒星——太阳的魅力 恒星的形成 三 天文观测表明，恒星的前身是星际云或星际云中的某一块星云。 麒麟座锥状星云 老鹰星云的创生之柱 恒星的形成 三 （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 恒星在星际云中形成 在麒麟座锥状星云中有大量年轻的恒星 恒星的形成 三 （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氨核的核反应，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。 恒星的形成 三 星云是怎么形成恒星的？ 恒星是由于 或其中的一部分星云在引力作用下收缩形成的，它的主要能源来自 。 星际云 氢核聚变为氦核的核反应 星云 引力收缩 温度升高到700万摄氏度 氢核聚变 恒星 引力=核反应辐射压力 不再收缩 稳定的恒星 恒星的形成 三 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。 太阳 恒星的形成 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。 恒星的后期演化 四 恒星 质量＜0.5倍太阳 红矮星 氢核耗尽 质量0.5~8倍太阳 氢核耗尽 红巨星 碳氧结晶体核心 氦核耗尽 白矮星 恒星的后期演化 四 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。 恒星的后期演化 四 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） 恒星的后期演化 四 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。 恒星的后期演化 四 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。 恒星的后期演化 四 超新星爆发 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。 超新星亮度白天可见 恒星的后期演化 四 超新星爆发 中国古代早在公元前1300年左右，在甲骨卜辞中就有新星的记录，这是世界上最早的新星记录。汉代有“元光元年五月客星见于房”的记载，这就是有名的公元前134年发生在天蝎座中的超新星。宋代（公元1054年）记载了位于今天蟹状星云中的超新星爆发现象。 900多年前超新星爆发，今天的蟹状星云。 恒星的后期演化 四 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。 超新星爆发后恒星还在吗？ 超新星爆发是大质量恒星在演变成 或 时的一次巨大爆炸。 中子星 黑洞 恒星的后期演化 四 小质量恒星： 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 决定恒星寿命的因素只有一个——质量。恒星的质量越大，寿命越短 恒星的后期演化 四 太阳的一生： 星云→原始太阳→主序星→红巨星→白矮星→黑矮星 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 恒星的后期演化 四 恒星 质量＜0.5倍太阳 红矮星 氢核耗尽 质量0.5~8倍太阳 氢核耗尽 红巨星 碳氧结晶体核心 氦核耗尽 白矮星 黑矮星 熄灭 质量＞8倍太阳 红超巨星 超新星爆发 抛洒物质 星云 大质量核心 中子星 更质量核心 恒星的后期演化 四 宇宙中生命的摇篮 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，包括碳、氧等元素 武仙座方向发生剧烈爆炸事件 超新星爆发时亮度超整个星系 恒星的后期演化 四 小资料：中国古代的新星和超新星爆发记录 恒星的后期演化 四 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 课堂练习 五 1、关于天体及其演化，下列说法中正确的是（　D　） A. 太阳是宇宙中最大的恒星 B. 恒星一定会变成黑洞 C. 红巨星最终一定会变成中子星 D. 黑洞是科学家的理论推导，实际上也是存在的 D 课堂练习 五 2、科学家通过观测遥远的超新星而发现了宇宙在加速膨胀。超新星的热 核爆炸代表了这颗恒星演化到的阶段是（　C　） A. 诞生期 B. 存在期 C. 死亡期 D. 任何时期都有可能 C 课堂练习 五 3、小质量恒星的演化过程是（　D　） A. 原始星云→恒星→红巨星→白矮星 B. 原始星云→恒星→红巨星→超新星 C. 原始星云→恒星→红巨星→中子星 D. 原始星云→恒星→超红巨星→黑洞 D 课堂练习 五 4、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（　B　） A B B C D 课堂练习 五 5、我们常常看到这样的情形：当电压不足，灯丝的温度较低时，灯丝 呈红色；当电压充足时，或加热一段时间后，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 五车二 红　色 2600～3600 心宿二、参宿四 课堂练习 五 （1） 太阳表面的温度约为6000K，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 ⁠有关。 黄色　 恒星表面的温度　 课堂小结 六 恒星的一生 恒星的演化 形成中的恒星 超新星爆发 主序星 红巨星 白矮星 中子星 黑洞 $$