内容正文:
第一节
第一章 宇宙中的地球
1
课程标准:运用资料,描述地球所处的宇宙环境
学习目标: 1.了解天体的概念和分类
2.掌握天体系统级别和层次
3.熟记太阳系八大行星位置和特征
4.分析地球上存在生命的外部条件和自身条件
学习重点:多层次的天体系统。
1
学习难点: 分析地球上存在生命的条件。
2
课时:1
3
如果
你向宇宙发射寻找生命的信号
请告诉它们地球所在的位置
情境探究
Where is our homeland?
一、人类对宇宙的认识
阶段 理论
第一阶段 我国古代“盖天说”——“天圆地方”
人类只能凭自己的直觉认识世界
第二阶段 公元2世纪,古希腊天文学家托勒弥提出
“地心说”“地球是宇宙中心,认为地球静止。
第三阶段 16世纪波兰天文学家哥白尼发表《天体运行论》,提出“日心说”——太阳是宇宙的中心。
第四阶段 宇宙无限说,认为宇宙在时间上是无限的。
18世纪,天文学家引进“星系”一词
第五阶段 相对论,时空可变。
第六阶段 20世纪60年代以来大型天文望远镜的使用及空间探测技术的发展,使天文观测的尺度逐渐扩展到半径约137亿光年的时空区域——“宇宙大爆炸”学说横空出世。
认识历程
探测手段
LAMOST望远镜(郭守敬)
(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope)
01
光学观测
折反射望远镜
嫦娥三号探测器
03
空间观测
国际空间站
FAST——中国“天眼”
(Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope)
02
射电观测
40米射电望远镜
5
探索宇宙
中国天眼
中国500米口径球面射电望远镜
(英文简称:FAST)
启用时间
2016年
9月
建设地点
贵州平塘
喀斯特洼坑
面积大小
30个标准
足球场
接收面积
世界等级
目前世界
最大单口径
最灵敏
射电望远镜
人类意义
显著提高
人类探索
宇宙能力
什么是宇宙?
我国古代著作《尸子》:
上下四方曰宇(无限空间)
古往今来曰宙(无限时间)
提问:目前人类能观测到的宇宙范围有多大?
P9
宇宙是由哪些物质构成的?
2、可见宇宙:
天文学家把人类目前已经观测到的有限宇宙,叫作“可观测宇宙”或“已知宇宙”。
3、半径约137亿光年。
1、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。
宇宙到底有多大呢?
活动
1.可观测宇宙的半径约为多少光年?折合多少千米?
2.日地平均距离约1.5亿千米。算一算,太阳光到达地球约需多少时间?
可观测宇宙的半径约为日地平均距离的多少倍?
二、多层次的天体系统
宇宙是一个物质世界——由各种天体组成
1、天体:宇宙中一切物质存在形式。宇宙中的天体都有规律的运动着。
类型:
①自然天体:
自然界存在的,包括恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质等。
②人造天体:由人工研制并用运载火箭或航天飞机发射到宇宙空间的飞行体,
包括宇宙飞行器等。
人造卫星
宇宙飞船
国际空间站
最基本的天体
10
航天飞机
宇宙飞船
人造卫星
太空探测器
天空实验室
国际空间站
人造天体
由人工研制并用运载火箭或航天飞机发射到宇宙空间的飞行体
运行规律与自然天体相同或基本相同;包括宇宙飞行器和空间垃圾等
人造天体
人造卫星
航天飞机
宇宙飞船
月球探测器
行星探测器
空间实验室
太空垃圾
太空垃圾
和平号空间站
神舟七号载人飞船
恒星:由炽热气体组成,能自身发光的球体或类球状天体。
质量巨大
相对行星而言位置恒定
星云:由气体和尘埃组成,看来像云雾状的天体。
体积大、质量大、密度小。
主要物质是氢。
行星:近似球状、质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮的天体,如木星、地球。
相对恒星一直在绕行
卫星:
环绕行星运转做周期性运转的天体;
体积小,不能自己发光;
月球是地球唯一的天然卫星。
木星及其卫星
人造卫星
彗星 又称扫把星
在扁长椭圆形轨道上绕太阳运行的质量较小的天体。
是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。
分为彗核、彗发、彗尾三部分
彗核由冰物质构成,彗尾背向太阳,靠近太阳后瓦解后成为流星体。
哈雷彗星是著名的短周期彗星,每隔75-76年就能从地球上看见,是唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星。
行星际空间的尘粒和固体小块
太阳系内,小至沙尘,大至巨砾,颗粒状的碎片。
流星体
星际物质——主要是星际气体、尘埃、星际云等
星际空间物质通过天文望远镜或其他空间探测手段才能探测到。
流星体?流星现象?陨石?
大气层
流星现象
陨星(陨石)
流星体
流星体?流星现象?陨石?
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判断一个物体是否为天体的方法
(1)一看位置:它是不是位于地球大气层之外,独立存在于宇宙中。进入大气层或落回地面的物体不属于天体。
(2)二看实质:它是不是宇宙间的物质,自然现象不属于天体。
(3)三看运转:它是否在一定的轨道上独自运转。依附在其他天体上运行的物体不属于天体,如在火星上考察的火星车。
判断是否属于天体
1、待发射的卫星(火箭、宇宙飞船) ( )
3、火星上工作的 “勇气号”机遇号” 探测车 ( )
2、吉林1号陨石 ( )
×
×
×
在发射架上等待发射的北斗卫星是天体吗?发射成功后的北斗卫星是天体吗?
还未发射的北斗卫星仍属于地球的一部分,因此不是天体;
而发射成功后的北斗卫星已经进入太空、环绕地球运行,已经独立存在于宇宙中且在独立的轨道上运行,因此是天体。
二、多层次的天体系统
如果你在宇宙中迷路了,应该怎么告诉星际警察你的家庭住址,从而帮助你重返地球呢?
如何描述地球在宇宙中的位置?
地月系
太阳系
银河系
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二、多层次的天体系统
宇宙是一个不断运动着的物质世界——天体系统
2、天体系统
概念:宇宙中运动的天体(至少两个或者以上)因相互吸引、相互绕转,形成天体系统。(宇宙的运动性)
级别: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
人类目前观测到的宇宙为天体系统的最高级别。
一级
137亿光年
23
银河系示意
5万光年
2.6万光年
太阳
银心
+
1000多亿颗恒星等组成的铁饼状扁平外形天体系统
直径约10万光年,中心厚度约1.2万光年。
所有恒星都环绕银心旋转
太阳距银心约2.6万光年,绕银心一周约2.5亿年。
二级
(一)银河系和河外星系
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在银河系以外看似星云的天体,是和银河系同级别的天体系统,称为河外星系
银河系
在北半球肉眼可见的河外星系—仙女星系
人类目前观测到的河外星系有数百亿个(约1250亿个)
二级
太阳系
其他恒星系统
银河系
三级
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太阳系
地月系
其他行星系统
火卫系
木卫系
土卫系
.
.
.
四级
天体系统这里可以再讲讲恒星、行星、卫星的关系
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总星系
河外星系
银河系
其它恒星系统
太阳系
其他行星系统
地月系
137亿光年
可观测宇宙最大
最小
地球的宇宙位置描述可以引导学生类比我们收寄快递时使用的地址
——地理课件库
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太阳是太阳系的中心天体。日地距离约为1.5亿千米。
太阳质量占整个太阳系质量99.86%。受其引力影响,周边的行星、矮行星和卫星,以及小行星、彗星、流星体和行星际物质围绕太阳旋转组成太阳系
太阳
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
小行星带
彗星
巨行星
远日行星
太阳系
太阳系宜居带——金外-火外
水可以以液态形式存在的区域。
因为液态水是生命存在的基本条件之一,该区域被认为是生命存在的理想环境。
(二)太阳系和地月系
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
运动特征
同向性:绕日公转方向都是自西向东。
近圆性:绕日公转的轨道近似圆形。
共面性:轨道面几乎在同一平面上。
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道倾角 7° 3.4° 0° 1.9° 1.3° 2.5° 0.8° 1.8°
偏心率 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.055 0.051 0.006
地月系
地月系是地球与及其卫星月球组成的天体系统。月球在环绕地球公转的同时也在自转。
月球是地球唯一的天然卫星,月球是距离地球最近的天体。月地距离约为38.4万千米。
月球公转自转的方向和周期完全一样,总是以一面对着地球。
月球本身不发可见光,我们看到的月光是月球反射的太阳光。
月球留给人们最深的印象是月亮的盈亏变化
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
运动特征
同向性:绕日公转方向都是自西向东。
近圆性:绕日公转的轨道近似圆形。
共面性:轨道面几乎在同一平面上。
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道倾角 7° 3.4° 0° 1.9° 1.3° 2.5° 0.8° 1.8°
偏心率 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.055 0.051 0.006
结构特征:体积、质量、密度、自转、公转
地球在距日远近、质量、体积、密度、自转和公转周期、表面平均温度等方面与类地行星相似。
三、特殊行星——地球
外部条件
安全的宇宙环境:大小行星各行其道,互不干扰;
稳定的太阳光照:太阳处于中年,状态稳定。
月球上没有大气
自身条件
恰到好处的大气厚度和大气成分:
地球的体积和质量适中,吸引的大气厚度和密度适中;
漫长的演化过程,形成了适合生物呼吸的大气成分。
自身条件
适宜的温度范围:日地距离适中;
公转和自转周期适中;
大气的热力作用。
自身条件
地球 or 水球?
充足的液态水:
1.地球重力收缩、内部放射性元素衰变,地球温度不断升高,使地球内部产生水汽,水汽释放,然后冷却、凝结、降水、
汇聚,形成原始海洋。
2.适宜的温度(0~100℃的温度范围,水液态)
2
地球上存在生命的条件
内因:(地球自身的条件)
适宜的温度:
液态的水:
恰到好处的大气厚度和大气成分:
日地距离适中、自转公转周期适宜、大气层的保护
适当的体积和质量,并经历漫长时间演化(厚度、成分)
原始海洋的形成、适宜的温度
外因:(安全稳定的宇宙环境)
稳定:
安全:
太阳正值壮年期,光照条件稳定
各大行星和行其道、互不干扰
本课小结
地球的宇宙环境
宇宙
地球
认识过程
概念
普通(结构、运动)
特殊--存在生命
的条件
各种天体
天体系统
(可观测宇宙、银河系、太阳系、地月系)
外部条件
内部条件
天体
天体系统
导入
导 入
太阳光
新 月
(朔)
娥眉月
上弦月
满月
(望)
凸月
凸月
下弦月
娥眉月
初一
初七、八
十五
十六
廿二、廿三
上弦月,在上半月,上半夜出现出现在西边天空,月面朝西
下弦月,在下半月,下半夜出现出现在东边天空,月面朝东
“上上西西”
“下下东东”
Mermaid
Skott
Mermaid, track 1
Lavf58.45.100
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.67
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