内容正文:
第一节:地球的宇宙环境
第一章 宇宙中的地球
1.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。
2.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。
3、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。
课标要求:
描述地球所处宇宙环境,运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
教学目标:
2
宇宙里有什么?
这些闪烁的星星是什么?
宇宙有多大?
地球在宇宙中的什么位置?
新课导入
一、地球在宇宙中的位置
上下四方曰宇,古往今来曰宙
“宇”指无限空间, “宙”指无限时间
宇宙的特点
物质性
宇宙是由物质组成的
运动性
宇宙中的一切在不断运动
《 淮南子 · 原道训 》
宇宙
地球在宇宙中的位置
活动:自学探究
活动安排:阅读课本第3页的课文,独立完成下列学习任务(时间2分钟)。
01.阅读课本说一说什么是天体?天体的概念。
02.举例说明星空中有哪些天体?各自有哪些特征?
宇宙中物质存在的形式,它们连同通过天文望远镜或其他空间探测手段才能探测到的星际空间物质,统称为天体。
看到闪烁的恒星、轮廓模糊的星云,以及相对星空背景有明显位移的行星、还可以看到一闪即逝的流星体、拖着长尾的彗星等。
恒星
由炽热气体组成、能自己发光的球状或类球状天体。
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。
行星
在椭圆轨道上绕恒星运行的、近似球状的天体,质量比恒星小,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮
宇宙中的天体
环状星云
延髓星云
我们地球属于这些天体里面的哪一种?你的判断依据是什么?
活动:活学活用
地球是行星,因为地球自身是不发光的,它围绕着太阳这颗恒星在做公转运动的同时,也会进行自转运动。
宇宙中的天体
卫星
环绕行星运转的天体,卫星的大小差别很大。
流星体
流星体是太阳系内,小至沙尘,大至巨砾,成为颗粒状的碎片。
彗星
彗星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,云雾状,冰物质组成;
有彗尾,彗尾背向太阳;
哈雷彗星绕日公转周期为76年。
人造卫星
天然卫星
卫星是环绕行星运转的天体,体积小,不能自己发光;月球是地球唯一的天然卫星。
地球在宇宙中的位置
活动:合作交流学习
03.根据天体的概念判断人造卫星是不是天体?判断天体的关键是什么?
没有发射入太空的人造卫星不属于天体,进入太空开始运行就属于天体了。
天体
自然天体
人造天体
恒星、星云、行星、卫星、流星体、彗星
人造卫星、飞船、太空实验室、空间垃圾
特别提醒 流星体和陨星
流星体和陨星(或陨石、陨铁)不是同一事物。流星体是星际空间的尘粒和固体小块,数量众多。陨星是高速运动的流星体在闯入地球大气层之后,与大气摩擦、燃烧后坠落到地面的残体,已经成为地球上的物质,不属于天体。如下图所示:
天体判断依据:
宇宙中
物质存在形式
试一试:判断以下哪些是天体?
彗星
流星雨
发射中的火箭
宇宙中的飞船
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(2024·四川成都名校高一期中)2024年11月4日凌晨1时24分,神舟十八号载人飞船安全返回地球。在神舟十八号返回舱距地面10千米左右时,返回舱的引导伞、减速伞和主伞相继打开,伞的面积从几平方米到1 200平方米。据此完成1~2题。
1.下列有关天体的叙述,正确的是
A.天体都是由固态物质组成的B.宇宙中最基本的天体是卫星
C.夜晚天空中发亮的天体都是恒星D.宇宙中所有的天体都在运动
典题应用
D C
2.下列属于天体的是
A.漂浮在天空中的云B.返回舱着陆过程中打开的主伞
C.在预定轨道运行的神舟十八号D.着陆的神舟十八号返回舱
“太阳大,地球小,太阳带着地球跑;地球大,月球小,地球带着月球跑。”这首童谣说明天体之间有什么关系?
运动中不同等级的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
2、天体系统
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地球所处天体系统,按从低到高的级别,依次为地月系、 太阳系、银河系和总星系。
思考:
天体系统的级别是怎样的?
太阳和月球能否组成天体系统?
地月系—
地球同它的天然卫星(月球)所构成的天体系统。地球是它的中心天体。
地月距离约为38.4万千米
18
指地球与其卫星月球组成的天体系统
环绕地球公转的同时也在自转。
公转、自转方向和周期一样,月面固定。
本身不发光,月光是反射的太阳光。
留给人们最深的印象是月亮的盈亏变化。
太阳系组成:
地球与其它围绕太阳公转的行星、卫星、彗星、流星体、行星际物质等共同组成的天体系统 。太阳是太阳系的中心天体。日地距离约为1.5亿千米(一个天文单位)。
太阳系
太阳质量:
约占整个太阳系99.86%。
观察“太阳系示意图”,说出太阳系有哪些“家庭成员”?地球排第几位?
19
太阳系
火星
土星
木星
水星
金星
地球
天王星
海王星
银河系
银河系
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。
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河外星系
北半球肉眼可见的河外星系——仙女星系
在银河系以外,许许多多看似星云的天体,大约10亿个同银河系相类似的同级别恒星系统,天文学家称它们为河外星系。
迄今为止
人类观测到的河外星有数百亿个
大多由几十亿到上万亿颗恒星组成
直径从几千光年到几十万光年不等
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银河系与河外星系主要由恒星等比较大的天体组成。恒星之间的距离十分遥远。
例如:距离太阳最近的恒星(比邻星),距离约为4.2光年。
银河系与河外星系
比邻星是除太阳外,距离地球最近的恒星。我们现在看到的比邻星,是它四年多前的形象。当我们向太空极目远眺时,从时间上说,我们看到的是过去。
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仙女星系距离地球260万光年
如今我们看到的仙女星系,实际上是260万年前该星系的状况
可观测宇宙
银河系
北半球肉眼可见的河外星系——仙女星系
银河星系和河外星系,统称可观测宇宙。是目前知道的最高一级天体系统。
25
天体系统层次图:
地月系
其他行星系
太阳系
其他恒星系统
银河系
河外星系
可观测宇宙
地球在宇宙中的位置
1.天体
概念:
类型
2.天体系统
概念:
级别:
①宇宙间 ②物质存在形式
天然天体:
恒星、星云、行星、流星体、彗星、卫星
人造天体:
人造卫星
判断:
①不同等级天体 ②相互吸引,相互绕转
可观测宇宙
银河系
河外星系
太阳系
其他恒星系
地月系
其他行星系
课堂作业
1.下列关于宇宙的说法,正确的是( )
A.宇宙是由各种物质组成的,宇宙物质是稳定不变的
B.宇宙是由各种物质组成的,这些物质通称为天体
C.太阳、地球、月球都是宇宙中的天体,即普通又特殊
D.宇宙中最基本的天体是恒星和行星,比如太阳和地球
2. 运行在太空中的“神舟十一号”与“天宫二号”属于的最低一级天体系统是 ( )
A.银河系 B.河外星系 C.地月系 D.太阳系
3.下列属于天体的是( )
①地球 ②河外星系 ③天空中飘动的云
④星际空间的气体和尘埃 ⑤陨星 ⑥流星体
A. ①②④ B. ①③④
C. ②④⑥ D. ①④⑥
C
D
4. 根据所学知识和材料信息,判断下列不属于天体的是( )
A.位于奔月轨道的“嫦娥四号”探测器 B.“鹊桥”中继卫星
C.月面考察的“玉兔二号”探月车 D.月球
北京时间2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”月球探测器世界首次在月球背面顺利着陆。随后,“嫦娥四号”探测器向位于月球同步轨道的“鹊桥”中继卫星发送了月球表面照片。一天后,“嫦娥四号”探测器释放“玉兔二号”探月车对月面进行考察。
地球
月球
发射
进入奔月轨道
中段轨道误差修正
制动开始
进入月球轨道
C
二、行星地球
活动:请根据上表中的数据,分析各天体在体积质量有何特点,是否能体现地球的普通性?
结构特征
与太阳系其它行星有许多相似之处(体积、质量、密度、组成物质等都不特别)。
运动特征:
请观察总结八大行星公转方向的特点?
问题一
由图可知:
八大行星均由西向东绕日公转,公转方向具有同向性。
引导探究2
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道倾角 7.00 3.40 00 1.90 1.30 2.50 0.80 1.80
偏心率 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.054 0.047 0.009
表1.2 行星轨道倾角与偏心率
问题二:结合图1.4,由表1.2可以看出,八大行星公转有什么特点?
【总结】:由表可以看出,
八大行星公转轨道面具有共面性;
公转轨道形状具有近圆性。
运动特征:
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
类地行星
巨行星
远日行星
2.地球的普通性
运动特征
同向性:绕日公转方向都是自西向东。
共面性:轨道面几乎在同一平面上。
近圆性:绕日公转的轨道近似圆形。
类地行星 水星 金星 地球 火星
相对质量(地球为1) 0.05 0.82 1 0.11
相对体积(地球为1) 0.06 0.88 1 0.15
相对密度/(g·cm-3) 5.46 5.13 5.52 4.15
公转周期 87.9天 224.7天 1年 1.9年
自转周期 58.6天 243天 23小时56分 24小时37分
典题应用
D
读下表,完成1~2题。
1.从表中可以看出四颗行星
A.质量相近 B.体积相近
C.公转周期接近 D.密度相近
2.类地行星绕日公转特征具有一定的共同性,下列分析不正确的是
A.同向性——各行星的自转方向相同
B.共面性——各行星的公转轨道面近乎在同一平面
C.近圆性——各行星绕日公转的轨道都为近似正圆的椭圆
D.各行星都在各自的轨道上按一定规律绕日运转,各行其道,互不干扰
同向性指的是各行星的绕日公转方向相同,A错误,符合题意。故选A。
类地行星 水星 金星 地球 火星
相对质量(地球为1) 0.05 0.82 1 0.11
相对体积(地球为1) 0.06 0.88 1 0.15
相对密度/(g·cm-3) 5.46 5.13 5.52 4.15
公转周期 87.9天 224.7天 1年 1.9年
自转周期 58.6天 243天 23小时56分 24小时37分
地球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。
3.地球的特殊性
安全的宇宙环境
大小行星各行其道,互不干扰。
地球存在生命的外部条件
稳定的太阳光照
太阳处于中年,状态稳定。
地球存在生命的外部条件
思考:
地球所处的位置对地球温度有何影响?
地球上存在大量的液态水与地球所处的位置有何关系?
地球的体积和质量对地球上存在大气有何影响?
引导探究3
-200℃
-195℃
-140℃
-110℃
-65℃
15℃
464℃
167℃
适宜的温度
日地距离适中,公转自转周期适中。
地球存在生命的自身条件
存在液态水
地表平均温度约15℃。
地球存在生命的自身条件
适合生物生存的大气
体积、质量适中。
地球存在生命的自身条件
外部条件
安全的宇宙环境
稳定的太阳光照
自身条件
适宜的温度
存在液态水
适合生物的大气
地球是目前已知唯一存在生命的行星
(2024·北京通州区高一期中)2024年5月23日,发表在《天体物理学杂志快报》和《皇家天文学会月刊》上的两项研究表明:科学家们发现了一颗名为Gliese12b的太阳系外类地行星,距离地球仅40光年,是迄今为止发现的距离地球最近的潜在宜居行星。据此完成3~4题。
3.这颗类地行星所在的天体系统属于
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
4.推测该行星可能宜居的主要原因是
A.体积和质量比地球小 B.存在适宜的大气层
C.接收的能量来自太阳 D.表面温度比地球高
C B
下图为公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图。读图,完成下面小题。
2.与①②行星相比,地球具备生命存在的基本条件之一是( )A.复杂的地形和岩石圈
B.强烈的太阳辐射和充足的水汽C.适宜的温度和适合生物呼吸的大气
D.强烈的地震和火山活动
3.关于图中的叙述,正确的是( )A.小行星带位于①行星左侧
B.图中①为金星C.小行星带位于②行星右侧
D.图中有无天体系统级别
C
A
2019年7月31日,美国国家航空航天局(NASA)在距地球31光年的地方,发现了一颗可能有生命存在的“超级地球”,科学家把这颗“超级地球”命名为GJ357d。GJ357d的质量至少是地球的6.1倍,围绕一颗比太阳小得多的恒星运行,每55.7天运行一周。据此完成下面小题。
4.行星GJ357d属于( )A.银河系 B.河外星系 C.太阳系 D.地月系
5.若GJ357d有高级智慧生命存在,至少还需满足的条件有( )A.与其主恒星距离与日地距离一致 B.有固体表面C.大气中有丰富的氧气和二氧化碳 D.有丰富的液态水
A
D
“未来最浪漫的事可能是陪你去看太空垃圾雨”
据2017年欧洲宇航局的数据表示,在地球轨道中超过10厘米大小的碎片约有2.9万个,介于1厘米至10厘米的碎片达75万个,1毫米至1厘米的碎片已达
1.66亿个。它涵盖的范围包括火箭推进器残骸、人造卫星碎片、脱落的油漆,甚至还有宇航员作业时留下的航天服、工具铲、老虎钳、相机、牙刷、铅笔、手套等等。
危害:对宇航员和飞行器带来巨大的威胁。
中国在清理太空垃圾领域的实践中可以算是独领风骚。2016年发射的“邀龙一号”装载了一台机械臂,就能准确地抓住速度超高的碎片。它是世界上第一个主动的轨道碎片离轨清除试验项目。
不过,这厉害的技能却被美国认为是发展太空武器,认为有抓走别国卫星的可能,以此强烈谴责中国。
保护宇宙环境势在必行!
太阳系中的一颗普通行星
结构普通:
运动普通:
体积、质量、密度、组成物质
太阳系中的一颗特殊行星
(唯一存在生命的行星)
外部条件
安全的宇宙环境
稳定的太阳光照
内部条件
适宜的温度
适宜的大气
有液态水
行星地球
同向性、共面性、近圆性
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科幻电影《流浪地球》讲述了地球因太阳“氦闪”而被迫逃离太阳系寻找新家园的故事。“流浪地球”计划分为三步:第一步,终止地球自转;第二步,将地球推入木星轨道,借助木星引力,弹射出太阳系;第三步,地球经历2500年的星际流浪,抵达新家园距离太阳最近的恒星--比邻星。下图为地球流浪过程示意图。读图完成下列小题。
7.示意图中地球在A、B、C三个位置对应的天体类型分别是( )A.行星-卫星-行星 B.行星-行星-行星C.行星-卫星-卫星 D.行星-卫星-恒星
8.比邻星能成为地球新家园是因为比邻星可以为地球提供( )A.充足的食物 B.适宜的大气C.稳定的光照条件 D.大量的液态水
A
C
10.关于图示信息说法正确的是( )A.图中展示了三级天体系统
B.哈雷彗星是人造天体C.e天体属于类地行星
D.a天体公转和自转方向均是自东向西
11.关于d天体的叙述,正确的是( )A.体积质量较大,形成大气层
B.自转周期长,气温日较差小C.表面布满其它天体撞击的陨石坑D.自身发光,成为夜晚天空中最亮的天体
C
C
宜居带是指某恒星周围一定距离的范围,它是人们基于地球的生命保障条件来划定的。2021年,科学家在恒星格利泽486的宜居带上发现了一颗岩石行星,该行星距地球约26光年,被命名为格利泽486b。图为“不同级别的天体系统示意图”。读图,完成下面小题。
12.恒星格利泽486处于( )A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系13.科学家在划定格利泽486星系的宜居带时,主要是根据该星系中( )A.母恒星释放能量的强弱 B.母恒星运动速度的快慢C.岩石行星总数量的多少 D.岩石行星距恒星的远近14.行星格利泽486b所处的宜居带应为( )A.圆形 B.环形 C.扇形 D.方形
C
A
B
(1)写出图中代表地球的字母 ,在图中相应位置标出地球绕日公转方向。(2)太阳系中的小行星带位于 轨道和 轨道之间。(3)图中所示宇宙空间范围内共包括 级天体系统,其中最高一级天体系统是 ,其中心天体是 。(4)地球上存在生命物质与其所处的宇宙环境关系密切,此图所反映的有利宇宙环境是 。(5)地球上存在生命物质的几个自身条件中,此图反映出来的是 。
9.读太阳系示意图(北极上空俯视),回答下列问题。
C
火星
木星
两
太阳系
太阳
安全的宇宙环境,大小行星各行其道,互不干扰。
日地距离适中,有适宜的温度
1.预习1.2
2.完成课后习题
活动:
月相的观测:要求参考教材P4-5
观测时间:8月22日(农历七月十五)至9月21日(农历八月十五中秋)
还原太阳系真实比例
建造一个真实比例太阳系
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