内容正文:
地球的宇宙环境
必修一 第一章 宇宙中的地球
课堂要求
1.学习目标
2.重点难点
①说出天体系统的概念和层次。
②说出太阳系八大行星的位置与运动特征。
③分析说明地球的普通性和特殊性。
①重点:天体系统层次;地球存在生命的原因。
②难点:地球存在生命的原因;月相的变化规律。
自学指导
【自学内容】
认真阅读教材课本P10-13,完成以下思考题。
①银河系和河外星系主要由什么天体组成?离太阳最近的恒星与太阳之间的距离约为多少光年?
②银河系的组成天体主要由哪两类?
③银河系和河外星系共同构成了什么天体系统?
④太阳系由哪些天体组成?
⑤组成地月系的天体有哪两个?
思:5分钟
宇宙中的天体都在不停地运动着。
依据:运动着的天体互相吸引和互相旋转,形成天体系统。
天 体
天 体 系 统
相互吸引
相互绕转
一.天体系统——宇宙的运动性
评:5分钟
判断天体系统的方法
一:看天体数量
天体系统至少有两个天体组成,单个天体不能 构成天体系统。
二:看相互吸引,相互绕转
天体系统内部,质量较小的天体围绕质量较大的天体公转 。只吸引不绕转的天体不能构成天体系统。
可观测宇宙
Observable universe
E04
目前,在银河系外,天文学家观测到
许许多多同银河系类似的星系,统称它们为河外星系
银河系和现阶段所能观测到的河外星系,统称为可观测宇宙
… …
… …
注:图示为人类可观测宇宙辐射全景
银河系
Galactic System
E03
银河系是由太阳和众多恒星系统、星云组成的庞大系统
在银河系中,有1 000亿颗以上的恒星;银河系的直径约10万光年①
太阳与银河系中心的距离约2.6万光年
… …
… …
①光年是计量天体间距离的单位。1 光年即光在一年中传播的距离, 约为94605亿千米
太阳系
Solar system
E02
太阳系由太阳、行星及其卫星、小行星、矮行星、彗星、流星体、行星际物质等构成
太阳是太阳系的中心天体,质量占整个太阳系质量的99.86%
以其强大的引力,约束其他天体按照一定的轨道绕着它运转
地球是距离太阳较近的一颗行星,日地距离约为1.5亿千米
… …
… …
99.86%
地月系
E-Moon system
E01
地月系由地球和月球组成
地球是地月系的中心天体,月球围绕地球运动
它是地球唯一的天然卫星,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。
… …
… …
②
③
④
①
银河系
河外星系
太阳系
地月系
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
太阳系
太阳系八大行星运动的共同特征是什么?(课本12页阅读)
思考
议:4分钟
行星的运动特征
行星绕日公转的方向具有同向性(自西向东);
行星绕日公转的轨道面具有共面性;
行星绕日公转的轨道形状具有近圆性。
展+评:5分钟
14
八大行星的分类
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
水星
靠近太阳
固体表面
体积较小
体积巨大
气体表面
远离太阳
气体表面
15
火星是地球的近邻,几十年来人类对火星的探测一直没有停止过。2020年7月23日,“祝融号”乘坐“天问一号”火星探测器前往火星,在火星轨道观测三个月后,携带“祝融号”火星车的着陆器在火星表面着陆。下图为太阳及太阳系八大行星示意图。据此回答下题:
以下场景能构成天体系统的是( )
A.发射过程中的“天问一号”探测器与地球
B.前往火星路上的“天问一号”与月球
C.在轨道上观测火星的“天问一号”与火星
D.着陆火星后的“祝融号”火星车与火星
√
检:2分钟
有人称木星为“地球的盾牌”,保护地球生命。你认为较合理的解释是( )
A.体积、质量巨大,吸引部分可能撞向地球的小天体
B.距离太阳更近,削弱了太阳射向地球的紫外线辐射
C.公转方向与地球一致,构成了安全稳定的宇宙环境
D.公转轨道在地球与小行星带之间,阻挡小行星撞击
√
解析:A.木星的体积和质量都非常大,它的引力可以吸引并捕获一些可能撞向地球的小天体,减少这些天体对地球的威胁,因此起到了保护地球的作用。这是木星被称为“地球的盾牌"的主要原因。
木星距离太阳较远,与地球相比,它并不能通过距离来削弱太阳射向地球的紫外线辐射,因此选项B不正确。
木星和地球的公转方向一致,但这与木星作为“地球的盾牌”的关系不大,因为八大行星的公转方向都是一致的,所以选项C不正确。
4.木星的公转轨道在小行星带之外,不能直接阻挡小行星撞击地球,因此选项D不正确。
补充
可观测宇宙的半径:
银河系的半径:
日地距离:
月地距离:
137亿光年
5万光年
38.4万千米
1.5亿千米
①地球是太阳系中一颗普通的行星,就体积和质量而言,在太阳系中并不突出。
②地球与太阳系其它七大行星具有共同的运动特征:同向性、共面性、近圆性。
1.地球的普通性
名称 与太阳的距离/(×106千米) 赤道半径/千米 质量(地球=1) 体积(地球=1) 平均密度/
(克/厘米3)
水星 57.9 2 440 0.05 0.056 5.46
金星 108.2 6 050 0.82 0.856 5.26
地球 149.6 6 378 1.00 1.000 5.52
火星 227.9 3 395 0.11 0.150 3.96
木星 778.0 71 400 317.94 1 316.000 1.33
土星 1 472.0 60 000 95.18 745.000 0.70
天王星 2 870.0 25 400 14.63 65.200 1.24
海王星 4 496.0 24 750 17.22 57.100 1.66
自转方向自东向西
二、行星地球
现代宇宙探测结果表明,地球是宇宙中目前已知的唯一有生物特别是存在着高级智慧生物的天体。
2.地球的特殊性★
为什么地球会存在生命?
21
地球与太阳距离适中,公转和自转周期适当,地球表面均匀的吸收太阳辐射,平均温度保持在15摄氏度左右。
适宜的温度条件
地球具有适中的体积和质量,其引力可以使大量的气体聚集在地球的周围,形成包围地球的大气层。
恰到好处的大气厚度和大气成分
由于原始地球体积收缩和内部放射性元素衰变产生热量,地球内部温度逐渐升高,不断产生水汽。
充足的液态水
八颗行星都围绕太阳做周期运动,公转方向一致,公转轨道面近乎在同一平面上。大小行星各行其道,互不干扰
安全的宇宙环境
适宜的太阳光照
太阳系的中心天体太阳正处于壮年期,状态稳定。
适宜的自身条件(内因)
距日远近适中
自转周期适中
体积质量适中
地球内能使地球内部水汽逸出,原始海洋形成
适宜的温度
适合呼吸的大气
液态水
安全的宇宙环境(外因)
太阳处于壮年期,状态稳定
大小行星各行其道
光照稳定
安全的空间运行轨道
地球存在生命的条件
判断题
(1)可观测宇宙的半径约为137亿光年。( )
(2)宇宙中的天体都是静止的。( )
(3)太阳系中八大行星的运动方向都是自东向西。( )
(4)小行星的运行轨道在地球轨道与火星轨道之间。( )
(5)地球上存在生命是因为其自身适宜的条件和安全稳定的宇宙环境。( )
√
×
×
×
√
宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。据此完成第(1)~(2)题。
(1)下列属于天体的是( )
①与地球擦肩而过的哈雷彗星 ②中秋节的月亮
③在俄罗斯车里雅宾斯克州坠落的陨石 ④天空中飞行的飞机
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
(2)下列概念中,具有从属关系,且从大到小依次排列的是( )
A.太阳系—木星—海王星
B.宇宙—太阳系—银河系
C.太阳系—地月系—月球
D.太阳—地球—哈雷彗星
宇宙是一个有序的、有一定层次和结构的物质世界。据此完成第(1)~(2)题。
(1)下列属于天体的是( )
①与地球擦肩而过的哈雷彗星 ②中秋节的月亮
③在俄罗斯车里雅宾斯克州坠落的陨石 ④天空中飞行的飞机
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
(2)下列概念中,具有从属关系,且从大到小依次排列的是( )
A.太阳系—木星—海王星
B.宇宙—太阳系—银河系
C.太阳系—地月系—月球
D.太阳—地球—哈雷彗星
三、月相的变化及其规律
为什么太阳与月球看起来差不多大?
日地距离:1.5亿千米
月地距离:384401千米
太阳直径约139万公里,是月球直径3476公里的400倍,而太阳与地球的距离也恰好是月球与地球距离的400倍。这一比例使得在地球上观测时,太阳和月亮的视直径几乎相同,使得在地球上太阳和月球看起来差不多大,从而产生了日食和月食等天文现象。
“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺,此事古难全”,这里的圆缺就是指“月相变化”,月相就是在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。
活动:学习探究
观察下面图片,结合自身生活体验想一想什么是月相?月相变化的原因是什么?
月相
成因一:月球本身不透明也不发光,只能反射太阳光。
月球绕着地球公转的同时地球又带着月球绕着太阳公转
月球相对于地球和太阳的位置不断变化
成因二:
午
子
晨
昏
【新月】
农历初一前后,此时月球位于地球与太阳之间,月球的阴暗面正对地球,地球上看不到月亮。由于此时太阳和月球相对于地球的方位关系一致,因此月球与太阳“同升同落”,整夜不可见。
月背
午
子
晨
昏
【上弦月】
农历初七前后,此时月球位于太阳以东90°左右的位置。月球面向地球的部分西部明亮(50%),月亮大约正午升起,子夜落下,滞后于太阳,“晚升晚落”,上半夜月球可见。
西
东
月背
看不见月亮
看得见月亮
月升
月落
午
子
晨
昏
【满月】
农历十五日前后,此时地球位于太阳与月球之间。月球面向地球的部分全部明亮(100%),月亮日落时升起,日出时落下 ,与太阳“此升彼落”,整夜可见,是赏月的最佳时间。
西
东
看不见月亮
看得见月亮
月升
月落
看不见月亮
午
子
晨
昏
【下弦月】
农历二十二、二十三日前后,此时月球位于太阳以西90°左右的位置。月球面向地球的东部明亮(50%),月亮子夜升起,正午落下,提前于太阳,“早升早落”,下半夜可见。
西
东
月背
看不见月亮
看得见月亮
月升
月落
看不见月亮
活动:巧记月相
上上上西西
下下下东东
释义:上弦月出现在农历月的上半月的上半夜,月面朝西,位于西半天空(凹的一面朝东);下弦月出现在农历月的下半月的下半夜,月面朝东(凹的一面朝西),位于东半天空。
月相变化的周期
月相变化
朔望月
月球绕地球公转一周,月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔,即月相变化的周期,叫做朔望月,平均为29.53天。
2 . “带食日出”是日偏食的一种景象,初升的红日从地平线升起的时候就缺了一块儿。下图为某天文爱好者2024年1月6日在北京某地拍摄的“带食日出”景象。据此完成下面小题。
“带食日出”景象发生时( )
A.月球绕太阳公转 B.月球位于日地之间
C.地球位于日月之间 D.太阳位于月地之间
巩固练习
月相变化
1. “带食日出”是日偏食的一种景象,初升的红日从地平线升起时候就缺了一块儿。下图为某天文爱好者2024年1月6日在北京某地拍摄的“带食日出”景象。据此完成下面小题。
“带食日出”景象发生时( )
A.月球绕太阳公转 B.月球位于日地之间
C.地球位于日月之间 D.太阳位于月地之间
B
下图为月相变化示意图,据此完成下面小题。
2.根据月相变化示意图,可以得出( )
A.当月球处于下弦月的时候,在地球的人们观测高空中的月球可以看到月亮的东半边
B.月球是围绕地球自东向西旋转
C.当月球处于蛾眉月的位置时,地球观测者会发现月球和太阳都在西方一侧
D.发生日全食时,月球位于满月的位置
3.产生月相变化的主要原因是( )
A.月球是球体 B.月球自转 C.月球自身发光 D.月球绕着地球转动
A
D
巩固练习
月相变化
4.根据图示月相,下列能表示一次完整月相变化过程的是( )
A.A→B→C→D→E→F→G→H→A B.F→A→G→B→F→C→H→D→F
C.E→A→G→B→F→C→H→D→E D.E→D→H→C→F→B→G→A→E
C
月相的变化
课堂小结
2024年5月3日,嫦娥六号成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅,5月8日(农历初一)顺利进入环月轨道飞行,6月2日(农历廿六),嫦娥六号成功着陆月球背面。完成下面小题。
5.5月8日,月球背面( )
A.气温极端严寒 B.太阳辐射强烈
C.即将进入黑夜 D.陨石坑分布少
6.6月2日,月亮(晴天)( )
A.白天可见弦月 B.傍晚可见满月
C.深夜可见凸月 D.凌晨可见弯月
B
D
《地球的宇宙环境》
THANKS
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