3.2 太阳系的组成与结构（教学课件）科学新教材浙教版七年级上册

科学七年级上册 •人教版 第2节 太阳系的组成与结构 第三章广袤浩瀚的宇宙 c 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 太阳系的组成 2.太阳 3.行星与卫星 4.小行星和彗星 1. 太阳系的组成 2.太阳 3.行星与卫星 4.小行星和彗星 课堂引入 2021年5月15日，天问一号探测器在火星表面成功着陆，并对火星展开探索。我国成为第二个在火星上成功着陆探测器的国家。那么，除了火星，太阳系还有哪些行星?太阳系各行星又有什么特点? 知识点1 太阳系的组成 1.太阳系的组成：我们居住的地球在宇宙中并不孤单，水星、金星、火星、木星等星球与地球相伴，一起围绕着太阳转动。八大行星、矮行星、小行星、卫星、彗星、流星体等天体共同构成了太阳系。太阳约占太阳系总质量的99.86%，是太阳系中体积和质量最大的天体。 知识点1：太阳系的组成 2.探索太阳系：早在17世纪，伽利略就开始用望远镜对太阳系进行观测，逐步揭开了太阳系神秘的面纱。如今，天文学家不仅利用现代望远镜在地球上进行观测，还把望远镜置于太空中观测，甚至发射航天探测器对太阳系中的行星进行更深人的探索。人类对太阳系的认识已经进入了一个崭新的时代。 知识点1：太阳系的组成 1.让同伴拿着手电筒站在离你2m的地方，然后让同伴将手电筒朝你所在的方向照过来。告诉同伴握住手电筒不动。 2.面朝手电筒，绕着同伴转圈，保持离同伴2m远的距离。 3.记录你所观察到的明暗变化情况。 4.重复这一活动。但是这次你面朝一个方向，站着不动。让同伴拿着手电筒，始终将光照向你并围绕着你转圈，保持离你2m远的距离。 5.记录你所观察到的明暗变化情况。如果你代表地球，同伴代表太阳，你能够仅仅根据本活动中的观察结果来判断哪个是太阳系的中心吗? 探索新知 典例分析 例1 2025年2月28日，太阳系中的金、木、水、火、土、天王、海王共七大行星依次排成一列，上演百年一遇的罕见天象。下列描述符合科学事实的是（　　） A．太阳系是最简单的天体系统 B．木星是气态巨行星，并有一定数量的卫星 C．金星是一颗行星，它自己本身能自行发光 D．水星是与地球最近的行星，也适宜人类生活 【解析】在太阳系中的地月系是最简单的天体系统，A错误；木星是气体巨行星，有很多卫星，其中个别卫星体积甚至大于水星，B正确；金星是行星，行星本身不发光，C错误；水星是距离太阳最近的行星，而距离地球最近的行星是金星；同时水星表面环境极端恶劣，不适宜人类生活，D错误；故选B。 典例分析 例2 2020年4月24日，航天局宣布将首次火星探测任务命名为“天问一号”，标志着我国太空探测任务“天问系列”正式拉开帷幕。如图所示是太阳系局部图，黑点表示小行星，图中代表火星的是（　　） A．③ B．④ C．⑤ D．⑥ 【解析】黑点表示小行星，小行星带位于火星和木星之间，图中代表火星的是④。 故选B。 典例分析 例3 今年，我国将实施首次火星探测任务——“天问一号”。如图为太阳系局部示意图，其中表示火星的是（    ） A．a B．b C．c D．d 【解析】太阳系中围绕太阳有八大行星，图中a是金星，b是地球，c是火星，d是木星。故选C。 典例分析 例4 行星合相指的是当两颗行星在天空中彼此靠近到角距离小于时，观测者可在一个望远镜视野里同时看到它们。人们曾经观测到火星合金星、火星合土星，以及火星合木星。下列描述符合科学事实的是（　　） A．金星能自行发光 B．太阳在银河系的中心 C．行星绕太阳公转方向相同 D．与地球相邻的行星是火星和木星 【解析】金星并不能自行发光，它是一颗行星，没有自己产生光的能力，A错误；太阳系就是以太阳为中心的恒星系，太阳处于太阳系的中心位置，而不是银河系的中心位置，B错误；行星绕太阳公转方向相同，都是自西向东，C正确；与地球相邻的行星是火星和金星，D错误。故选C。 知识点2 太阳 1.太阳特点与作用：是离地球最近的恒星。耀眼的太阳每天东升西落，温暖着地球。 太阳是一颗自身能够发光发热的气体星球。太阳直径大约是1.4X106km，相当于地球直径的109倍，表面温度约为5500°C，中心温度高达1.5X107°C。太阳的体积大约是地球的130万倍，质量约为地球的33万倍。它与地球的平均距离约为1.5X108km。太阳为人类活动提供了最重要的能量，地球上的生物生长、空气和水的循环都与太阳息息相关。 知识点2：太阳 3.光年：光在真空中1年内传播的距离等于1光年，天文学上常用光年作为单位来计量天体之间的距离。 现代观测表明，太阳已有约50亿年的历史。它是一颗典型的中等质量的恒星，正平稳地燃烧着自身。现在，科学家对恒星演化过程的认识不断深人，勾勒出太阳的生命历程。 知识点2：太阳 3.太阳的大气分层：太阳大气层由内向外依次分为光球层、色球层和日冕。光球层是人们能够看到的太阳的圆面，色球层是太阳大气的中间层。通常，色球层只有在发生日全食时才能看见。日冕是太阳大气的最外层，只有使用特殊仪器或在日全食时才能观察到。 知识点2：太阳 4.太阳活动：太阳表面经常发生变化，这些变化统称为太阳活动。常见的太阳活动主要有太阳黑子、太阳耀斑、日珥和太阳风等。太阳黑子是太阳光球层上出现的黑色小斑点，只是因其温度比周围区域低，看上去比周围暗。太阳耀斑是太阳色球层上出现的一些突然增亮的斑块。日珥是太阳色球层上喷射出的弧状大气。太阳黑子的多少和大小，往往作为太阳活动强弱的标志。通常，太阳耀斑、日珥的出现与太阳黑子的活动有关。 知识点2：太阳 5.太阳黑子的活动周期：观测发现，太阳黑子的活动呈现出有规律的变化。科学家推断，太阳黑子的活动周期约为11年。太阳活动对地球的影响很大。例如，太阳耀斑增强时，地球上的短波通信会受到明显影响。太阳黑子、太阳耀斑活动增强时，人们需要用各种防晒措施来避免太阳光中过强的紫外线对皮肤造成损伤。 知识点2：太阳 典例分析 例1 据科技日报消息，2024年1月至10日之间的第25个太阳周期活动高峰为“太阳活动极大期”。下列有关太阳活动的说法正确的是（   ） A．耀斑是太阳活动的一种表现形式，它发生在光球层 B．太阳活动强烈时会影响短波通信 C．太阳活动强弱的标志是太阳风 D．太阳黑子是太阳表面温度较高的气体斑块 【解析】耀斑是太阳活动的一种表现形式，它发生在色球层，A错误；太阳活动强烈时，会出现“磁暴”现象，影响无线电短波通信，B正确；太阳活动强弱的标志是太阳黑子，C错误；太阳黑子是太阳表面温度较低的气体斑块，而不是温度较高的气体斑块，D错误。故选B。 典例分析 例2 读图，关于图中内容的叙述正确的是（　　）   A．1890年黑子相对数为波谷时，降水量为波峰50mm B．年平均降水量从多到少，呈现出约11年的周期规律 C．黑子相对数与平均降水量有时正相关，有时负相关 D．1905年黑子相对数为波峰时，降水量为波谷200mm 【解析】1890年黑子相对数为波谷时，降水量为波峰300mm，故A错误；年平均降水量从多到少，呈现出约5.5年的周期规律，故B错误；黑子相对数与平均降水量呈现负相关，故C错误；1905年黑子相对数为波峰时，降水量为波谷200mm，故D正确。故选：D。 典例分析 例3 如图所示是太阳表面出现的日冕洞（图中暗黑区域），是太阳风以超高速喷涌而出的地方。下列关于太阳的描述正确的是      （    ） A．日冕洞就是太阳黑子 B．太阳风出现在大气层的日冕层 C．太阳大气的最外层是光球层 D．太阳和地球一样属于固体星球 【解析】A．日冕洞是日冕上存在的大片不规则的区域，它的温度比周围低，太阳黑子位于太阳的光球表面，日冕洞不是太阳黑子；故A错误； B.．太阳风出现在大气层的日冕层，故B正确； C．太阳大气是太阳外边的大气层，从里向外为光球层，色球层和日冕层，故C错误； D．太阳是一颗自己能发光发热的气体星球，故D错误。 典例分析 例4 如图所示为太阳大气的示意图，下列说法错误的是（　　） A．太阳大气从内到外依次为光球层、色球层和日冕层 B．太阳黑子主要出现在图中的A层 C．人们平时所看到的太阳主要是指日冕层 D．太阳耀斑增强时地球上的短波通信会受到明显的影响 【解析】太阳大气从内到外依次为光球层、色球层和日冕层，A正确不符合题意；太阳黑子主要出现在图中的A层（光球层），B正确不符合题意； 人们平时看到的太阳是光球层，不是日冕层，C错误符合题意；耀斑增强会干扰地球短波通信，D正确不符合题意。 知识点3 行星及其卫星 1.行星：太阳系中的行星是直接围绕太阳转动的球状星体。人类很早就用肉眼观察到了水星、金星、火星、木星和土星等行星。 2.卫星：卫星是围绕行星、矮行星、小行星转动的天体。 知识点3：行星与卫星 3.太阳系行星的运转：太阳系中八大行星大致都在同一平面的近似圆形轨道上，沿着同一方向绕太阳公转。除金星外，其他行星的自转方向和公转方向相同。虽然和太阳相比，行星的体积都很小，但是八大行星的体积、质量和外观有很大的差异。尽管木星、土星、天王星和海王星要比地球和其他行星大很多，但它们与太阳相比，仍然很小。 知识点3：行星与卫星 假定地球的质量和体积为1个单位，太阳系其他行星相对于地球的质量和体积的数值见表3.2-1。 1.找一找八大行星中体积和质量较大的两颗行星。 2.比一比，体积、质量与地球相近的行星是哪一颗? 3.说一说，木星有哪些明显特征? 探索新知 4.地球：地球是太阳系中唯一一颗表面上有液态水存在的行星，水改变着地表的形态。地球上有大气层，大气中富含氧气，供人类及其他生物生存所需。地球是当今人类已知的星系中唯一能够孕育和支持生命的星球。 知识点3：行星与卫星 5.水星：水星是离太阳最近的行星，比地球的卫星--月球大不了多少。水星上没有大气，布满了环形山，没有卫星。由于离太阳比较近且没有空气，水星表面昼夜温度变化很大。 知识点3：行星与卫星 6.金星：金星的大小与地球相近，表面有非常厚的大气，主要成分是二氧化碳。金星表面很热，平均温度约460°C。我国古人把早晨出现于东方天空的金星称为“启明星”。 知识点3：行星与卫星 7.火星：火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期与地球相近，公转周期是地球的两倍。火星上的大气成分以二氧化碳为主，非常稀薄。火星表面温度变化范围约为一140~20°C。 知识点3：行星与卫星 天问一号火星探测器 2020年4月24日，中国行星探测工程被正式命名为天问系列。这个名字代表着从古到今，中国人对未知的不懈探索。天问系列的第一项任务，就是火星探测。天问一号探测器搭载了许多先进的设备，如探地雷达、高分辨率相机、矿物光谱仪等13个有效载荷，通过太阳能电池板供电。它的主要任务是对火星的地表、大气等进行初步分析，同时寻找水和生命的痕迹，解答“火星上是否曾经孕育过生命"这个人类关心的问题。 知识点3：行星与卫星 科学家观测到火星上有一些巨大的峡谷，以及一些很像古代海岸线的地貌特征，由此推断，很久以前火星表面可能有大量流动的液态水。火星探测器发现火星南极冰冠有部分退缩，科学家认为，这是因为大量的水被冻结在火星地表下面。火星的表面覆盖着一层氧化铁，因此，火星看上去呈橘红色，又被称为“红色行星” 知识点3：行星与卫星 8.木星：木星是太阳系中体积最大、质量最大、自转最快的行星。它的质量大约是太阳的千分之一，是太阳系中其他七大行星质量总和的2.5倍。木星是一个气态巨行星，主要由氢和氨组成。自伽利略观测到木星的四颗卫星以来，天文学家又发现了许多颗卫星绕着木星转动。 知识点3：行星与卫星 9.土星：土星是太阳系中的第二大行星，也是太阳系中唯一密度小于水的行星。土星大气与木星大气 一样，主要由氢和氦组成。在八大行星中，土星有着壮观的光环，光环由绕土星运转的碎块和微粒组成。土星最大的卫星一“土卫六”比水星还大。 知识点3：行星与卫星 10.天王星：天王星的体积在太阳系八大行星中排名第三，质量排名第四，几乎横躺着围绕太阳公转， 拥有卫星。其大气的主要成分是氢气、氦气和甲烷。 天王星是太阳系内大气层温度最低的行星，最低温度约为一224°C。天王星是人类使用望远镜发现的第一颗行星。 知识点3：行星与卫星 11.海王星：海王星(Neptune)是太阳系中离太阳最远且寒冷的蓝色行星，大气层以氢气和氦气为主，有微量的甲烷。海王星被称为“笔尖下发现的行星”。人们观测到的天王星轨道与用牛顿理论计算出的结果有偏差，于是，两位年轻的天文学者根据天王星的观测资料和牛顿理论，各自独立计算出这颗“新行星”的运行轨道，天文学家在预测位置观测到了这颗行星，命名为海王星。 知识点3：行星与卫星 1.绘制太阳系及太阳系中八大行星示意图。 2.设计并制作两个实物模型，一个模型表示各行星与太阳之间的距离，另一个模型表示各行星与太阳相对体积的大小。 3.运用信息技术，选择合适的软件，观察水星、金星、火星、木星和土星，并描述其突出的特点。 探索新知 12.模型建构：模型是人们为了某种特定的目的，对认识对象(系统)所做的一种简化的概括性的描述或模拟，这种描述或模拟可以是定性的，也可以是定量的，但需要体现原有对象(系统)某些本质的特征。如细胞模型、太阳系模型、月-地模型。模型具有描述、解释和预测等功能。 知识点3：行星与卫星 典例分析 例1 2026年2月28日，全球多地观测到水星、金星、木星、土星、天王星、海王星“六星连珠”的天文现象，如图是其空间位置示意图，下列说法正确的是（    ） A．①对应的天体是木星 B．⑥对应的天体表面温度高于地球 C．图中各行星绕日公转方向相同 D．太阳系是宇宙中最小的天体系统 【解析】①对应的天体是距离太阳最近的行星水星，A错误； ⑥对应的天体是距离太阳最远的海王星，表面温度远低于地球，B错误； 太阳系八大行星绕日公转方向具有同向性，方向相同，C正确； 地月系是比太阳系更小的天体系统，D错误。 典例分析 例2 2022 年 1 月 1 日，中国“天问一号”首次火星探测一次性完成“绕、落、巡”三大任务，创造新的历史纪录。如图是环绕器与火星的合影。有关火星的说法正确的是（　　） A．恒星 B．行星 C．卫星 D．会发光 【解析】火星与地球属于同一种天体类型，它们都是太阳的行星，本身不会发光。 故选B。 典例分析 例3 2021年5月15日“祝融号”火星探测器首次在火星着陆，中国人即将开始对这颗红色星球展开实地探索，与地球相比，火星上的陨石坑更多更大的原因是（　　） A．火星表面没有液态水 B．火星的公转速度比地球公转速度更快 C．火星和太阳的距离比地球和太阳距离更远 D．火星表面大气密度比地球表面大气密度小得多 【解析】由分析可知地球大气层的作用，正因为大气层的保护，不至于地球表面形成诸多的陨石坑，而火星表面大气密度比地球表面大气密度小得多，因此与地球相比火星上的陨石坑更多更大，D符合题意。 故选D。 知识点4 小行星和彗星 1.小行星：小行星是指太阳系中类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。太阳系中数以万计的小行星，大部分集中在火星和木星之间，形成了小行星带。小行星的运行轨道一旦发生变化，就有可能被行星俘获并发生剧烈的撞击。我国天文学家张钰哲于1928年发现的一颗小行星，被命名为“中华”，这是第一颗由中国人发现的小行星。 知识点4：小行星和彗星 2.彗星：彗星是指亮度和形状会随着与太阳距离的变化而变化，并围绕太阳运动的天体。彗星由彗核、彗发、彗尾三部分组成。彗核是由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球”。当彗星接近太阳时，彗核的冰物质受阳光照射变成气态物质，形成彗发。这些气态物质被太阳风“吹拂”，形成长长的彗尾。 知识点4：小行星和彗星 3.哈雷彗星：彗星的出现曾被视作一种神秘的现象。英国天文学家哈雷在对彗星轨道的研究中，运用牛顿理论计算它们的轨道，发现1531年、1607年、1682年出现的这三颗彗星的轨道是一样的。由此他推断，这三次出现的彗星应是同一颗星，其绕太阳运行的周期约为76年，并预言它将于1758年底或1759年初再次出现。1759年3月，这颗彗星果然又出现了。人们把这颗彗星叫作哈雷彗星。哈雷彗星的发现，显示出科学理论的强大预测能力。 4.我国早在公元前613年就有关于哈雷彗星的记载：历史文献研究表明，我国古人曾经记录了10个世纪中，哈雷彗星每次出现的时间，但由于哈雷彗星76年才出现一次，因此，他们无法关联这些现象来证明多次看到的是同一颗彗星。 知识点4：小行星和彗星 5.流行与陨石：彗星在绕太阳运行时，可能会跟行星发生剧烈的撞击。1994年，苏梅克-列维9号彗星以2.1X102km/h的速度撞击木星。撞击后，木星表面升起宽阔的尘云，高温气体冲至1000km的高度，并在木星上留下了地球般大小的痕迹。 小行星等太阳系中的一些小型天体闯人地球大气层时，与大气摩擦、燃烧、发光而划亮夜空的现象，称为流星现象。那些没有烧尽的流星体降落到地球表面，叫作陨星。其中，主要由岩石构成的陨星叫陨石。 知识点4：小行星和彗星 流星雨：流星雨是夜空中许多流星从一个所谓的辐射点发射出来的天文现象。流星雨一般是由彗星分裂出的碎片形成的流星群体。这些流星群体受到地球引力的作用，进入地球的大气层中，与大气相互摩擦燃烧后，便形成了如同下雨般的景观。数量特别庞大的流星雨，每小时出现的流星可能超过1000颗。 一年一度的英仙座流星雨是北半球每年最受关注的流星雨之一。英仙座流星雨是斯威夫特-塔特尔彗星的尘埃和碎屑进入大气层燃烧发光产生的奇观。这颗彗星每130年绕太阳公转一圈，每年的8月地球穿过这颗彗星的公转轨道，由于流星雨看上去是从天空中一个点射出的，这个辐射点就在英仙座的y星附近，因此被命名为英仙座流星雨。 知识点3：行星与卫星 典例分析 例1 图为“太阳系示意图”，下列有关太阳系的叙述正确的是（　　） A．地球位于水星和金星之间 B．卫星数量最多的行星是木星 C．小行星带位于木星与土星之间 D．哈雷彗星的绕日公转周期为67年 典例分析 例2 我们赖以生存的家园——太阳系如图所示。我们应该珍惜自己的“家庭”。图中所示绕太阳旋转的且有光点的椭圆形轨道上最有可能存在的天体是（　　） A．天狼星 B．冥王星 C．一些杂类小行星 D．哈雷彗星 【解析】B．图示为太阳系八大行星，不含冥王星，故B不符合题意； A．天狼星不属于太阳系天体，故A不符合题意； C．太阳系的小行星带包含众多的小行星，但图中有光点的不含小行星带，故C不符合题意； D．哈雷彗星围绕太阳公转，平均76年回归一次，故D符合题意。 故选D。 典例分析 例3 2001年12月21日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台将其1980年10月14日发现的国际编号为3763号的小行星命名为“钱学森星”，它运行在太阳系的小行星带中。下列说法不正确的是（ ） A．“钱学森星”不停地绕日公转 B．“钱学森星”是木星的卫星 C．小行星带位于火星和木星之间 D．将来人类有可能登上“钱学森星”，去探寻宇宙的奥秘 【解析】“钱学森星”不停地绕日公转，故A正确；“钱学森星”是属于小行星带，并不是木星的卫星，故B错误；小行星带位于火星和木星之间，故C正确；将来人类有可能登上“钱学森星”，去探寻宇宙的奥秘，故D正确；结合题意。故选B。 课堂小结 课堂练习 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 课堂练习 探究新知 1．如图所示为中国行星探测工程标识，以太阳系的行星为原型设计。下列说法错误的是（     ） A．最内圈所代表的行星为水星 B．图中所代表的天体是太阳系的全部组成 C．小行星带位于图中第四、五条轨道之间 D．太阳的质量远大于图中所有天体的质量之和 【答案】B 课堂练习 探究新知 2．太阳与其它恒星一样有一定的寿命，一生经历诞生、演化和死亡的过程。科学家估计，大约50亿年后，太阳外层的氢不断燃烧聚变成氦，体积会急剧扩大，形成红巨星。当太阳膨胀到接近火星轨道时，将吞噬（ ） A．水星、金星、火星 B．金星、地球、木星 C．水星、地球、土星 D．水星、金星、地球 3.下列关于太阳系的说法正确的是 （　　） A．太阳是宇宙的中心 B．太阳系由太阳和围绕它运行的八大行星等天体组成 C．地球是离太阳最近的行星 D．月球是太阳系中最大的卫星 【答案】D B 课堂练习 探究新知 4．2025年是第25个太阳活动周的峰年，日面活动区多且活跃，频频爆发大耀斑、日冕物质抛射、太阳质子事件，并多次引发超强地磁暴。若太阳耀斑爆发时产生的质子流（带正电）运动方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．太阳属于行星，能自行发光发热 B．耀斑发生在太阳大气的色球层 C．太阳抛射质子时产生的电流方向为B→A D．地球周围的地磁场从地理北极出发回到地理南极 【答案】B 课堂练习 探究新知 5．下列有关太阳大气层的说法正确的是（　　） A．太阳由里到外依次是光球层、色球层、日冕层 B．太阳黑子多时，太阳活动强度小 C．因为极光是太阳大气中带电粒子流高速碰撞地球高层大气所产生的，所以只有太阳活动极大年时，地球两极地区才能看见极光 D．太阳黑子是太阳光球温度较低的斑块，有时人们用肉眼就可看到出现在光球层上的黑子 【答案】D 课堂练习 探究新知 7．在科学课堂上，同学们对地球的相关知识展开了激烈讨论。其中正确的是（　　） ①甲同学认为：中国古人对天地的最初认识是“天圆地方” ②乙同学认为：远离海岸的船只船身比桅杆先消失，能够证明海平面并不是平面 ③丙同学认为：月食时，月轮缺损的部分为圆弧形，属于地球是一个球体的证据之一，但不能说明地球一定是球体 ④丁同学认为：日食时，日轮的缺损部分为圆弧形，能够证明地球是球体 A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③ 【答案】D 课堂练习 探究新知 6．有的科学家认为，“苏醒”的太阳产生的太阳耀斑将给地球磁场造成前所未有的破坏。下列关于太阳的说法，不正确的是（　　） A．太阳耀斑发生在太阳色球层上 B．太阳活动强烈时，会出现“磁暴”现象，影响无线电短波通信 C．太阳的大气层从外到内依次可分为日冕、色球层和光球层 D．太阳是一个炽热的、呈熔融状态的、自己能发光发热的固体星球 【答案】D 课堂练习 探究新知 7．2025年2月28日前后，从地球的角度看太阳系中的金星、木星、火星、土星、水星、天王星以及海王星连成“一条直线”，呈现罕见的“七星连珠”现象。下列描述符合科学事实的是（　　） A．太阳最终会发展成主序星 B．月球是因为质量小，所以不属于行星 C．金星不能自行发光 D．“七星连珠”预示着灾难将要降临，会对地球会有很大影响 【答案】C $