3.2 太阳系的组成与结构(举一反三·讲义)科学新教材浙教版七年级上册
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内容正文:
3.2 太阳系的组成与结构
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(2个知识归纳)+课后作业(8基础6强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 太阳和太阳系】
一、太阳系的组成
1.太阳系是由八大行星、矮行星、小行星、卫星、彗星、流星体等天体按一定的轨道围绕太阳公转构成的。
2.太阳系的中心天体是太阳,其质量占了太阳系总质量的99.86%,其他天体都围绕太阳运动。
3.按离太阳由近及远的顺序排列,八大行星依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
4.小行星集中分布在火星和木星轨道之间。
【拓展】1.冥王星为什么被逐出了太阳系的行星之列?
作为太阳系的一颗行星,它需要围绕太阳旋转,能够在自身引力作用下变成近似球形,并且它还要能够清除自身运行轨道上除了卫星外的其他天体。
冥王星能够满足前两个标准,但不符合第三个标准。包括地球在内的八大行星都能够清除周围的“邻居”,因此它们周围的空间都显得空荡荡的。但是冥王星既穿过了海王星的轨道,附近也有着和它大小相近的其他天体。因此,冥王星最终被踢出了行星行列,而被定义为矮行星。
2.小行星带
小行星带聚集了大约50万颗以上的小行星。这么多小行星能够被凝聚在小行星带中,除了太阳的引力作用以外,木星的引力也起着作用。
二、太阳
1.基本特征
太阳是离地球最近的恒星,是一颗自身能发光和发热的气体星球。
直径
约为
温度
表面温度约为5500℃,中心温度高达1.5×107℃
质量
约为地球的33万倍
体积
约为地球的130万倍
距离
与地球的平均距离约为
2.太阳对人类的作用:
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。
3.太阳大气层:
太阳大气层从内向外依次分为光球层、色球层和日冕。
4.太阳活动
太阳表面经常发生的变化称为太阳活动。常见的太阳活动有太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等。
太阳黑子
含义
太阳光球层上出现的黑色小斑点称为太阳黑子
成因
太阳表面由于温度较低而显得较暗的气体斑块
意义
太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志
周期
约11年
耀斑
含义
太阳色球层上出现的一些突然增亮的斑块,耀斑爆发时会释放出巨大的能量
影响
耀斑增强时会影响地球上的短波通信(如电视、调频广播、军事通信等)
日珥
太阳色球层上喷射出的弧状大气
【注意】恒星、行星与卫星的区分
恒星:自己能发光、发热。
行星:自己不能发光、发热,绕着恒星转动的天体。
卫星:绕着行星转动的天体。
【拓展】太阳的具体作用
(1)给地球带来光明;
(2)植物的光合作用离不开太阳;
(3)人类可以利用太阳能来发电等。
【图示】太阳活动与太阳圈层结构的关系
5.天文望远镜及其使用方法
使用场景
在晴朗的夜晚,选择视野比较开阔的地方
用寻星镜对准目标星体
①先在镜筒外沿镜筒延伸方向用眼睛瞄准目标星体
②在寻星镜内利用调节手柄做水平方向和不同高度的搜索
③发现目标后,将目标星体置于视野中央
用主镜观测目标星体
①调节目镜的焦距使主镜内的影像清晰
②用调节手柄缓慢调节,直至在主镜内找到目标星体
③瞄准目标后再次调节目镜焦距,使目标星体的像清晰
【图示】
【注意】绝不能使用双筒望远镜或不加滤镜的天文望远镜直接观测太阳,否则会对眼睛造成永久性损伤。不同型号的天文望远镜结构有所不同,请按照使用说明书操作。
【例1】下列现象中,不属于太阳活动对地球直接影响的是( )
A.产生磁暴现象 B.短波通信中断
C.发生日食现象 D.两极地区产生极光现象
【答案】C
【解析】太阳活动会扰动地球磁场,产生磁暴现象;太阳活动会扰动电离层,干扰无线电短波通信;日食现象是日、地、月三者位置关系所造成的,与太阳活动无关;太阳活动使两极地区产生极光现象。
【变式1-1】“预计未来三天,太阳活动水平中等到高,可能爆发M级甚至X级耀斑。可能出现大地磁暴,甚至特大地磁暴。”国家空间天气监测预警中心发布的这一空间天气预报信息广受关注。下列有关太阳活动的叙述中正确的是( )
A.耀斑的多少是衡量太阳活动强弱的标志
B.太阳活动可能引发地震火山
C.地球上的有些自然现象与太阳活动紧密相关,如极光现象
D.太阳活动会导致地球的昼夜长短发生变化
【答案】C
【解析】衡量太阳活动强弱的标志是黑子,A错误。太阳活动不会诱发地震、火山等发生,B错误。地球上的有些自然现象与太阳活动紧密相关,如极光现象,C正确。太阳直射点位置的变化导致地球昼夜长短发生变化,D错误。
【变式1-2】(2026杭州拱墅期中)在漫长的岁月中,人类对赖以生存的家园地球和太阳系进行了深入研究。2024年4月24日是第九个“中国航天日”。“神舟”“天宫”“嫦娥”“天问”“羲和”……近年来,我国航天事业加速推进,将中国神话变为现实,把中国式的浪漫写入太空。据某日报消息,2024年5月进入太阳黑子活动高峰期。下列有关太阳的说法正确的是( )
A.太阳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,会出现“磁暴”现象,影响无线电短波通信
C.太阳活动强弱的标志是太阳风
D.太阳结构从里到外是日冕、色球层、光球层
【答案】B
【解析】太阳耀斑发生在色球层,A错误;太阳活动强弱的标志是太阳黑子的多少和大小,C错误;太阳大气层结构从外到里是日冕、色球层、光球层,D错误,故选B。
【变式1-3】(2025金华义乌期末改编)太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志。某研究人员以当地每年相同区域内的野生山菇为例,对太阳黑子与农作物的关系进行研究,数据处理结果如下图所示。请回答下列问题。
(1)图甲为每年的太阳黑子相对数的变化曲线,读图可发现:太阳黑子相对数从最小值至最大值增加的速度,比从最大值至最小值减少的速度______(选填“快”“慢”或“不变”)。
太阳黑子相对数的变化具有周期性,2001年太阳黑子相对数处于峰值,下一次太阳黑子相对数的峰值会在_________年出现。
(2)图乙为当地的野生山菇产量的统计图,对照两图,可以发现随着太阳活动的加强,野生山菇产量总体呈现_______趋势。(选填“上升”“下降”或“不变”)
【答案】(1)快 2012(2)上升
【解析】(1)读图可以发现太阳黑子相对数从最小值至最大值增加的速度,比从最大值至最小值减少的速度快。太阳黑子变化周期约11年,2001年太阳黑子相对数处于峰值,所以下一次太阳黑子相对数峰值会在2012年出现。(2)对照两图可知,野生山菇年产量与太阳活动呈正相关,即随着太阳活动的加强,野生山菇产量总体呈现上升趋势。
【知识点2 行星、卫星、彗星】
一、行星及其卫星
1.行星是一种体积和质量比太阳小得多,在椭圆轨道上围绕太阳运动的球状星体。卫星是围绕行星、矮行星、小行星转动的天体。
2.八大行星中体积、质量最大的是木星,其次是土星。体积、质量与地球相近的行星是金星。
3.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,表面昼夜温度变化很大。金星表面有非常厚的大气,主要成分是二氧化碳,表面很热,平均温度约460 ℃。
4.火星自转轴倾角、自转周期与地球相近,为固体星球,表面温度变化范围约140 ℃~20 ℃。木星和土星有固体的核心和几万千米厚的氢、氦等构成的大气,它们的体积大,卫星较多,并且有光环。土星的最大卫星“土卫六”是人类迄今为止在太阳系中发现的第二颗存在液体的星球。
【注意】地球生命生存的条件
适宜的温度、充足的水、一定厚度和适宜呼吸的大气。
二、小行星和彗星
1.小行星的质量和体积比行星小得多,直径在数米到数百千米不等。目前已发现有数十万颗小行星绕日运行。
2.彗星由彗核、彗发、彗尾三部分组成。彗核是由岩石的碎片、固体微粒和水结成的“冰球”。最著名的哈雷彗星,绕日公转的周期约为76年。上次出现是在1986年,下次出现将是在2061年左右。
【拓展】彗发:靠近太阳时,彗核的冰物质受热而部分汽化。
彗尾:受太阳风的吹拂,彗发中的部分被吹成彗尾。
3.小行星等太阳系中的一些小型天体闯入地球大气层时,与大气摩擦、燃烧、发光而划亮夜空的现象称为流星现象。没有燃尽的流星体落到地球表面,叫作陨星。主要由岩石构成的陨星叫陨石。
【拓展】流星雨的观测
观测流星雨,要选择视野开阔,大气纯净,人烟稀少,灯光暗淡的环境,通常在大城市不太适宜。观看流星雨时,目视观测是最好的方法。
【例2】2021年5月15日,“祝融号”火星车首次在火星着陆,中国人开始对这颗“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
【答案】D
【解析】由于地球大气层的保护,地球表面不至于形成诸多的陨石坑,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。
【变式2-1】火星是类地行星,直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期均与地球相近,公转周期约为地球的两倍。火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,CO₂为主的大气十分稀薄,密度仅为地球大气密度的1%,火星两极皆有干冰组成的极冠,会周期性地消长。根据以上信息,你认为下列推测正确的是( )
A.火星上也有季节变化
B.火星的一天比地球的一天长一倍左右
C.汽油在火星上可以正常燃烧
D.火星表层土的成分与地球上土壤成分相似
【答案】A
【解析】火星是类地行星,直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期均与地球相近,公转一周约为地球公转时间的两倍。火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,CO2为主的大气十分稀薄,密度仅为地球大气密度的1%,火星两极皆有干冰组成的板冠,会周期性的消长。根据以上信息可知:火星上也有季节变化。
【变式2-2】下列有关彗星的说法正确的是( )
A.哈雷彗星绕日公转的周期是11年
B.彗星是由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球”
C.彗星轨道和八大行星轨道一样都是圆形的
D.彗星是“灾星”,每当它出现的时候地球上就会发生灾难
【答案】B
【解析】哈雷彗星绕日公转的周期约为76年,A不正确;彗星是由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球”,由彗核、彗发、彗尾三部分组成,B正确;彗星的运行轨道主要是抛物线、双曲线或椭圆,C不正确;彗星的出现只是一种自然现象,与灾难的发生无关,D不正确,故选B。
【变式2-3】2025年2月28日,太阳系中的金、木、水、火、土、天王、海王共七大行星排成一列。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.金星因为质量足够大,所以被归类为行星
C.火星是与地球最相像的行星,也适宜人类生活
D.木星是气态巨行星,并有数量众多的卫星
【答案】D
【解析】地月系是最简单的天体系统,A不符合题意;金星被归类为行星不仅因为质量大,还因为金星绕太阳公转,且金星轨道附近没有其他物体,B不符合题意;火星上的温度等不适宜人类生活,C不符合题意;木星是气态巨行星,有很多卫星,其中个别卫星体积甚至大于水星,D符合题意,故选D。
模块三 课后作业
基础巩固
1.浩瀚的宇宙中有各种不同的天体,太阳和月球是地球在宇宙中两个最重要的近邻,下列关于太阳的说法正确的是( )
A.太阳直径约是1.4×106m
B.太阳表面温度约为5500℃,中心温度高达1.5×105℃
C.太阳大气层从外到里分为光球层、色球层、日冕三部分
D.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
【答案】D
【解析】太阳直径约是1.4×10⁶km,A错误;太阳表面温度约为5500℃,中心温度高达1.5×10⁷℃,B错误;太阳大气层从内到外分为光球层、色球层、日冕三部分,C错误;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,D正确。
2.(2025温州乐清期末)2024年的天文圈发生了许多事件,如流星雨、紫金山—阿特拉斯彗星、ZS7星系黑洞合并、太阳活动进一步加强等。2024年5月进入太阳黑子活动高峰期,太阳黑子发生在太阳的( )
A.日冕层 B.色球层 C.光球层 D.日核
【答案】C
【解析】太阳黑子发生在太阳的光球层。
3.(2025嘉兴二模)宜居带是指一颗恒星周围适宜生命存在的理想区域。图中阴影区域为太阳系的宜居带。请推测太阳系内宜居带的行星宜居的主要因素是( )
A.有富含氧气的大气
B.行星大小适宜
C.距离太阳的远近适中
D.有肥沃的土壤
【答案】C
【解析】图中宜居带的行星宜居的主要因素是距离太阳的远近适中,有适宜的温度条件,C符合题意;宜居带的核心是温度适宜,富含氧气的大气对生命存在很重要,但不是宜居带的行星宜居的主要因素;行星大小适宜不是宜居带的行星宜居的主要条件;肥沃的土壤不是生命存在的必要条件,ABD不符合题意,故选C。
4.下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息,推断正确的是( )
行星
直径(km)
与太阳的平均距离(×10⁶km)
水星
4880
58
金星
12104
108
地球
12742
150
火星
6792
228
A.距离太阳越近的行星,其公转速度越慢
B.距离太阳越近的行星,其公转速度越快
C.体积越大的行星,其公转速度越快
D.体积越大的行星,其公转速度越慢
【答案】B
【解析】表格中的行星按照距离太阳从近到远依次是水星、金星、地球、火星,因此距离太阳越近,公转速度越快。
5.地球是太阳系中一颗特殊的行星,其特殊性主要表现在( )
A.是太阳系中体积最大的行星
B.是八大行星中质量最小的行星
C.是太阳系中唯一存在生命的行星
D.既有自转运动,又有公转运动
【答案】C
【解析】地球是太阳系中一颗特殊的行星,其特殊性主要表现在是太阳系中唯一存在生命的行星。
6.太阳系是由太阳和所有受到太阳的引力约束的天体组成的天体系统,包括八大行星、数百颗已知的卫星、5颗已经正式认定的矮行星和数以亿计的小天体。结合绘制的太阳系八大行星分布示意图,太阳系中的小行星带位于( )
A.火星和木星的轨道之间
B.火星与金星的轨道之间
C.水星与金星的轨道之间
D.木星和土星的轨道之间
【答案】A
【解析】太阳系的小行星带位于火星和木星的轨道之间。
7.偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴长度之比,它决定椭圆的形状,比值越小,椭圆越接近圆,下表为太阳系八大行星公转轨道的偏心率。表中资料说明八大行星( )
行星名称
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
偏心率
0.206
0.007
0.017
0.093
0.048
0.056
0.047
0.009
A.公转方向具有同向性
B.公转轨道具有共面性
C.公转轨道具有近圆性
D.运动特征具有相似性
【答案】C
【解析】表格中的偏心率数据仅能反映八大行星公转轨道的近圆性特征,无法推断其公转方向的同向性、轨道的共面性和运动特征的相似性。
8.土星的周围有一圈美丽的光环,20世纪70年代末宇宙飞船拜访它时发现,组成光环的物质居然是( )
A.土星表面激烈运动的大气
B.土星内部激烈活动释放的巨大能量
C.碎块、微粒
D.不存在任何东西,是人的幻觉
【答案】C
【解析】构成土星光环的物质是碎块和微粒。
强化提升
9.(2025杭州余杭月考)太阳活动对地球的影响很大,下列现象主要由太阳活动引起的是( )
A.地球上短波通信受到影响
B.地球上出现四季的更替
C.全球气候变暖,海平面上升
D.北极地区出现极昼现象
【答案】C
【解析】地球上四季的更替是由于地球公转,B错误;全球气候变暖,海平面上升主要是大量排放二氧化碳和破坏森林等造成的,C错误;北极地区出现极昼现象是由于地球的公转,D错误;太阳活动干扰地球电离层,影响无线电短波通信,A正确,故选A。
10.2025年12月14日,双子座流星雨亮相天宇,吸引了很多天文爱好者的关注。请你判断下列说法正确的是( )
A.流星雨是一种发光、发热现象
B.流星体实质上是小的恒星
C.流星体与彗星属于同一类天体
D.在月球上也能发生流星雨现象
【答案】A
【解析】流星现象是流星体等太阳系中的一些小型天体进入地球大气层,与大气层摩擦而出现的一种发光、发热的现象,A正确。流星体是运行于星际空间的物质,自身不能发光,不是小的恒星,B错误。流星体是太阳系内颗粒状的碎片,其尺度可以小至沙尘,大至巨砾;比其更大的则被称为小行星,更小的则是星际尘埃,与彗星不是同一类天体,C错误。月球上没有大气,不能发生流星雨现象,D错误,故选A。
11.天亮前后,地平线上有时会出现一颗特别明亮的“启明星”缓缓升起;而在黄昏时分,余晖中有时会出现一颗非常明亮的“长庚星”缓缓沉落;这两颗星其实都指金星。地球、金星绕太阳公转方向及轨道如图所示,图中a、b均为金星。选项中判断正确的是( )
A.a为“启明星”,出现在东面天空
B.b为“启明星”,出现在西面天空
C.a为“长庚星”,出现在西面天空
D.b为“长庚星”,出现在东面天空
【答案】C
【解析】“启明星”和“长庚星”其实是金星在轨道上的不同位置,“启明星”出现在日出前后,在地球的东面天空,“长庚星”出现在日落时分,出现在西面天空,所以a是“启明星”。
12.(2025绍兴柯桥月考节选)下图是太阳系行星大小情况对比模型图。据此回答下面的问题。
(1)写出模型中涉及的三类天体:_________________。
(2)太阳与地球的平均距离约为1.5×10⁸km,光在真空中的传播速度约为太阳光到达地球需要时间为_______s
【答案】(1)恒星、行星、卫星 (2)500
【解析】(1)该图是太阳系行星大小情况对比模型图,图中模型涉及的天体有恒星、行星、卫星、彗星、小行星等,写出三个即可。(2)太阳光到达地球的时间:
13.(2026杭州西湖公益中学期中)科学课上同学们开展“自制太阳系模型”项目化活动,活动包括制作太阳系模型、改进太阳系模型、评价模型三个环节。
项目成果评价表(节选)
指标
优秀
良好
待改进
行星形状和大小
行星形状和大小比例都合理
行星形状和大小比例只有一项合理
行星形状和大小比例都不合理
结构完整性
结构完整
________________________
________________________
结构不完整,有3处及以上缺失
各行星外观特征
每个行星特征明显
行星特征较明显,有3个以下行星无特征
行星特征不明显,有3个及以上行星无特征
(1)【量规】评价量规既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。如表为某小组制定评价表,将表中空缺处补充完整。
(2)【制作】某同学利用材料制作出太阳系模型(如图),最中心的为太阳模型,往外依次是水星、金星、木星、火星、地球、土星、天王星、海王星的模型,请指出该模型存在的科学性错误__________________________________________________(写出一点即可)。
(3)【拓展】下列支持“地球是太阳系中的一颗普通行星”这一事实的是__________。
A.地球与其他太阳系行星一起绕太阳公转
B.地球和其他太阳系行星公转轨道具有共面性
C.地球是八大行星中唯一一颗有生命存在的行星
【答案】(1)结构不完整,有1—2处缺失 (2)行星排列顺序错误(如木星应在火星之后,地球位置错误等);部分行星大小比例不合理 (3) AB
【解析】(1)根据材料中评价表的逻辑,“优秀”是结构完整,“待改进”是结构不完整有3处及以上缺失,因此“良好”对应的应为结构不完整,有1—2处缺失。(2)根据材料“最中心的为太阳模型,往外依次是水星、金星、木星、火星、地球、土星、天王星、海王星的模型”,结合太阳系行星实际排列顺序(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)可知,该模型行星排列顺序错误(如木星位置应在火星之后,地球位置错误);同时从太阳系行星大小比例来看,该模型也存在部分行星大小比例不合理的科学性错误。
(3)根据材料对“地球是太阳系中的一颗普通行星”的判断需求,A选项“地球与其他太阳系行星一起绕太阳公转”、B选项“地球和其他太阳系行星公转轨道具有共面性”,体现了地球与其他行星的共性,支持“地球是太阳系中的一颗普通行星”,AB正确;C选项“地球是八大行星中唯一一颗有生命存在的行星”体现的是地球的特殊性,C错误,故选AB。
14.读材料,回答问题。
科学探究
1682年,哈雷在天空观测到一个奇特的怪物:它披头散发,拖着一条摇曳不定、变化多端的尾巴,放射着时而淡黄、时而灰白的光芒。这个怪物突然出现在神秘的天空,又神秘地消逝在茫茫的宇宙深处。这怪物就是中国民间所说的“扫帚星”,天文学学名叫“彗星”。这个怪物究竟是怎么回事呢?当人们都用惊恐的目光看着这个昙花一现的怪物,心中充满着无尽的恐惧时,哈雷却连夜对这个一生差不多只能见到一次的怪物进行观察,以期获得更详细的观察资料。
后来,哈雷受聘于牛津大学,致力于彗星的研究。他收集了大量历史上关于彗星的观测资料,并且对1337年至1698年期间观测到的24颗彗星的运行轨道进行了计算,结果发现:1682年出现的那颗彗星,与1531年、1607年出现的彗星的运行轨道十分相似。哈雷又敏锐地注意到。这表明这3次彗星出现的时间间隔十分接近。于是,哈雷猜测这3次出现的彗星也许并不是大家以为的3颗不同的彗星,而是同一颗彗星3次经过那里。
为了证实自己的猜测,哈雷又开始分析更早的彗星历史资料,果然又发现每隔75年或76年就有一颗明亮的彗星出现。哈雷又对这颗彗星的运行轨道进行了长达几个月的计算,这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果:这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全符合。1720年,哈雷就任英国格林尼治天文台台长,这时,他正式公开宣布自己的发现:人们于1682年观测到的那颗彗星,实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后,他还预言:这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。
1759年3月,那颗壮观的彗星再次出现在天空!它就像一列准点到站的火车,拖着一条长长的扫帚般的尾巴,沿着天文学家们测算出的轨道,从宇宙的深处穿越一个个星座来到我们地球附近,又在人们的目光中,不知疲倦地向宇宙深处疾驰而去……
根据短文回答:
(1)文中哈雷对什么问题进行了科学探究?
(2)对此哈雷提出了什么猜测?
(3)为证实自己的猜测,哈雷收集了哪些证据?(在文中画线表示)
(4)研究后哈雷得出的结论是什么?
【答案】 (1)天空偶然出现的神秘怪物究竟是怎么回事呢?1531年、1607年、1682年出现的彗星是不是同一颗彗星3次经过那里?
(2)这3次出现的彗星可能是同一颗彗星。
(3)“为了证实自己的猜测,哈雷又开始分析更早的彗星历史资料,果然又发现每隔75年或76年就有一颗明亮的彗星出现。哈雷又对这颗彗星的运行轨道进行了长达几个月的计算,这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果:这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全符合。”
(4)该彗星绕日周期性运动。
【解析】(1)根据哈雷发现的现象提出问题,天空偶然出现的神秘怪物究竟是怎么回事呢?1531年、1607年、1682年出现的彗星是不是同一颗彗星3次经过那里?(2)哈雷猜测这3次出现的彗星也许并不是大家以为的3颗不同的彗星,而是同一颗彗星。(3)“为了证实自己的猜测,哈雷又开始分析更早的彗星历史资料,果然又发现每隔75年或76年就有一颗明亮的彗星出现。哈雷又对这颗彗星的运行轨道作了长达几个月的计算,这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果:这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全符合。”这体现了哈雷为了证实自己的猜测搜集证据。(4)根据材料可知,“1720年,哈雷就任英国格林尼治天文台台长,这时,他正式公开宣布自己的发现:人们于1682年观测到的那颗大彗星,实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后,他还预言:这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。”即该彗星绕日周期性运动。
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3.2 太阳系的组成与结构
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(2个知识归纳)+课后作业(8基础6强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 太阳和太阳系】
一、太阳系的组成
1.太阳系是由八大行星、矮行星、小行星、卫星、彗星、流星体等天体按一定的轨道围绕太阳公转构成的。
2.太阳系的中心天体是太阳,其质量占了太阳系总质量的99.86%,其他天体都围绕太阳运动。
3.按离太阳由近及远的顺序排列,八大行星依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
4.小行星集中分布在火星和木星轨道之间。
【拓展】1.冥王星为什么被逐出了太阳系的行星之列?
作为太阳系的一颗行星,它需要围绕太阳旋转,能够在自身引力作用下变成近似球形,并且它还要能够清除自身运行轨道上除了卫星外的其他天体。
冥王星能够满足前两个标准,但不符合第三个标准。包括地球在内的八大行星都能够清除周围的“邻居”,因此它们周围的空间都显得空荡荡的。但是冥王星既穿过了海王星的轨道,附近也有着和它大小相近的其他天体。因此,冥王星最终被踢出了行星行列,而被定义为矮行星。
2.小行星带
小行星带聚集了大约50万颗以上的小行星。这么多小行星能够被凝聚在小行星带中,除了太阳的引力作用以外,木星的引力也起着作用。
二、太阳
1.基本特征
太阳是离地球最近的恒星,是一颗自身能发光和发热的气体星球。
直径
约为
温度
表面温度约为5500℃,中心温度高达1.5×107℃
质量
约为地球的33万倍
体积
约为地球的130万倍
距离
与地球的平均距离约为
2.太阳对人类的作用:
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。
3.太阳大气层:
太阳大气层从内向外依次分为光球层、色球层和日冕。
4.太阳活动
太阳表面经常发生的变化称为太阳活动。常见的太阳活动有太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等。
太阳黑子
含义
太阳光球层上出现的黑色小斑点称为太阳黑子
成因
太阳表面由于温度较低而显得较暗的气体斑块
意义
太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志
周期
约11年
耀斑
含义
太阳色球层上出现的一些突然增亮的斑块,耀斑爆发时会释放出巨大的能量
影响
耀斑增强时会影响地球上的短波通信(如电视、调频广播、军事通信等)
日珥
太阳色球层上喷射出的弧状大气
【注意】恒星、行星与卫星的区分
恒星:自己能发光、发热。
行星:自己不能发光、发热,绕着恒星转动的天体。
卫星:绕着行星转动的天体。
【拓展】太阳的具体作用
(1)给地球带来光明;
(2)植物的光合作用离不开太阳;
(3)人类可以利用太阳能来发电等。
【图示】太阳活动与太阳圈层结构的关系
5.天文望远镜及其使用方法
使用场景
在晴朗的夜晚,选择视野比较开阔的地方
用寻星镜对准目标星体
①先在镜筒外沿镜筒延伸方向用眼睛瞄准目标星体
②在寻星镜内利用调节手柄做水平方向和不同高度的搜索
③发现目标后,将目标星体置于视野中央
用主镜观测目标星体
①调节目镜的焦距使主镜内的影像清晰
②用调节手柄缓慢调节,直至在主镜内找到目标星体
③瞄准目标后再次调节目镜焦距,使目标星体的像清晰
【图示】
【注意】绝不能使用双筒望远镜或不加滤镜的天文望远镜直接观测太阳,否则会对眼睛造成永久性损伤。不同型号的天文望远镜结构有所不同,请按照使用说明书操作。
【例1】下列现象中,不属于太阳活动对地球直接影响的是( )
A.产生磁暴现象 B.短波通信中断
C.发生日食现象 D.两极地区产生极光现象
【变式1-1】“预计未来三天,太阳活动水平中等到高,可能爆发M级甚至X级耀斑。可能出现大地磁暴,甚至特大地磁暴。”国家空间天气监测预警中心发布的这一空间天气预报信息广受关注。下列有关太阳活动的叙述中正确的是( )
A.耀斑的多少是衡量太阳活动强弱的标志
B.太阳活动可能引发地震火山
C.地球上的有些自然现象与太阳活动紧密相关,如极光现象
D.太阳活动会导致地球的昼夜长短发生变化
【变式1-2】(2026杭州拱墅期中)在漫长的岁月中,人类对赖以生存的家园地球和太阳系进行了深入研究。2024年4月24日是第九个“中国航天日”。“神舟”“天宫”“嫦娥”“天问”“羲和”……近年来,我国航天事业加速推进,将中国神话变为现实,把中国式的浪漫写入太空。据某日报消息,2024年5月进入太阳黑子活动高峰期。下列有关太阳的说法正确的是( )
A.太阳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,会出现“磁暴”现象,影响无线电短波通信
C.太阳活动强弱的标志是太阳风
D.太阳结构从里到外是日冕、色球层、光球层
【变式1-3】(2025金华义乌期末改编)太阳黑子的多少和大小,往往作为太阳活动强弱的标志。某研究人员以当地每年相同区域内的野生山菇为例,对太阳黑子与农作物的关系进行研究,数据处理结果如下图所示。请回答下列问题。
(1)图甲为每年的太阳黑子相对数的变化曲线,读图可发现:太阳黑子相对数从最小值至最大值增加的速度,比从最大值至最小值减少的速度______(选填“快”“慢”或“不变”)。
太阳黑子相对数的变化具有周期性,2001年太阳黑子相对数处于峰值,下一次太阳黑子相对数的峰值会在_________年出现。
(2)图乙为当地的野生山菇产量的统计图,对照两图,可以发现随着太阳活动的加强,野生山菇产量总体呈现_______趋势。(选填“上升”“下降”或“不变”)
【知识点2 行星、卫星、彗星】
一、行星及其卫星
1.行星是一种体积和质量比太阳小得多,在椭圆轨道上围绕太阳运动的球状星体。卫星是围绕行星、矮行星、小行星转动的天体。
2.八大行星中体积、质量最大的是木星,其次是土星。体积、质量与地球相近的行星是金星。
3.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,表面昼夜温度变化很大。金星表面有非常厚的大气,主要成分是二氧化碳,表面很热,平均温度约460 ℃。
4.火星自转轴倾角、自转周期与地球相近,为固体星球,表面温度变化范围约140 ℃~20 ℃。木星和土星有固体的核心和几万千米厚的氢、氦等构成的大气,它们的体积大,卫星较多,并且有光环。土星的最大卫星“土卫六”是人类迄今为止在太阳系中发现的第二颗存在液体的星球。
【注意】地球生命生存的条件
适宜的温度、充足的水、一定厚度和适宜呼吸的大气。
二、小行星和彗星
1.小行星的质量和体积比行星小得多,直径在数米到数百千米不等。目前已发现有数十万颗小行星绕日运行。
2.彗星由彗核、彗发、彗尾三部分组成。彗核是由岩石的碎片、固体微粒和水结成的“冰球”。最著名的哈雷彗星,绕日公转的周期约为76年。上次出现是在1986年,下次出现将是在2061年左右。
【拓展】彗发:靠近太阳时,彗核的冰物质受热而部分汽化。
彗尾:受太阳风的吹拂,彗发中的部分被吹成彗尾。
3.小行星等太阳系中的一些小型天体闯入地球大气层时,与大气摩擦、燃烧、发光而划亮夜空的现象称为流星现象。没有燃尽的流星体落到地球表面,叫作陨星。主要由岩石构成的陨星叫陨石。
【拓展】流星雨的观测
观测流星雨,要选择视野开阔,大气纯净,人烟稀少,灯光暗淡的环境,通常在大城市不太适宜。观看流星雨时,目视观测是最好的方法。
【例2】2021年5月15日,“祝融号”火星车首次在火星着陆,中国人开始对这颗“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
【变式2-1】火星是类地行星,直径约为地球的一半,自转轴倾角、自转周期均与地球相近,公转周期约为地球的两倍。火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、砾石遍布,CO₂为主的大气十分稀薄,密度仅为地球大气密度的1%,火星两极皆有干冰组成的极冠,会周期性地消长。根据以上信息,你认为下列推测正确的是( )
A.火星上也有季节变化
B.火星的一天比地球的一天长一倍左右
C.汽油在火星上可以正常燃烧
D.火星表层土的成分与地球上土壤成分相似
【变式2-2】下列有关彗星的说法正确的是( )
A.哈雷彗星绕日公转的周期是11年
B.彗星是由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球”
C.彗星轨道和八大行星轨道一样都是圆形的
D.彗星是“灾星”,每当它出现的时候地球上就会发生灾难
【变式2-3】2025年2月28日,太阳系中的金、木、水、火、土、天王、海王共七大行星排成一列。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.金星因为质量足够大,所以被归类为行星
C.火星是与地球最相像的行星,也适宜人类生活
D.木星是气态巨行星,并有数量众多的卫星
模块三 课后作业
基础巩固
1.浩瀚的宇宙中有各种不同的天体,太阳和月球是地球在宇宙中两个最重要的近邻,下列关于太阳的说法正确的是( )
A.太阳直径约是1.4×106m
B.太阳表面温度约为5500℃,中心温度高达1.5×105℃
C.太阳大气层从外到里分为光球层、色球层、日冕三部分
D.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
2.(2025温州乐清期末)2024年的天文圈发生了许多事件,如流星雨、紫金山—阿特拉斯彗星、ZS7星系黑洞合并、太阳活动进一步加强等。2024年5月进入太阳黑子活动高峰期,太阳黑子发生在太阳的( )
A.日冕层 B.色球层 C.光球层 D.日核
3.(2025嘉兴二模)宜居带是指一颗恒星周围适宜生命存在的理想区域。图中阴影区域为太阳系的宜居带。请推测太阳系内宜居带的行星宜居的主要因素是( )
A.有富含氧气的大气
B.行星大小适宜
C.距离太阳的远近适中
D.有肥沃的土壤
4.下列为太阳系部分行星的信息。分析图表信息,推断正确的是( )
行星
直径(km)
与太阳的平均距离(×10⁶km)
水星
4880
58
金星
12104
108
地球
12742
150
火星
6792
228
A.距离太阳越近的行星,其公转速度越慢
B.距离太阳越近的行星,其公转速度越快
C.体积越大的行星,其公转速度越快
D.体积越大的行星,其公转速度越慢
5.地球是太阳系中一颗特殊的行星,其特殊性主要表现在( )
A.是太阳系中体积最大的行星
B.是八大行星中质量最小的行星
C.是太阳系中唯一存在生命的行星
D.既有自转运动,又有公转运动
6.太阳系是由太阳和所有受到太阳的引力约束的天体组成的天体系统,包括八大行星、数百颗已知的卫星、5颗已经正式认定的矮行星和数以亿计的小天体。结合绘制的太阳系八大行星分布示意图,太阳系中的小行星带位于( )
A.火星和木星的轨道之间
B.火星与金星的轨道之间
C.水星与金星的轨道之间
D.木星和土星的轨道之间
7.偏心率是椭圆焦点到中心的距离与椭圆半长轴长度之比,它决定椭圆的形状,比值越小,椭圆越接近圆,下表为太阳系八大行星公转轨道的偏心率。表中资料说明八大行星( )
行星名称
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
偏心率
0.206
0.007
0.017
0.093
0.048
0.056
0.047
0.009
A.公转方向具有同向性
B.公转轨道具有共面性
C.公转轨道具有近圆性
D.运动特征具有相似性
8.土星的周围有一圈美丽的光环,20世纪70年代末宇宙飞船拜访它时发现,组成光环的物质居然是( )
A.土星表面激烈运动的大气
B.土星内部激烈活动释放的巨大能量
C.碎块、微粒
D.不存在任何东西,是人的幻觉
强化提升
9.(2025杭州余杭月考)太阳活动对地球的影响很大,下列现象主要由太阳活动引起的是( )
A.地球上短波通信受到影响
B.地球上出现四季的更替
C.全球气候变暖,海平面上升
D.北极地区出现极昼现象
10.2025年12月14日,双子座流星雨亮相天宇,吸引了很多天文爱好者的关注。请你判断下列说法正确的是( )
A.流星雨是一种发光、发热现象
B.流星体实质上是小的恒星
C.流星体与彗星属于同一类天体
D.在月球上也能发生流星雨现象
11.天亮前后,地平线上有时会出现一颗特别明亮的“启明星”缓缓升起;而在黄昏时分,余晖中有时会出现一颗非常明亮的“长庚星”缓缓沉落;这两颗星其实都指金星。地球、金星绕太阳公转方向及轨道如图所示,图中a、b均为金星。选项中判断正确的是( )
A.a为“启明星”,出现在东面天空
B.b为“启明星”,出现在西面天空
C.a为“长庚星”,出现在西面天空
D.b为“长庚星”,出现在东面天空
12.(2025绍兴柯桥月考节选)下图是太阳系行星大小情况对比模型图。据此回答下面的问题。
(1)写出模型中涉及的三类天体:_________________。
(2)太阳与地球的平均距离约为1.5×10⁸km,光在真空中的传播速度约为太阳光到达地球需要时间为_______s
13.(2026杭州西湖公益中学期中)科学课上同学们开展“自制太阳系模型”项目化活动,活动包括制作太阳系模型、改进太阳系模型、评价模型三个环节。
项目成果评价表(节选)
指标
优秀
良好
待改进
行星形状和大小
行星形状和大小比例都合理
行星形状和大小比例只有一项合理
行星形状和大小比例都不合理
结构完整性
结构完整
________________________
________________________
结构不完整,有3处及以上缺失
各行星外观特征
每个行星特征明显
行星特征较明显,有3个以下行星无特征
行星特征不明显,有3个及以上行星无特征
(1)【量规】评价量规既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。如表为某小组制定评价表,将表中空缺处补充完整。
(2)【制作】某同学利用材料制作出太阳系模型(如图),最中心的为太阳模型,往外依次是水星、金星、木星、火星、地球、土星、天王星、海王星的模型,请指出该模型存在的科学性错误__________________________________________________(写出一点即可)。
(3)【拓展】下列支持“地球是太阳系中的一颗普通行星”这一事实的是__________。
A.地球与其他太阳系行星一起绕太阳公转
B.地球和其他太阳系行星公转轨道具有共面性
C.地球是八大行星中唯一一颗有生命存在的行星
14.读材料,回答问题。
科学探究
1682年,哈雷在天空观测到一个奇特的怪物:它披头散发,拖着一条摇曳不定、变化多端的尾巴,放射着时而淡黄、时而灰白的光芒。这个怪物突然出现在神秘的天空,又神秘地消逝在茫茫的宇宙深处。这怪物就是中国民间所说的“扫帚星”,天文学学名叫“彗星”。这个怪物究竟是怎么回事呢?当人们都用惊恐的目光看着这个昙花一现的怪物,心中充满着无尽的恐惧时,哈雷却连夜对这个一生差不多只能见到一次的怪物进行观察,以期获得更详细的观察资料。
后来,哈雷受聘于牛津大学,致力于彗星的研究。他收集了大量历史上关于彗星的观测资料,并且对1337年至1698年期间观测到的24颗彗星的运行轨道进行了计算,结果发现:1682年出现的那颗彗星,与1531年、1607年出现的彗星的运行轨道十分相似。哈雷又敏锐地注意到。这表明这3次彗星出现的时间间隔十分接近。于是,哈雷猜测这3次出现的彗星也许并不是大家以为的3颗不同的彗星,而是同一颗彗星3次经过那里。
为了证实自己的猜测,哈雷又开始分析更早的彗星历史资料,果然又发现每隔75年或76年就有一颗明亮的彗星出现。哈雷又对这颗彗星的运行轨道进行了长达几个月的计算,这次更为精确的计算取得了振奋人心的结果:这颗彗星在运行轨道上环绕太阳运行的周期与历史上的记录完全符合。1720年,哈雷就任英国格林尼治天文台台长,这时,他正式公开宣布自己的发现:人们于1682年观测到的那颗彗星,实际上就是1607年出现的彗星的又一次回归。最后,他还预言:这颗彗星将于1758年底或1759年初重新出现在人们眼前。
1759年3月,那颗壮观的彗星再次出现在天空!它就像一列准点到站的火车,拖着一条长长的扫帚般的尾巴,沿着天文学家们测算出的轨道,从宇宙的深处穿越一个个星座来到我们地球附近,又在人们的目光中,不知疲倦地向宇宙深处疾驰而去……
根据短文回答:
(1)文中哈雷对什么问题进行了科学探究?
(2)对此哈雷提出了什么猜测?
(3)为证实自己的猜测,哈雷收集了哪些证据?(在文中画线表示)
(4)研究后哈雷得出的结论是什么?
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