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4.7探索宇宙
学习目标
1.初步认识著名星座和恒星。
2.掌握观测星空的基本方法和技能。
3.知道银河系的构成、大小、形状以及太阳系在银河系中的位置。
4.知道宇宙是由大量的类似银河系的星系构成的,且宇宙是无边无际的。
5.了解人类探测宇宙的历程,了解我国在航天事业中的成就。
02预习导学
一、星座
(1)星座的由来
据统计,全天用肉眼可以直接观测到的星星大概有6000多颗。
①为了认识这些星星,早在5000年以前,古代巴比伦人将天空中的一些亮星用想象的线连接起来,并赋予神话中的形象,称之为星座。
②古代希腊人把天空分为48个星座。③古代中国人把天空划分为“”。
(2)星座的概念
人们为了便于认识恒星,把天空分成若干个区域,这些区域称为星座，现在国际上把天空划分为
个区域,命名为个星座。
(3)星座和恒星
①较著名的星座:大熊座、小熊座、仙后座、天琴座、天鹰座、猎户座、天鹅座、大犬座、牧夫座等。
②著名的恒星: (大熊座)、 (小熊座)、牛郎星(天鹰座)、织女星(天琴座)和天狼星(大犬座)等。
(3)星空的方向
星空的方向是上北下南,左东右西,这与地平面上的方向不一样,要注意区别。
(4)观测北极星
在北半球,北极星是指北最好的参照物。
①面向北天星空,在正北方距地平线30°的天区先找大熊星座(北斗星)。(北极星的仰角等于当地的地理纬度,我们以浙江舟山为例,舟山的纬度为北纬30°)
②把北斗星斗前的两星连线,并朝斗口方向延伸约5倍距离，即可找到北极星。
(5)恒星的亮度
星等表示星星的明暗程度,星等越小星越亮。一般晚上我们视野能见的都是6等星及以下的。6等星是肉眼可见的最暗的星，目前地球上能看见的最亮的恒星是太阳,亮度是一26.7星等。
(6)四季星空
在春、夏、秋、冬四个季节的晚上八九点钟，可以分别看到下面不同的星空。
春季的星空,北斗七星高挂在北方天空，它的斗柄上四颗亮星与狮子座最亮的α星(轩辕十四)、牧夫座a星(大角)、室女座a星(角宿一)形成了“春季大曲线”。
夏季的星空,天顶附近的天琴座α星(织女星)和天鹰座α星(牛郎星)隔银河遥遥相对。
秋季的星空,飞马座和仙女座组成“秋季四边形”,W形的仙后座在银河的中间。
冬季的星空亮星最多。在东南天空有醒目的猎户座,再往东南有全天空最亮的恒星大犬座a星(天狼星)。
二、银河系和宇宙
(1)银河系
①银河系组成
由众多恒星(像太阳这样的恒星有几千亿颗)及星际物质组成的一个庞大的天体系统。
②银河系大小
银河系直径约为10万光年(光年为长度单位,1光年约94605亿千米),太阳与银河系的中心相距约3万光年。
③银河系的形状
从侧视图看,银河系像个中间厚、四周薄的铁饼;从俯视图看,银河系又像一个大漩涡,图中的光点是一颗颗恒星。
(2)河外星系
银河系外存在着大约千亿个同银河系类似的天体系统,我们把它们叫做河外星系。河外星系与银河系是同一级别的天体系统。
(3)宇宙
所有的星系构成了广阔无垠的宇宙。宇宙是广阔无垠的,无始无终的,但我们看到的宇宙是有限的。人类目前可观测到的最远天体距离地球约130亿光年。
(4)人类对宇宙的探测
从古代起,人们就幻想穿过地球大气层,飞上太空。1957年10月，苏联用火箭把第一颗人造地球卫星送上了天,开创了从太空观测、研究地球到整个宇宙的新时代。自20世纪60年代以来,各种载人飞船、航天站、航天飞机(包括“勇气号”火星探测器,我国的“神舟”号系列飞船等)先后进入了太空,极大地丰富了人类关于太阳系和宇宙的知识。
三、小行星和彗星
(1)小行星
小行星的体积和质量比行星小得多,直径在数米到数百千米不等。已经发现的小行星有数十万颗。它们围绕太阳运行,大部分集中在火星和木星之间,称为小行星带。小行星的运行轨道一旦发生变化,就有可能被行星俘获而发生剧烈的撞击。
(2)彗星
①含义:有时,在天空中会看到一些拖着尾巴的星星,它们叫做彗星。
②结构:彗核、彗发、彗尾(朝向:背向太阳)。
彗核:由岩石的碎片、固体微粒和水结冰而成的“大冰球”。
彗发:靠近太阳时,彗核的冰物质受太阳光照后变成气态物质,形成彗发。
彗尾:受太阳风的吹拂,彗发中的部分被吹成彗尾。
③运动:绕太阳公转(画图关键是彗尾的朝向始终背对着太阳),遇到太阳风,离太阳越近,彗尾越长。也就是说,扫帚尾巴越明显,说明太阳风越强。
④哈雷彗星:绕日公转周期为年。
⑤彗星的撞击。
彗星在绕日运行时如果被行星俘获,也会发生剧烈的撞击现象。1994年,苏梅克-列维9号彗星以每小时21万千米的速度撞击木星。撞击后，木星表面升起宽阔的尘云,高温气体冲至1000千米的高度,并在木星上留下了像地球大小的撞击痕迹。
（二）即时练习：
【小试牛刀1】北极星是北半球晴朗夜晚辨认方向的最好指示物，它位于（ ）
A．大熊星座 B．小熊星座 C．仙后星座 D．天鹰星座
【小试牛刀2】下列天体系统中不包含地球的是（ ）
A．总星系 B．河外星系 C．银河系 D．太阳系
【小试牛刀3】仔细回忆一下，如图所表示的星座图形应该是（ ）
A．天鹅座 B．仙女座 C．仙后座 D．猎户座
03题型精讲
【题型一】著名的星座与恒星
【典型例题1】下列关于现代天文学中星座的理解正确的是（ ）
A．星座是太空中的某些区域
B．星座是某些亮星连接而成的图形
C．全天空有48个星座
D．小熊座中共有七颗恒星，称为北斗七星
【典型例题2】如图中的星座属于( )
A．大熊座 B．小熊座 C．猎户座 D．天鹰座
【对点训练1】在美国南北战争以前，成千上万的人逃往北方，寻找自由。在夜间行走时，他们往往通过观察星星来辨认方向，他们相互传达着“朝着像饮水瓢的那个星座走”，通过这个星座便可找到北极星，那么这个星座是( )
A．小熊座 B．大熊座 C．仙后座 D．仙王座
【题型二】银河系和宇宙
【典型例题3】在繁星点点的夜空中，人们看到的大多数星星属于( )
A．行星 B．恒星 C．流星 D．小行星
【典型例题4】我们通常所说的“银河”是指( )
A．银河系中心恒星密集的区域 B．整个银河系
C．流星密集的区域 D．彗星密集的区域
【对点训练2】下列有关银河系的叙述，错误的是( )
A．银河系的中心是太阳
B．银河系的直径约10万光年
C．银河系由众多恒星及星际物质组成
D．银河系的形状侧视呈铁饼状，俯视呈漩涡状
04体系构建
05记忆清单
强化训练
1．侧视和俯视看银河系的形状分别像( )
A．球状、平面状 B．铁饼和一个大漩涡
C．都为平面状 D．都为车轮状漩涡系统
2．天文学家最新发现在太阳系外存在一颗与地球同类型的天体，被命名为“第二地球”。如图是宇宙部分天体系统的关系图，则“第二地球”最合理的归位是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
3．下列有关彗星的叙述，错误的是( )
A．彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量很大的天体
B．哈雷彗星的公转方向与地球公转方向相反
C．彗星离太阳越近，彗尾越长
D．2061年地球上的人们将再次观察到哈雷彗星
4．图中的大、中、小圆分别表示河外星系、太阳系、地月系，下列能正确表示它们之间关系的是( )
A．
B．
C．
D．
5．现代天文观测中，常用星座中亮星构成的图形来认识星座。下列图形表示小熊座的是( )
A．
B．
C．
D．
6．下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．浩瀚的宇宙中有各种不同的天体。 下列都是我们肉眼能够看到的天体， 其中距离地球最远的是（ ）
A．太阳 B．火星 C．月球 D．北极星
8．2023年1月9日，我国中科院紫金山天文台发现了一颗太阳系的彗星并命名为“紫金山一阿特拉斯”，下列关于彗星的说法，正确的是（ ）
A．普星由彗核、彗发两部分组成
B．彗星中含有大量的水
C．彗星绕太阳公转的周期都是76年
D．发现彗星预示着出现灾难
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