322太陽系的組成與結構浙教版七年級科學上冊

第3章

廣袤浩瀚的宇宙

第2節(jié)太陽系的組成與結構

2行星及其衛(wèi)星小行星和彗星主講老師：CONTENTS1行星及其衛(wèi)星2小行星和彗星學習目錄學習目標進一步了解太陽系的構成01通過學習太陽系的奧秘，激發(fā)對宇宙科學的興趣和好奇心0302掌握八大行星的基本特征，認識小行星、彗星和流星的特點想象一下，你是一名宇航員，將要執(zhí)行一項任務，要訪問太陽系內的每一個星球。你會帶上什么工具?你會發(fā)現(xiàn)什么?在今天的課堂，我們將通過模擬飛行器，穿越浩瀚的星河太空，去探訪那些我們先前只在圖片或電影中見過的地方。課堂導入PART01行星及其衛(wèi)星01行星及其衛(wèi)星1、行星及其衛(wèi)星太陽系中的行星是直接圍繞太陽轉動的球狀星體。衛(wèi)星是圍繞行星、矮行星、小行星轉動的天體。行星衛(wèi)星太陽系中行星的相對大小01行星及其衛(wèi)星假定地球的質量和體積為1個單位，太陽系其他行星相對于地球的質量和體積的數(shù)值見表格。1.找一找八大行星中體積和質量較大的兩顆行星。2.比一比，體積、質量與地球相近的行星是哪一顆？3.說一說，木星有哪些明顯特征？木星和土星金星太陽系中質量和體積最大的行星探索活動01行星及其衛(wèi)星（1）水星①離太陽最近的行星，比地球的衛(wèi)星——月球大不了多少②沒有大氣，布滿了環(huán)形山，沒有衛(wèi)星③由于離太陽比較近且沒有空氣，表面晝夜溫度變化很大01行星及其衛(wèi)星（2）金星（我國古人把早晨出現(xiàn)于東方天空的金星稱為“啟明星”）①大小與地球相近②表面有非常厚的大氣，主要成分是二氧化碳③表面很熱，平均溫度約460℃01行星及其衛(wèi)星金星在中國古代被稱為太白金星，清晨在東方天空出現(xiàn)則被稱為“啟明星”，晚間在西方天空出現(xiàn)被稱為“長庚星”或“昏星”。金星是整個天空中除了太陽和月亮之外最亮的自然天體，其由二氧化碳和濃硫酸組成的大氣層有著極高的反照率，這也讓其更加明亮。啟明星01行星及其衛(wèi)星（3）地球③人類已知的星系中唯一能夠孕育和支持生命的星球①太陽系中唯一一顆表面上有液態(tài)水存在的行星，水改變著地表的形態(tài)②有大氣層，大氣中富含氧氣，供人類及其他生物生存所需01行星及其衛(wèi)星（4）火星①直徑約為地球的一半，自轉軸傾角、自轉周期與地球相近，公轉周期是地球的兩倍②大氣成分以二氧化碳為主，非常稀薄，表面溫度變化范圍約－140～20℃，因表面覆蓋著一層氧化鐵，又被稱為“紅色星球③科學家觀測到火星上有一些巨大的峽谷，以及一些很像古代海岸線的地貌特征，由此推斷，很久以前火星表面可能有大量流動的液態(tài)水01行星及其衛(wèi)星為什么人類首先要對火星進行探索？①火星是類地行星，在很多方面與地球相似，例如它有四季變化、一天的長短與地球接近，這使得火星成為為尋找外星生命或適合人類居住條件的潛在目標，②相對而言，火星距離地球較近，探測任務的成本和技術難度相對較低。③火星科學研究價值高，有助于我們了解行星的形成演化及太陽系的歷史思考與討論01行星及其衛(wèi)星對火星的探索需要克服哪些困難？①距離遙遠：火星與地球之間的距離很遠，需要耗費大量的時間和能源才能到達火星。②環(huán)境惡劣：火星表面的環(huán)境十分惡劣，溫度極低，大氣層極弱，輻射強烈等，這些都面臨著較大的技術挑戰(zhàn)。③著陸困難：火星表面地形復雜，著陸時需要克服大氣層進入、降落傘展開等多個環(huán)節(jié)的困難，對著陸器的研發(fā)技術有很高要求。思考與討論01行星及其衛(wèi)星（5）木星①太陽系中體積最大、質量最大、自轉最快的行星②是一個氣態(tài)巨行星，主要由氫和氦組成③許多顆衛(wèi)星繞著木星轉動④最顯著的特征是位于赤道南側的大紅斑大紅斑01行星及其衛(wèi)星（6）土星——擁有眾多衛(wèi)星①太陽系中的第二大行星，也是太陽系中唯一密度小于水的行星②大氣與木星大氣一樣，主要由氫和氦組成③有著壯觀的光環(huán)，光環(huán)由繞土星運轉的碎塊和微粒組成④最大的衛(wèi)星——“土衛(wèi)六”比水星還大01行星及其衛(wèi)星（7）天王星①體積在太陽系八大行星中排名第三，質量排名第四②幾乎橫躺著圍繞太陽公轉，擁有衛(wèi)星③大氣的主要成分是氫氣、氦氣和甲烷④太陽系內大氣層溫度最低的行星，最低溫度約為-224℃——人類使用望遠鏡發(fā)現(xiàn)的第一顆行星01行星及其衛(wèi)星（8）海王星①太陽系中離太陽最遠且寒冷的藍色行星②大氣層以氫氣和氦氣為主，有微量的甲烷③大氣的主要成分是氫氣、氦氣和甲烷④太陽系內大氣層溫度最低的行星，最低溫度約為-224℃——筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星人們觀測到的天王星軌道與用牛頓理論計算出的結果有偏差，于是，兩位年輕的根據(jù)天王星的觀測資料和牛頓理論，各自獨立計算出這顆“新行星”的運行軌道。天文學家在預測位置觀測到了這顆行星，命名為海王星。01行星及其衛(wèi)星2020年4月24日，中國行星探測工程被正式命名為天問系列。這個名字代表著從古到今，中國人對未知的不懈探索。天問系列的第一項任務，就是火星探測。天問一號探測器搭載了許多先進的設備，如探地雷達、高分辨率相機、礦物光譜儀等13個有效載荷，通過太陽能電池板供電。它的主要任務是對火星的地表、大氣等進行初步分析，同時尋找水和生命的痕跡，解答“火星上是否曾經(jīng)孕育過生命”這個人類關心的問題。01行星及其衛(wèi)星拓展培優(yōu)八大行星可分為類地行星、巨行星和遠日行星三類，具體如下。（1）類地行星是指與地球相類似的行星，包括水星、金星、地球和火星。它們距離太陽近，接受太陽輻射多，表面溫度較高，同時體積和質量都很小，是由平均密度較大的重物質（巖石）組成的固體星球，金屬元素含量較高，都沒有光環(huán)，水星和金星沒有衛(wèi)星，地球和火星有衛(wèi)星。（2）巨行星是指體積、質量遠遠大于其他行星的大行星，包括木星和土星。巨行星的衛(wèi)星較多，并且有光環(huán)。（3）遠日行星包括天王星、海王星，它們距離太陽十分遙遠，獲得的太陽輻射特別少，表面溫度很低。遠日行星的表層氣體以氫和甲烷為主。遠日行星都有衛(wèi)星。八大行星的分類01行星及其衛(wèi)星實踐活動繪制太陽系及太陽系中八大行星示意圖。01行星及其衛(wèi)星實踐活動設計并制作兩個實物模型，一個模型表示各行星與太陽之間的距離，另一個模型表示各行星與太陽相對體積太陽系行星與太陽的相對體積大小01行星及其衛(wèi)星模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的，對認識對象（系統(tǒng)）所做的一種簡化的概括性的描述或模擬，這種描述或模擬可以是定性的，也可以是定量的，但需要體現(xiàn)原有對象（系統(tǒng)）某些本質的特征。如細胞模型、太陽系模型、月-地模型。模型具有描述、解釋和預測等功能。模型建構PART02小行星和彗星02小行星和彗星1、小行星（1）特點：環(huán)繞太陽運動，體積和質量比行星小得多易被行星俘獲（2）小行星帶太陽系中數(shù)以萬計的小行星，大部分集中在火星和木星之間，形成了小行星帶。02小行星和彗星地球上原來有大量的恐龍，后來突然神秘地絕跡了，有人認為是小行星撞擊地球引起了恐龍的滅絕。談談你的看法。

小行星撞擊地球導致恐龍滅絕這一假說有較多的證據(jù)支持，但火山活動、海平面變化等其他因素也可能在恐龍滅絕過程中起到了一定的作用，恐龍的滅絕可能是多種因素綜合作用的結果。思考與討論02太陽2、彗星（1）特點：圍繞太陽運動，亮度和形狀會隨著與太陽距離的變化而變化（2）結構：由彗核、彗發(fā)、彗尾三部分組成彗核彗發(fā)彗尾彗核是由巖石碎片、固體微粒和水結成的“冰球”當彗星接近太陽時，彗核的冰物質受陽光照射變成氣態(tài)物質，形成彗發(fā)這些氣態(tài)物質被太陽風“吹拂”，形成長長的彗尾02太陽哈雷彗星曾被視為一種神秘的現(xiàn)象。英國天文學家哈雷在對彗星軌道的研究中，運用牛頓理論計算它們的軌道,發(fā)現(xiàn)1531年、1607年、1682年出現(xiàn)的這三顆彗星的軌道是一樣的。由此他推斷,這三次出現(xiàn)的彗星應是同一顆星,其繞太陽運行的周期約為76年，并預言它將于1758年底或1759年初再次出現(xiàn)。1759年3月,這顆彗星果然又出現(xiàn)了。人們把這顆彗星叫作哈雷彗星。哈雷彗星的發(fā)現(xiàn)，顯示出科學理論的強大預測能力。

（3）哈雷彗星繞太陽運行的周期約為76年科學拓展02太陽我國古代的觀測發(fā)現(xiàn)：其實，我國早在公元前613年就有關于哈雷彗星的記載。歷史文獻研究表明，我國古人曾經(jīng)記錄了10個世紀中，哈雷彗星每次出現(xiàn)的時間，但由于哈雷彗星76年才出現(xiàn)一次，因此，他們無法關聯(lián)這些現(xiàn)象來證明多次看到的是同一顆彗星。我國古代的彗星觀測科學拓展馬王堆漢墓帛書中的彗星圖02太陽3、流星體

小行星等太陽系中的一些小型天體闖入地球大氣層時，與大氣摩擦、燃燒、發(fā)光而劃亮夜空的現(xiàn)象，稱為流星現(xiàn)象。流星體降落到地球表面隕星主要由巖石構成隕石新疆鐵隕石“銀駱駝”美國巴林杰隕石坑02太陽小結：流星體、流星現(xiàn)象、隕石、隕星流星體：太陽系中有許多繞太陽公轉的固體小塊，叫流星體流星現(xiàn)象：流星體在闖入地球大氣層時，與大氣摩擦燃燒、發(fā)光而劃亮夜空的現(xiàn)象隕星：沒有燒盡的流星體降落到地球表面，叫隕星隕石：主要由巖石構成的隕星叫隕石，其他還有隕鐵02太陽科學閱讀|流星雨流星雨是夜空中許多流星從一個所謂的輻射點發(fā)射出來的天文現(xiàn)象。流星雨一般是由彗星分裂出的碎片形成的流星群體。這些流星群體受到地球引力的作用，進入地球的大氣層中，與大氣相互摩擦燃燒后，便形成了如同下雨般的景觀。數(shù)量特別龐大的流星雨，每小時出現(xiàn)的流星可能超過1000顆。02太陽科學閱讀|流星雨 一年一度的英仙座流星雨是北半球每年最受關注的流星雨之一。英仙座流星雨是斯威夫特-塔特爾彗星的塵埃和碎屑進入大氣層燃燒發(fā)光產(chǎn)生的奇觀。這顆彗星每130年繞太陽公轉一圈，每年的8月地球穿過這顆彗星的公轉軌道，由于流星雨看上去是從天空中一個點射出的，這個輻射點就在英仙座的γ星附近，因此被稱為英仙座流星雨。02太陽1.繪制彗星示意圖，并在圖中標注彗核、彗發(fā)和彗尾。2.收集彗星的資料，查一查上一次哈雷彗星出現(xiàn)的時間，推算下一次哈雷彗星出現(xiàn)將是哪一年。實踐活動彗核彗發(fā)彗尾哈雷彗星最近一次光臨地球的時間是1986年，哈雷彗星繞日公轉周期約為76年，所以下一次出現(xiàn)的時間應在1986年+76年=2062年前后。練習吧牛刀小試【解析】太陽系的八大行星按照距太陽由近及遠的順序依次為：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。地球在向木星推移的過程中,需要穿越的行星軌道是地球和木星之間的火星軌道,故選C?！镜湫屠}1】科幻片《流浪地球》震撼了廣大觀眾,影片中描述了太陽因某種原因即將毀滅,地球想借助木星的引力逃離太陽系。在地球向木星靠近的過程中,需要穿越的行星軌道是?(

)A.金星

B.水星

C.火星

D.土星C【典型例題2】2024年火星成為天文現(xiàn)象一大主角，可以觀測到火星合金星、火星合土星，以及火星合木星。行星合相指的是當兩顆行星在天空中彼此靠近到角距離小于1°時，觀測者可在一個望遠鏡視野里同時看到它們。下列描述符合科學事實的是(

)A.金星能自行發(fā)光B.太陽在銀河系的中心C.行星繞太陽公轉方向相同D.與地球相鄰的行星是火星和木星C【解析】金星是行星，本身不發(fā)光，靠反射太陽光而發(fā)亮；太陽是太陽系的中心天體，是銀河系的