地球在宇宙中課件

1、第一章宇宙中的地球,第一節(jié) 地球在宇宙中,中國地圖出版社,SINOMAPS PRESS,普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書 地理 必修 第1冊,這世界唯有兩樣?xùn)|西能使我們的心靈受到震撼： 一是我們頭頂上燦爛的星空， 一是我們內(nèi)心崇高的道德準(zhǔn)則。 康德,茫茫宇宙，渺無邊際。億萬星辰，交相輝映。地球在宇宙中處于何等地位?地球的宇宙環(huán)境究竟如何?地球是一個什么樣的星球？,日出日落，月盈月虧。地球、月球和太陽，究竟是什么樣的關(guān)系?是什么原因?qū)е铝藭円沟母?、四季的輪回？是什么力量操縱著地球上的潮漲和潮落？又是什么力量導(dǎo)致了風(fēng)向的偏移和氣流的旋轉(zhuǎn)?讓我們一起來領(lǐng)略宇宙的浩瀚、太陽的偉大和地球的神圣吧!,地球在宇

2、宙中,地 球,The Earth,月 球,The Moon,The Jupiter,木 星,The Saturn,土 星,Orion Nebula (M42),獵 戶 座 大 星 云,獅子座流星雨（ 1999年11月16日至18日）,Comet West（1976）,威 斯 特 彗 星,Interstellar Matter（ISM）,星 際 物 質(zhì),“地心說” “日心說” “星系” 現(xiàn)代觀測,人類對宇宙的認(rèn)識是隨著觀測手段的革命而不斷深化的。,宇宙是物質(zhì)世界 天體是宇宙物質(zhì)的存在形式,宇宙是包容天地萬事萬物的總稱,“天地四方”“宇”“古往今來”“宙”,無限的空間無限的時間,一、宇宙 1.宇宙

3、是物質(zhì)世界 2.天體是宇宙物質(zhì)的存在形式,種類,一、宇宙 1.宇宙是物質(zhì)世界 2.天體是宇宙物質(zhì)的存在形式,種類,天體系統(tǒng),宇宙是不斷運(yùn)動的 天體相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)形成天體系統(tǒng),地 月 系,月地平均距離38.4萬千米。,The Solar System,太 陽 系,在月球表面看地球升起,The Milk Way Galaxy,銀 河 系,銀河系有太陽這樣的恒星2 000多億顆,銀河系主體部分的直徑約為8萬光年,輝煌的銀河系中心（銀核）部分,天鵝人馬座方向的銀河,天鷹人馬座方向的銀河,織女、牽牛星人馬座方向的銀河,長盾人馬座方向的銀河,銀河系有兩個較矮小的鄰居大麥哲倫云和小麥哲倫云，它們都屬于不

4、規(guī)則星系。由于引力的作用，銀河系在不斷地從這兩個小星系中吸取塵埃和氣體，使這兩個鄰居中的物質(zhì)越來越少。預(yù)計在一百億年里，銀河系將會吞沒這兩個星系中的所有物質(zhì)，這兩個近鄰將不復(fù)存在。,銀河系的衛(wèi)星系“大麥哲倫云”，屬不規(guī)則星系。,河 外 星 系,用目前最大的望遠(yuǎn)鏡可以觀察到數(shù)以十億計的星系,離我們最遠(yuǎn)的星系估計為150200億光年,M31,仙 女 座 大 星 云,即 仙 女 星 系,天體系統(tǒng)的層次,月球,地球,地月系,太陽系,河外星系,其他恒星系,銀河系,總星系,其他行星衛(wèi)星系,一、宇宙 1.宇宙是物質(zhì)世界 2.天體是宇宙物質(zhì)的存在形式,種類,天體系統(tǒng),二、太陽系,二、太陽系,二、太陽系,二、太

5、陽系,單擊行星名有鏈接,水星Mercury,金星Venus,火星Mars,天王星Uranus,海王星Neptune,地球Earth,木星Jupiter,土星Saturn,國際天文學(xué)聯(lián)合會大會2006年8月24日投票決定，不再將傳統(tǒng)九大行星之一的冥王星視為行星，而將其列入“矮行星”。冥王星又因何被“降級”？ “行星”這個說法起源于希臘語，原意指太陽系中的“漫游者”。近千年來，人們一直認(rèn)為水星、金星、地球、火星、木星和土星是太陽系中的標(biāo)準(zhǔn)行星。19世紀(jì)后，天文學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了天王星、海王星和冥王星，使太陽系的“行星”變成了9顆。此后，“九大行星”成為家喻戶曉的說法。 不過，新的天文發(fā)現(xiàn)不斷使“九大行

6、星”的傳統(tǒng)觀念受到質(zhì)疑。天文學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)冥王星與太陽系其他行星的一些不同之處。冥王星所處的軌道在海王星之外，屬于太陽系外圍的柯伊伯帶，這個區(qū)域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。20世紀(jì)90年代以來，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶有更多圍繞太陽運(yùn)行的大天體。比如，美國天文學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的“2003UB313”，就是一個直徑和質(zhì)量都超過冥王星的天體。 布朗等人的發(fā)現(xiàn)使傳統(tǒng)行星定義遭遇巨大挑戰(zhàn)。國際天文學(xué)聯(lián)合會大會通過的新行星定義，意在彌合傳統(tǒng)的行星概念與新發(fā)現(xiàn)的差距。 大會通過的決議規(guī)定，“行星”指的是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、能夠清除其軌道附近其他物體的天體。在太陽系傳統(tǒng)的“

7、九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合這些要求。冥王星由于其軌道與海王星的軌道相交，不符合新的行星定義，因此被自動降級為“矮行星”。,圖中從小到大的天體依次為最大的小行星谷神星Ceres(直徑933.2千米)、冥王星的衛(wèi)星Charon(直徑1 206.8千米)、土星的衛(wèi)星Rhea(直徑1 528.6千米)、天王星的衛(wèi)星Titania(直徑1 576.8千米)、冥王星(直徑2 413.5千米)、海王星的衛(wèi)星Triton(直徑2 703.1千米)、木星的衛(wèi)星Europa(直徑3 137.6千米)、月球(直徑3 475.4千米)、木星的衛(wèi)星lo(直徑3 636.3千

8、米)、木星的衛(wèi)星Callisto(直徑4 794.8千米)以及水星(直徑4 875.3千米)。,為什么說地球是太陽系中的一顆普通行星？,地球是太陽系中的一顆普通行星。從表中可以看出，在太陽系的八顆行星中，地球的質(zhì)量、體積、平均密度和公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)運(yùn)動有自己的特點，但并不特殊。,質(zhì)量以地球為1 體積以地球為1,三、地球,地球在太陽系中的位置有何特點？這為地球上生命的誕生提供了什么前提條件？,1.5億千米(1個天文單位),日地平均距離,適宜的溫度,地球的體積和質(zhì)量有何特點？,這為地球上生命的誕生提供了什么條件？,適宜生物生存的大氣,適宜生物生存的水,八顆行星的公轉(zhuǎn)方向和軌道面有何特點？ 這對地球上生命

9、的誕生有何影響？,地球上存在生命物質(zhì)的條件,太陽光照一直比較穩(wěn)定,八顆行星繞日公轉(zhuǎn)具有同向性和共面性，地球的宇宙環(huán)境較安全,距太陽位置適中，氣溫適宜,自轉(zhuǎn)周期不太長,具有適當(dāng)?shù)捏w積和質(zhì)量吸引大氣層,放射性元素衰變及火山活動促使地球表面液態(tài)水不斷增多,火星上是否有生命存在？,案例研究:,?,思考： 1.你認(rèn)為哪些條件可以作為火星上曾經(jīng)有生命存在的證據(jù)？,“探路者”拍攝的火星景色360度全景照片,思考：2.與地球相比，火星上的哪些因素不適合人類生存？,3.查找“勇氣號”和“機(jī)遇號”火星探測進(jìn)展的資料，制作一張資料卡片。,探索地外文明,探 索 地 外 生 命,活動：宇航員生存訓(xùn)練,假如你是航天飛機(jī)的

10、機(jī)長，將要到達(dá)月球站。機(jī)上有乘務(wù)員14人。由于發(fā)動機(jī)故障，你們被迫降落在月球發(fā)亮的一面，距目的地還有上百千米。航天飛機(jī)難以修復(fù)，一些乘務(wù)員嚴(yán)重受傷。你決定步行去月球站。你現(xiàn)在只能在下列物品中選擇5種，并按其重要性標(biāo)注15序號，以備在長途行程中，遇到特殊情況被迫扔掉一些作選擇之用。,請你與小組同學(xué)討論后作出選擇:,想知道航空航天專家們的選擇嗎？,1,2,3,4,5,生存必需品,生存必需品,辨別方向用,補(bǔ)充體能,靠近月球站時求救,假如你的飛機(jī)墜落在地球上一片距人群300千米的荒漠地帶。沒有人知道你的飛機(jī)遇難，而你只有到達(dá)人群居住的地方才能獲救，你在墜毀的飛機(jī)上找到下列15件沒有損壞的物品。在這30

11、0千米的旅途中，你只能選擇其中的一些帶在身邊。哪些是最重要的呢？請按其重要性標(biāo)注15的序號，以備在長途行程中，遇到特殊情況被迫扔掉一些做選擇之用。,在地球上,請你與小組同學(xué)討論后作出選擇。,1,2,3,4,5,生存必需品,辨別方向用,補(bǔ)充體能,求救信號,取火和做飯,兩種情形下的排列順序有哪些相同之處？它給你什么啟示？,小結(jié)： 宇宙是物質(zhì)的，是不斷運(yùn)動和發(fā)展的 天體系統(tǒng)的層次 地球上存在生命的條件,練習(xí)： 說出下列天體的名稱或類型: 1.夜晚觀察星空，看到的輪廓模糊的是 ，在星空中移動的是 ，圓缺多變的是 ，一閃即逝的是 ，拖著長尾的是 。,2.太陽系的中心天體是_，距離太陽最遠(yuǎn)的行星是_ ,這

12、顆行星的的軌道直徑約為 _千米。 3.銀河系是由千千萬萬顆 組成的龐大集團(tuán)，其主體部分的直徑約為 光年。 4. 系和現(xiàn)階段能觀測到的 系合起來叫總星系，這就是目前我們能觀測到的宇宙范圍。,1.下列屬于天體的是：（ ） A. 人類的家園地球 B. 河外星系 C. 天空中飄動的云 D. 總星系,2.下列天體系統(tǒng)中，最低的一級是：（ ） A. 總星系 B. 太陽系 C. 河外星系 D. 銀河系,答案：A,答案：B,3.目前，根據(jù)人們的探測技術(shù)，能夠探測到的最遠(yuǎn)天體距離地球約有：（ ） A. 200億光年 B. 1. 496億千米 C. 120億千米 D. 8萬光年,4.小行星帶位于下列哪兩個行星軌道

13、之間：（ ） A. 地球和火星 B. 火星和木星 C. 木星和土星 D. 土星和天王星,答案：B,答案：A,5. 2001年3月23日下午，和平號空間站墜落南太平洋，與此現(xiàn)象相似的現(xiàn)象是：（ ） A. 流星現(xiàn)象 B.日落現(xiàn)象 C. 彗星現(xiàn)象 D. 極光現(xiàn)象,6. 與地球上存在生命無關(guān)的因素是：（ ） A. 地球的體積和質(zhì)量適中 B. 地球自西向東繞日公轉(zhuǎn) C. 日地距離適中，地球表面溫度適宜 D. 地球附近大小行星各行其道，互不干擾,答案：B,答案：A,連線題：把下列生命物質(zhì)存在的條件及形成原因 用線連接起來。 生命物質(zhì)存在的條件 形成原因,地球所處的光照條件一直穩(wěn)定,地球所處的宇宙環(huán)境較安全

14、,.地球與太陽的距離適中,地球表面平均溫度15 ,有適合生物呼吸的大氣 ,地球水、原始大洋 ,.大、小行星運(yùn)動同向且大致共面，各行其道、互不干擾,.地球內(nèi)部放射性元素衰變致熱與原始重力收縮，結(jié)晶水汽化,.從太陽系誕生到地球上有生命，太陽幾乎沒有明顯變化,.地球體積和質(zhì)量適中,再見,Orion Nebula (M42),獵 戶 座 大 星 云,Seven Sisters,昴星 團(tuán),玫瑰星云,The Horsehead Nebula,馬 頭 狀 星 云,半 人 馬 座,及 鄰 近 的 星 云,返回,組成銀河系的有大約兩千億顆恒星，而太陽只是其中中等大小的一顆。,獵戶座一等星，可以看到它的外層大氣。

15、這是一顆很大的恒星，其直徑超過木星軌道直徑。,成團(tuán)的恒星和巨大的星云共同構(gòu)成了這個位于NGC2363星系的恒星育嬰場。(HST),“老鷹星云”(M16)里的恒星育嬰場。巨大的氫分子云柱頂端的每個細(xì)小突起中都包裹著一顆新生的恒星。,這是一個發(fā)光星云，也是恒星的誕生地。 它位于人馬座的銀河系的鄰近星系NGC6822。,這是鄰近不規(guī)則星系小麥哲倫星云中的一處恒星育嬰場。星云中的恒星在不斷向四周吹散物質(zhì)。,恒星也有自己的生命史，它們從誕生、成長到衰老，最終走向死亡。它們大小不同，色彩各異，演化的歷程也不盡相同。恒星與生命的聯(lián)系不僅表現(xiàn)在它提供了光和熱。實際上構(gòu)成行星和生命物質(zhì)的重原子就是在某些恒星生命

16、結(jié)束時發(fā)生的爆發(fā)過程中創(chuàng)造出來的。,赫茨普龍-羅素圖（赫羅圖）是表示恒星溫度或顏色與光度之間關(guān)系的圖。熾熱明亮的藍(lán)巨星位于左上方，比較冷且暗的紅矮星分布在圖的右下角。大多數(shù)恒星，包括太陽都在從左上至右下的一條對角線上，這條對角線被稱為主星序，主星序上的恒星稱為主序星，都處于一生中的氫燃燒階段。當(dāng)恒星核的氫燒完后，它們就離開主序，開始氦燃燒而成為紅巨星。最終紅巨星坍縮，溫度上升，成為白矮星。根據(jù)恒星的溫度或顏色可把恒星分成以字母O、B、A、F、G、K、M表示的七種類型。O型是熱的藍(lán)星，M型是較冷的紅星。,密近雙星模擬圖。右上是一顆白矮星，它從左下的伴星表面不斷吸取物質(zhì)，并在自身周圍形成一個物質(zhì)盤。,著名的蟹狀星云。它是1054年夏天爆發(fā)的一顆超新星的遺跡，被當(dāng)時的中國天文學(xué)家觀測到。星云中央有一顆很小的脈沖星。,超新星大爆炸,宇宙大爆炸理論,這是一個單個的中子星，其表面溫度高達(dá) 120多萬，直徑只有28千米。,宇宙是不斷發(fā)展的 任何天體都存在發(fā)生、發(fā)展和消亡的生命歷程,橢