322太陽(yáng)系的組成與結(jié)構(gòu)浙教版七年級(jí)科學(xué)上冊(cè)

第3章

廣袤浩瀚的宇宙

第2節(jié)太陽(yáng)系的組成與結(jié)構(gòu)

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(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)一步了解太陽(yáng)系的構(gòu)成01通過(guò)學(xué)習(xí)太陽(yáng)系的奧秘，激發(fā)對(duì)宇宙科學(xué)的興趣和好奇心0302掌握八大行星的基本特征，認(rèn)識(shí)小行星、彗星和流星的特點(diǎn)想象一下，你是一名宇航員，將要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，要訪問(wèn)太陽(yáng)系內(nèi)的每一個(gè)星球。你會(huì)帶上什么工具?你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?在今天的課堂，我們將通過(guò)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(jiàn)過(guò)的地方。課堂導(dǎo)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(yáng)系中的行星是直接圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的球狀星體。衛(wèi)星是圍繞行星、矮行星、小行星轉(zhuǎn)動(dòng)的天體。行星衛(wèi)星太陽(yáng)系中行星的相對(duì)大小01行星及其衛(wèi)星假定地球的質(zhì)量和體積為1個(gè)單位，太陽(yáng)系其他行星相對(duì)于地球的質(zhì)量和體積的數(shù)值見(jiàn)表格。1.找一找八大行星中體積和質(zhì)量較大的兩顆行星。2.比一比，體積、質(zhì)量與地球相近的行星是哪一顆？3.說(shuō)一說(shuō)，木星有哪些明顯特征？木星和土星金星太陽(yáng)系中質(zhì)量和體積最大的行星探索活動(dòng)01行星及其衛(wèi)星（1）水星①離太陽(yáng)最近的行星，比地球的衛(wèi)星——月球大不了多少②沒(méi)有大氣，布滿了環(huán)形山，沒(méi)有衛(wèi)星③由于離太陽(yáng)比較近且沒(méi)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(guó)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(guó)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(zhǎng)庚星”或“昏星”。金星是整個(gè)天空中除了太陽(yáng)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(yáng)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(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期與地球相近，公轉(zhuǎn)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(xué)家觀測(cè)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(dòng)的液態(tài)水01行星及其衛(wèi)星為什么人類首先要對(duì)火星進(jìn)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(zhǎng)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(biāo)，②相對(duì)而言，火星距離地球較近，探測(cè)任務(wù)的成本和技術(shù)難度相對(duì)較低。③火星科學(xué)研究?jī)r(jià)值高，有助于我們了解行星的形成演化及太陽(yáng)系的歷史思考與討論01行星及其衛(wèi)星對(duì)火星的探索需要克服哪些困難？①距離遙遠(yuǎn)：火星與地球之間的距離很遠(yuǎn)，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和能源才能到達(dá)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(qiáng)烈等，這些都面臨著較大的技術(shù)挑戰(zhàn)。③著陸困難：火星表面地形復(fù)雜，著陸時(shí)需要克服大氣層進(jìn)入、降落傘展開(kāi)等多個(gè)環(huán)節(jié)的困難，對(duì)著陸器的研發(fā)技術(shù)有很高要求。思考與討論01行星及其衛(wèi)星（5）木星①太陽(yáng)系中體積最大、質(zhì)量最大、自轉(zhuǎn)最快的行星②是一個(gè)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(zhuǎn)動(dòng)④最顯著的特征是位于赤道南側(cè)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(yáng)系中的第二大行星，也是太陽(yáng)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(yùn)轉(zhuǎn)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(yáng)系八大行星中排名第三，質(zhì)量排名第四②幾乎橫躺著圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，擁有衛(wèi)星③大氣的主要成分是氫氣、氦氣和甲烷④太陽(yáng)系內(nèi)大氣層溫度最低的行星，最低溫度約為-224℃——人類使用望遠(yuǎn)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(yáng)系中離太陽(yáng)最遠(yuǎn)且寒冷的藍(lán)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(yáng)系內(nèi)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(cè)到的天王星軌道與用牛頓理論計(jì)算出的結(jié)果有偏差，于是，兩位年輕的根據(jù)天王星的觀測(cè)資料和牛頓理論，各自獨(dú)立計(jì)算出這顆“新行星”的運(yùn)行軌道。天文學(xué)家在預(yù)測(cè)位置觀測(cè)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(guó)行星探測(cè)工程被正式命名為天問(wèn)系列。這個(gè)名字代表著從古到今，中國(guó)人對(duì)未知的不懈探索。天問(wèn)系列的第一項(xiàng)任務(wù)，就是火星探測(cè)。天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器搭載了許多先進(jìn)的設(shè)備，如探地雷達(dá)、高分辨率相機(jī)、礦物光譜儀等13個(gè)有效載荷，通過(guò)太陽(yáng)能電池板供電。它的主要任務(wù)是對(duì)火星的地表、大氣等進(jìn)行初步分析，同時(shí)尋找水和生命的痕跡，解答“火星上是否曾經(jīng)孕育過(guò)生命”這個(gè)人類關(guān)心的問(wèn)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(yuǎn)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(yáng)近，接受太陽(yáng)輻射多，表面溫度較高，同時(shí)體積和質(zhì)量都很小，是由平均密度較大的重物質(zhì)（巖石）組成的固體星球，金屬元素含量較高，都沒(méi)有光環(huán)，水星和金星沒(méi)有衛(wèi)星，地球和火星有衛(wèi)星。（2）巨行星是指體積、質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)日行星包括天王星、海王星，它們距離太陽(yáng)十分遙遠(yuǎn)，獲得的太陽(yáng)輻射特別少，表面溫度很低。遠(yuǎn)日行星的表層氣體以氫和甲烷為主。遠(yuǎn)日行星都有衛(wèi)星。八大行星的分類01行星及其衛(wèi)星實(shí)踐活動(dòng)繪制太陽(yáng)系及太陽(yáng)系中八大行星示意圖。01行星及其衛(wèi)星實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)并制作兩個(gè)實(shí)物模型，一個(gè)模型表示各行星與太陽(yáng)之間的距離，另一個(gè)模型表示各行星與太陽(yáng)相對(duì)體積太陽(yáng)系行星與太陽(yáng)的相對(duì)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(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象（系統(tǒng)）所做的一種簡(jiǎn)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(duì)象（系統(tǒng)）某些本質(zhì)的特征。如細(xì)胞模型、太陽(yáng)系模型、月-地模型。模型具有描述、解釋和預(yù)測(cè)等功能。模型建構(gòu)PART02小行星和彗星02小行星和彗星1、小行星（1）特點(diǎn)：環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，體積和質(zhì)量比行星小得多易被行星俘獲（2）小行星帶太陽(yáng)系中數(shù)以萬(wàn)計(jì)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(lái)有大量的恐龍，后來(lái)突然神秘地絕跡了，有人認(rèn)為是小行星撞擊地球引起了恐龍的滅絕。談?wù)勀愕目捶ā?/p>

小行星撞擊地球?qū)е驴铸垳缃^這一假說(shuō)有較多的證據(jù)支持，但火山活動(dòng)、海平面變化等其他因素也可能在恐龍滅絕過(guò)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(jié)果。思考與討論02太陽(yáng)2、彗星（1）特點(diǎn)：圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，亮度和形狀會(huì)隨著與太陽(yáng)距離的變化而變化（2）結(jié)構(gòu)：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(jié)成的“冰球”當(dāng)彗星接近太陽(yáng)時(shí)，彗核的冰物質(zhì)受陽(yáng)光照射變成氣態(tài)物質(zhì)，形成彗發(fā)這些氣態(tài)物質(zhì)被太陽(yáng)風(fēng)“吹拂”，形成長(zhǎng)長(zhǎng)的彗尾02太陽(yáng)哈雷彗星曾被視為一種神秘的現(xiàn)象。英國(guó)天文學(xué)家哈雷在對(duì)彗星軌道的研究中，運(yùn)用牛頓理論計(jì)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(yīng)是同一顆星,其繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期約為76年，并預(yù)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(xué)理論的強(qiáng)大預(yù)測(cè)能力。

（3）哈雷彗星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期約為76年科學(xué)拓展02太陽(yáng)我國(guó)古代的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)：其實(shí)，我國(guó)早在公元前613年就有關(guān)于哈雷彗星的記載。歷史文獻(xiàn)研究表明，我國(guó)古人曾經(jīng)記錄了10個(gè)世紀(jì)中，哈雷彗星每次出現(xiàn)的時(shí)間，但由于哈雷彗星76年才出現(xiàn)一次，因此，他們無(wú)法關(guān)聯(lián)這些現(xiàn)象來(lái)證明多次看到的是同一顆彗星。我國(guó)古代的彗星觀測(cè)科學(xué)拓展馬王堆漢墓帛書(shū)中的彗星圖02太陽(yáng)3、流星體

小行星等太陽(yáng)系中的一些小型天體闖入地球大氣層時(shí)，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(gòu)成隕石新疆鐵隕石“銀駱駝”美國(guó)巴林杰隕石坑02太陽(yáng)小結(jié)：流星體、流星現(xiàn)象、隕石、隕星流星體：太陽(yáng)系中有許多繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)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(shí)，與大氣摩擦燃燒、發(fā)光而劃亮夜空的現(xiàn)象隕星：沒(méi)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(gòu)成的隕星叫隕石，其他還有隕鐵02太陽(yáng)科學(xué)閱讀|流星雨流星雨是夜空中許多流星從一個(gè)所謂的輻射點(diǎn)發(fā)射出來(lái)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(jìn)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(shí)出現(xiàn)的流星可能超過(guò)1000顆。02太陽(yáng)科學(xué)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(guān)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(jìn)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(yáng)公轉(zhuǎn)一圈，每年的8月地球穿過(guò)這顆彗星的公轉(zhuǎn)軌道，由于流星雨看上去是從天空中一個(gè)點(diǎn)射出的，這個(gè)輻射點(diǎn)就在英仙座的γ星附近，因此被稱為英仙座流星雨。02太陽(yáng)1.繪制彗星示意圖，并在圖中標(biāo)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(shí)間，推算下一次哈雷彗星出現(xiàn)將是哪一年。實(shí)踐活動(dòng)彗核彗發(fā)彗尾哈雷彗星最近一次光臨地球的時(shí)間是1986年，哈雷彗星繞日公轉(zhuǎn)周期約為76年，所以下一次出現(xiàn)的時(shí)間應(yīng)在1986年+76年=2062年前后。練習(xí)吧牛刀小試【解析】太陽(yáng)系的八大行星按照距太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)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(guò)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。【典型例題1】科幻片《流浪地球》震撼了廣大觀眾,影片中描述了太陽(yáng)因某種原因即將毀滅,地球想借助木星的引力逃離太陽(yáng)系。在地球向木星靠近的過(guò)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(cè)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(dāng)兩顆行星在天空中彼此靠近到角距離小于1°時(shí)，觀測(cè)者可在一個(gè)望遠(yuǎn)鏡視野里同時(shí)看到它們。下列描述符合科學(xué)事實(shí)的是(

)A.金星能自行發(fā)光B.太陽(yáng)在銀河系的中心C.行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)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(yáng)光而發(fā)亮；太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體，是銀河系的