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1、新人教版地理选修新人教版地理选修1 配套精品完整课件配套精品完整课件 人类目前观测到的宇宙人类目前观测到的宇宙 宇宙是物质的宇宙是物质的 时空时空 物质物质 运动运动 宇宙宇宙 运动着的物质将时间和空运动着的物质将时间和空 间结合在一起就成为我们所说间结合在一起就成为我们所说 的宇宙。的宇宙。 太阳太阳 离地球最近的离地球最近的恒星恒星，直径约为，直径约为140 万万千米，表面温度约千米，表面温度约6000，中心温度中心温度 约为约为1500万万。日地距离约为。日地距离约为1.51.5亿亿千千 米。米。常见的太阳活动：常见的太阳活动：太阳黑子、耀斑、太阳黑子、耀斑、 日饵等。日饵等。 太阳黑子

2、：周期约为太阳黑子：周期约为1111年。（多少和年。（多少和 大小往往作为太阳活动强弱的标志。）大小往往作为太阳活动强弱的标志。） 托勒密的宇宙体托勒密的宇宙体 系系地心说地心说 托勒密认为，托勒密认为，地球是地球是 宇宙的中心，太阳和宇宙的中心，太阳和 其他天体都是绕地球其他天体都是绕地球 转动的。转动的。 哥白尼与“日心说”哥白尼与“日心说” 15431543年，波兰天年，波兰天 文学家哥白尼在临终文学家哥白尼在临终 时发表了一部具有历时发表了一部具有历 史意义的著作史意义的著作 天体运行论天体运行论，完，完 整地提出了整地提出了“日心说日心说” 理论。这个理论体系理论。这个理论体系 认为

3、，认为，太阳是宇宙的太阳是宇宙的 中心，地球和行星是中心，地球和行星是 绕太阳转动的。绕太阳转动的。 日心说把宇宙的中心从地球挪向太阳，这看上去日心说把宇宙的中心从地球挪向太阳，这看上去 似乎很简单，实际上却是一项非凡的创举。哥白尼依似乎很简单，实际上却是一项非凡的创举。哥白尼依 据大量精确的观测材料，运用当时正在发展中的三角据大量精确的观测材料，运用当时正在发展中的三角 学的成就，分析了行星、太阳、地球之间的关系，计学的成就，分析了行星、太阳、地球之间的关系，计 算了行星轨道的相对大小和倾角等，“安排”出一个算了行星轨道的相对大小和倾角等，“安排”出一个 比较和谐而有秩序的太阳系。这比起地心

4、说，不仅在比较和谐而有秩序的太阳系。这比起地心说，不仅在 结构上优美和谐得多，而且计算简单。更重要的是，结构上优美和谐得多，而且计算简单。更重要的是， 哥白尼的计算与实际观测资料能更好地吻合。因此，哥白尼的计算与实际观测资料能更好地吻合。因此， 日心说最终代替了地心说。日心说最终代替了地心说。 “日心说”宇宙体系学说的意义：科学地阐明了天体日心说”宇宙体系学说的意义：科学地阐明了天体 运行现象，为后人认识太阳系进而认识地球的起源运行现象，为后人认识太阳系进而认识地球的起源 奠定了基础。“日心说”推翻了长期居于统治地位奠定了基础。“日心说”推翻了长期居于统治地位 的“地心说”，并从根本上否定了基

5、督教关于上帝的“地心说”，并从根本上否定了基督教关于上帝 创造一切的谬论，给了神权统治者沉重一击。创造一切的谬论，给了神权统治者沉重一击。 太阳东升西落太阳东升西落 为什么为什么 为什么人们会感觉到太阳是东升为什么人们会感觉到太阳是东升 西落，而大地是静止不动的？西落，而大地是静止不动的？ 运动是相对的，地球上的人们选地球为参运动是相对的，地球上的人们选地球为参 照物时，地球是静止的，太阳是运动的。照物时，地球是静止的，太阳是运动的。 地球也以一定的速度绕地轴自西向东运动，地球也以一定的速度绕地轴自西向东运动， 人们选择地球为参照物，则太阳是自东向人们选择地球为参照物，则太阳是自东向 西运动，

6、所以人们以为太阳从东边升起，西运动，所以人们以为太阳从东边升起， 从西边落山。从西边落山。 二、太阳系的形成二、太阳系的形成 人类认识太阳系的历程人类认识太阳系的历程 最早用肉眼观测到的是金星、水星、火星、最早用肉眼观测到的是金星、水星、火星、 木星和土星。木星和土星。 公元年，意大利科学家伽利略发明公元年，意大利科学家伽利略发明 了天文望远镜后，人们才撩开太阳系神秘的面了天文望远镜后，人们才撩开太阳系神秘的面 纱纱 年，英国科学家威廉赫歇耳发现了年，英国科学家威廉赫歇耳发现了 天王星天王星 年法国的勒维耶与英国的亚当斯发年法国的勒维耶与英国的亚当斯发 现了海王星现了海王星 年，美国的汤博发现

7、了冥王星年，美国的汤博发现了冥王星 世纪年代，航天探测器的运用，是世纪年代，航天探测器的运用，是 人类对太阳系的认识进入了一个全新的时代人类对太阳系的认识进入了一个全新的时代 水星水星 金星金星 地球地球 火星火星 天王星天王星 木星木星 土星土星 海王星海王星 冥王星冥王星 大红斑大红斑 光环的组成光环的组成 由许多小石块和由许多小石块和 小冰块组成小冰块组成 太阳系太阳系 中的一些固中的一些固 体小块闯入体小块闯入 地球大气层地球大气层 时，与大气时，与大气 摩擦燃烧而摩擦燃烧而 划亮夜空的划亮夜空的 现象，称为现象，称为 流星。流星。 哈雷彗星是最著名的彗星，绕地球公转的周期是哈雷彗星是

8、最著名的彗星，绕地球公转的周期是7676年年 太 阳 系 太阳太阳 太阳系的中心，质量占太阳系的中心，质量占99.86%99.86% 九大行星九大行星 水、金、地、火水、金、地、火 类地类地 行星行星 木、土木、土 巨行星巨行星 天、海、冥天、海、冥 远日远日 行星行星 彗星彗星 彗核、彗发、彗尾彗核、彗发、彗尾 流星体流星体 、流星、流星群、陨石等、流星、流星群、陨石等 太阳系的组成太阳系的组成 读图读图 “太阳系示意图”“太阳系示意图” P6 1.谈谈你对太阳系的认识谈谈你对太阳系的认识 a.太阳系的中心是太阳太阳系的中心是太阳,它集中了太阳系它集中了太阳系 99.86%的质量的质量. b

9、.太阳系各天体的运动是按照一定轨道有规太阳系各天体的运动是按照一定轨道有规 律的绕太阳公转的律的绕太阳公转的,各天体的排布是有规律的各天体的排布是有规律的. 说一说按照与太阳由近及远顺序，依次写说一说按照与太阳由近及远顺序，依次写 下九大行星的名称下九大行星的名称 体积最大的两颗行星是什么，它们最显著体积最大的两颗行星是什么，它们最显著 的特征是什么？的特征是什么？ 水、金、地、火、木、土、天、海、冥水、金、地、火、木、土、天、海、冥 木星、土星。它们为固体外为大气木星、土星。它们为固体外为大气 层，并且都有光环层，并且都有光环 包括包括 的行的行 星星 距距 日日 远远 近近 表表 面面 温

10、温 度度 质质 量量 体体 积积 密密 度度 卫星卫星 数数 有有 无无 光光 环环 组成物质组成物质 类类 地地 行行 星星 水水 金金 地地 火火 近近 高高 小小 小小 大大 无无 或或 少少 无无 中心有铁中心有铁 核，金属核，金属 元素含量元素含量 高高 巨巨 行行 星星 木木 土土 中中 中中 大大 大大 小小 多多 有有 氢、氦、氢、氦、 氖氖 远远 日日 行行 星星 天王天王 海王海王 冥王冥王 远远 低低 中中 中中 中中 少少 有有 或或 无无 氢、甲烷氢、甲烷 九大行星特征比较九大行星特征比较 18世纪，天文学家对太阳系的研究中，世纪，天文学家对太阳系的研究中， 发现许多

11、行星的运动有一些共同的特点。发现许多行星的运动有一些共同的特点。 太阳系的九大行星绕太阳公转方太阳系的九大行星绕太阳公转方 向和太阳自转方向一致，九大行星绕向和太阳自转方向一致，九大行星绕 太阳公转的平面大多接近同一平面。太阳公转的平面大多接近同一平面。 结论：结论： 这些行星公转的特点如果与太阳系形成有这些行星公转的特点如果与太阳系形成有 关，就可以作为推论太阳系形成的依据。关，就可以作为推论太阳系形成的依据。 “康德康德拉普拉斯星云说”拉普拉斯星云说” 太阳系是由一块星云收缩形成的，先 形成的是太阳，然后，剩余的星云物质 进一步收缩演化，形成地球等行星。 理论依据理论依据： 九大行星绕日运

12、行的特征九大行星绕日运行的特征 同向性同向性公转方向与自转方向相同公转方向与自转方向相同 共面性共面性公转轨道平面大多接近于同一平面公转轨道平面大多接近于同一平面 轨道的近圆性轨道的近圆性 太阳系的形成太阳系的形成星云说星云说 星云：是由气体和尘埃物质组成 的巨大云雾状天体。直径大多十 几光年 人们把宇宙中星际气体、尘埃人们把宇宙中星际气体、尘埃 和粒子流等物质叫做和粒子流等物质叫做“星际物质星际物质”。 星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。 在引力作用下，某些地方的气体和尘在引力作用下，某些地方的气体和尘 埃可能相互吸引而密集起来，形成云埃可能相互吸引而密集起

13、来，形成云 雾状。人们形象地把它们叫做雾状。人们形象地把它们叫做“星星 云云”。 一一：5050亿亿年前原始太年前原始太阳阳星星云云因因万万有引力作用有引力作用 而收而收缩缩凝聚凝聚 太阳系的形成太阳系的形成 二二: :凝聚的星凝聚的星云云, ,绕着绕着中中轴轴旋旋转转, ,形成中形成中间增间增厚的大厚的大 圆盘圆盘 太阳系的形成太阳系的形成 三三: :继续旋转继续旋转, ,盘盘面形成面形成几个几个同心同心圆的圆圆的圆 环环 太阳系的形成太阳系的形成 四四: :中心部中心部分质量较大分质量较大形成形成恒恒星星-太阳太阳 圆环圆环部分形成一部分形成一颗颗颗颗行星及行星及卫卫星星 太阳系的形成太阳

14、系的形成 太太 阳阳 系系 家家 族族 诞诞 生了生了 ! ! 关于太阳系的形成还有哪关于太阳系的形成还有哪 些学说？些学说？ “灾变说”认为，地球等行星的物质是因灾变说”认为，地球等行星的物质是因 为某种偶然的巨变而从太阳中分离出来的。为某种偶然的巨变而从太阳中分离出来的。 “灾变说”由于缺乏证据而逐渐被抛弃，灾变说”由于缺乏证据而逐渐被抛弃，20世世 纪中期以来兴起的新星云说则得到公认。纪中期以来兴起的新星云说则得到公认。 我们的太阳系可能形成于我们的太阳系可能形成于 密集而活跃的星云活动密集而活跃的星云活动 一个由美国和中国科学家组成的科一个由美国和中国科学家组成的科 研小组，对一块中国

15、发现的球粒状研小组，对一块中国发现的球粒状 碳质陨石进行了研究，他们的研究碳质陨石进行了研究，他们的研究 结论为学术界长期以来的一个争论结论为学术界长期以来的一个争论 提供了新的佐证提供了新的佐证恒星的剧烈爆恒星的剧烈爆 炸最终导致了太阳和太阳系行星的炸最终导致了太阳和太阳系行星的 形成。形成。 新的理论认为，太阳系是在一个密集的星云中诞新的理论认为，太阳系是在一个密集的星云中诞 生的，这个星云中充满了巨大而短命的恒星体，生的，这个星云中充满了巨大而短命的恒星体， 这些恒星的爆发释放出极强的能量和辐射。当一这些恒星的爆发释放出极强的能量和辐射。当一 颗恒星的核能用尽时，它就到达了生命中的最后颗

16、恒星的核能用尽时，它就到达了生命中的最后 阶段阶段超新星。超新星。 伽利略（伽利略（Galileo Galileo GalileiGalilei，15641564- -16421642），）， 意大利物理学家、天文意大利物理学家、天文 学家和哲学家，近代实学家和哲学家，近代实 验科学的先驱者。验科学的先驱者。 15901590年，伽利略在比萨斜塔上做了年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个两个 铁球同时落地铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里斯的著名实验，从此推翻了亚里斯 多德多德“物体下落速度和重量成比例物体下落速度和重量成比例”的学说，纠的学说，纠 正了这个持续了正了这个持续了1900190

17、0年之久的错误结论。年之久的错误结论。 近代科学之父近代科学之父伽利略伽利略 伽利略著有伽利略著有星际使者星际使者、关于太阳黑子的书信关于太阳黑子的书信、 关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话和和关于两门关于两门 新科学的谈话和数学证明新科学的谈话和数学证明。 为了纪念伽利略的功绩，人们把木卫一、木卫二、为了纪念伽利略的功绩，人们把木卫一、木卫二、 木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。 人们争相传颂：人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现哥伦布发现了新大陆，伽利略发现 了新宇宙了新宇宙”。 16091609年，伽利略创制了

18、天文望远镜（后被称为伽利年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利 略望远镜），并用来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不略望远镜），并用来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不 平，并亲手绘制了第一幅月面图。平，并亲手绘制了第一幅月面图。16101610年年1 1月月7 7日，伽利略发日，伽利略发 现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标 志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先 后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金

19、星和水星的 盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒 星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。 探索宇宙探索宇宙 -人类永恒的探求 浩瀚的星空，旷阔的宇宙总是 那样神秘，给人们带来无尽的遐想， 也给人们带来许多的关于星空的故 事，是人类对星空最早的探求 古代的人类将外太空及他们不可理解 的天体运动现象都予以人性化，随之诞 生了许许多多美丽的传说. 东方的传说 西方的传说 后羿有一个美丽善良的 妻子嫦娥。 为了和妻子长相厮守，后羿到昆仑山 向王母求得一粒不死药。据说，服下一 粒此药，能即刻

20、升天成仙，服下半粒即 能长生不老。 后羿把不死药交给嫦娥珍藏。几天后 ，后羿率众徒外出，蓬蒙威逼嫦娥交出 不死药。 嫦娥情急之下，拿出不死药吞了下去 。身子立时飘离地面、向天上飞去。由 于嫦娥牵挂丈夫，便飞落到离人间最近 的月亮上成了仙。 后羿回到家，悲痛欲绝，仰望着夜空 呼唤爱妻的名字。这时他惊奇地发现， 今天的月亮格外皎洁明亮，而且有个晃 动的身影酷似嫦娥。 后羿急忙派人到嫦娥喜爱的后花园里 ，摆上香案，放上她平时最爱吃的蜜食 鲜果，遥祭嫦娥。 百姓们闻知嫦娥奔月的消息后纷纷在 月下摆设香案，向嫦娥祈求吉祥平安。 从此，中秋节拜月的风俗在民间传开了 。 月亮传说月亮传说 天秤座的传说天秤座

21、的传说 传说天秤座是希腊神话传说天秤座是希腊神话 里女祭司手中那个掌管里女祭司手中那个掌管 善恶的天平飞到天上而善恶的天平飞到天上而 变成的，因此也叫“天变成的，因此也叫“天 平座”。大约公元前平座”。大约公元前 2000年，此星座和巴比年，此星座和巴比 伦宗教主宰生死的审判伦宗教主宰生死的审判 有关，天平用来衡量灵有关，天平用来衡量灵 魂的善恶。魂的善恶。 人类的太空探索 加加林乘的“东方1号”航天飞船重4.75吨，于1961年4月12日莫 斯科时间上午9时7分发射，在最大高度为301千米的轨道上绕地球一 周，历时1小时29分，于上午10时55分降落在苏联境内。成为第一个 进入宇宙空间的苏联

22、航天员，也为人类探索星空奥妙揭开了新的篇章 。 从此，星空的曼妙也为世人所了解 银河系银河系 银河系大约包含两千亿颗星体，其中恒星大约一千多亿颗 ，太阳就是其 中典型的一颗。银河系是一个相当大的螺旋状星系， 它有三个主要组成部分：包含旋臂的银盘，中央突起的银心和晕轮部 分。 有始无终的宇宙有始无终的宇宙 宇宙有始而无终，宇宙发端于距今约120亿年之前的大爆炸，大爆炸 形成了时间、空间和物质。但大爆炸之前宇宙的图景如何，天文学家 们至今莫衷一是。 太阳系由太阳、九大行星、66颗行星及 卫星，大量的小星体（彗星及小行星） ，行星际间的介质组成。 太阳系内层包含太阳，水星，金星，地 球，火星；外层的

23、行星为木星，土星， 天王星，海王星和冥王星。 我们的太阳系我们的太阳系 太阳 我们的家园地球 火星 金星 “戴草帽的行星”土星 “水星 海王星 冥王星及其卫星 杨利伟在太空中拍摄的地球景象 浩瀚星海 猎户座四边形星群 流星雨 NGC7027星云 日饵 孤鸿一现 Adobe Photoshop 谢谢大家谢谢大家 再见再见 本节知识补充 恒星形成的条件 恒星通常是在星际气体中诞生的。在宇宙中， 当星际气体的密度增加到一定程度时，由于其内 部引力的增长大于气体压力的增长，这团气体云 就开始收缩。这样的倾向一开始，其自身引力使 巨量物质的密度普遍增大。巨大质量的星际物质 开始变得不稳定。这些巨量的星际

24、气体与尘埃坍 缩进行得越来越迅猛，开始分裂形成较小的云团， 密度也增大了许多。这些较小的云团最终将各自 成为一颗恒星。 恒星形成的条件 如果有一团星际气体超过通常的星际物质（每立 方厘米一个氢原子）的密度，达到每立方厘米六 万个氢原子。经历几十万年后，其中心区的密度 逐渐变大，核心开始升温，随着温度的上升，压 力开始变大，坍缩逐渐停止。外部物质不断落到 内部的小核上，它带来的能量在物质撞击到核心 上时又成为辐射而放出。与此同时，核心在不断 缩小，并变得越来越热。 原始恒星的诞生 温度达到二千度左右时，氢分子开始分解成为原 子。核心开始再度收缩，收缩时释放出的能量将 把所有氢分子都分解为原子。这

25、个新生的核心比 今天的太阳稍大一些，不断向中心落下的外围物 质最终都要落到这个核心上，一颗质量和太阳一 样的恒星就要诞生了。 人们将这时的天体称为“原恒星”，它的辐射 消耗主要由下落到它上面的物质的能量来补充。 其余的云团物质还在不断向它落下，密度还在不 断增大，内部温度也在上升。直至中心温度达到 一千万度发生聚变。一颗原始的恒星诞生了。 主序星 恒星是在氢分子云的中心产生的，因而主要由 氢组成。高温使氢里面的质子和电子分离，四个 质子聚合，就成为一个氦核。氦核的质量小于它 赖以形成的四个质子质量之和。这个质量差只是 总质量的千分之七，但是这一点质量损失转化成 了巨大的能量。像太阳那样的恒星有

26、一个巨大的 核，在那里每秒钟有六亿吨氢变成氦。巨大的核 能量朝向恒星外部猛烈冲击就能阻止引力收缩。 红巨星的形成 一旦燃料用光，热核反应的速率立即剧减， 引力与辐射压之间的平衡被打破了，引力 占据了上风。有着氦核和氢外壳的恒星， 在自身的重力下开始收缩，压强、密度和 温度都随之升高，于是恒星外层尚未动用 过的氢开始燃烧，外壳开始膨胀，而核心 在收缩。 红巨星红巨星 红巨星在迅速膨胀时，红巨星在迅速膨胀时， 发出的光越来越偏红。发出的光越来越偏红。 它极为明亮，肉眼看到它极为明亮，肉眼看到 的最亮的星中，许多都的最亮的星中，许多都 是红巨星。红是红巨星。红巨星的巨星的体体 积积很大，它的半很大，

27、它的半径径一般一般 比太比太阳阳大大100100倍倍。 红巨星 在大约一亿度的高温下，恒星核心的氦原子核聚变成为 碳原子核。每三个氦核聚变成一个碳核，碳核再捕获另外 的氦核而形成氧核。这些新反应的速度与缓慢的氢聚变完 全不同。它们像闪电一样快地突然起爆（氦闪耀）。经历 约一百万年后，核能量的外流渐趋稳定。此后的几亿年里， 恒星处于暂时的平稳，核区的氦在渐渐消耗，氢的燃烧越 来越向更外层推进。这时的恒星将膨胀得极大，以使自己 的结构适应于光度的增大。它的体积将增大十亿倍。这个 过程中恒星的颜色会改变，因为其外层与高温的核心区相 距很远，温度就低了下来。这种状态的恒星称为红巨星。 红巨星 红巨星时

28、期的恒星表面温度相对很低，但极为 明亮，因为它们的体积非常巨大。肉眼能看到的 最亮的星中有许多就是红巨星，如参宿四、毕宿 五、大角、心宿二等。我们的太阳在五十亿或六 十亿年后也将变成一个红色“巨人”。当核心的 氢耗完时，太阳就开始膨胀，那时水星将化为蒸 汽，金星的大气将被吹光，地球上的海洋将沸腾。 然后太阳还会继续膨胀，并将地球纳入它的势力 范围。地球被烧焦的残骸会继续在巨型太阳灼热 而极稀薄的大气里转圈。红巨星外层物质的密度 比地球实验室里能得到的最好真空还要低得多。 超新星是超新星是恒恒星在死亡前的一次大爆星在死亡前的一次大爆发发， 所所释释放的能量，放的能量，发发出的亮光相出的亮光相当于

29、当于十十亿颗亿颗太太 阳。爆炸将阳。爆炸将星球物星球物质质以接近光速的速度，向以接近光速的速度，向 四面八方四面八方发发射。每一射。每一颗恒颗恒星一生之中最多星一生之中最多只只 可能可能发发生一次。生一次。 超 新 星 超 新 星 白矮星 在恒星大膨胀成为红巨星，热核反应 速率也不可逆转地衰减之后，恒星吹 出气体并收缩到地球那样大小，即几 千公里直径。物质的浓缩使得星体表 面温度大为升高，以至真正成为白热。 小尺度和高表面温度这两个特征，使 这种星得名为白矮星。 白矮星的体积小、亮度低，但白矮星的体积小、亮度低，但 质量大、密度极高。它的密度在质量大、密度极高。它的密度在10001000万吨万

30、吨/ / 米米3 3左右。左右。白矮星是一白矮星是一颗颗已死亡的已死亡的恒恒星星，中中 心的心的热热核反核反应应已停止已停止 。 白矮星白矮星 黑矮星 白矮星是中等质量恒星演化的终点，在银河系中随处可见。 它的质量越大，半径就越小。由于没有热核反应来提供能 量，白矮星在发出辐射的同时，也以同样的速率冷却。但 是，白矮星本性节俭，它在形成后要经过数十亿年的冷却 时间。白矮星的变暗过程是如此之慢，自一百五十亿年前 宇宙创生和第一批恒星出现以来，恐怕还没有一个黑矮星 形成，这里需要极大的耐心。太阳正处在其主序阶段的中 点，还要经过五十亿年才到行星状星云那样的“高龄”， 它将再短暂地活跃十万年，然后成

31、为一颗白矮星并在一百 亿年中缓慢地死去，最后作为一颗黑矮星而永存。 红超巨星 铁是大质量恒星核心的最后灰烬。与此 同时恒星还不断地膨胀其外壳以调节平衡， 它会膨胀到一个异常巨大的尺度，成为红 超巨星。红超巨星是宇宙中最大的恒星。 如果把这样一个星放在太阳系中心，它将 吞没包括远在五十亿公里外的冥王星在内 的所有行星。 中子星 恒星核心的平衡发生了前所未有的急剧变 化，越来越不能抵挡无情的重压，温度持 续上升，直到氦核本身也蜕变为其基本成 分：质子、中子和电子。在高温下电子变 得更不能阻挡压缩力，在零点一秒内，它 们被挤压到与质子结合在一起。二者的电 荷相中和，变成为中子，同时迸发出巨大 的中微

32、子流。 中子星 当恒星的密度达到每立方厘米十的十四次 方克，相当于在一只缝纫顶针里有一亿吨 的质量。恒星核里再没有任何“真空”留 下，恒星核就成了一种主要由中子组成的 巨大原子核，这种远比白矮星紧密的新的 物质简并态，就叫做中子星。 质量约是质量约是太太阳阳4 41010倍的倍的恒恒星在超新星星在超新星 爆炸的爆炸的过过程，程，遗遗留下留下来来的核心的核心变变成一成一颗体积颗体积 很小，很小，质量却质量却很大的中子星，由中子很大的中子星，由中子构构成，成， 密度密度为为水的水的101014 14倍， 倍，仅仅1cm1cm3 3的的质质量就有全球量就有全球 人人类类那那么么重，重，直径仅为直径仅

33、为30km30km。 中子星中子星 黑 洞 在某些质量远大于太阳的恒星的已简并 的核心，继续发生着坍缩，但最终形成 的并不是中子星，而是黑洞。 黑 洞 没有东西能从黑洞逃逸，包括光线在内。 黑洞可从大质量恒星的死亡中产生。一颗 大质量恒星坍缩后，当其引力大得无任何 其他排斥力能与之相对抗时，恒星被压成 了一个称为“奇点”的孤立点。 奇点是黑洞的中心，在它周围引力极强。 黑洞黑洞 质质量比太量比太阳阳大大8 8倍以上的倍以上的恒恒星，超新星爆炸星，超新星爆炸后会后会形形 成成“黑洞黑洞”。黑洞。黑洞会会把附近所有的物把附近所有的物质质都吸都吸进进去，就去，就连连 光线光线也也会会被吞被吞没没，所

34、以我，所以我们们是看不是看不见见黑洞的。但是如果黑洞的。但是如果 黑洞附近有另外一黑洞附近有另外一颗恒颗恒星，我星，我们们可以可以从这颗邻从这颗邻近近恒恒星的星的 物物质被质被吸入黑洞吸入黑洞时时的情形，的情形，证证明黑洞的存在。明黑洞的存在。 恒星的一生恒星的一生 星际气体星际气体 收缩形成收缩形成 中子星中子星 黑洞黑洞 主序星主序星 原恒星原恒星 主序星主序星 太阳太阳 红巨星红巨星 白矮星白矮星 暗矮星暗矮星 大恒星大恒星 超红巨星超红巨星 超新星超新星 银河系 我们肉眼看见的所有恒星，以及许许多多因 为太暗而肉眼看不见的恒星，还包括我们的太阳 和太阳系在内，都属于一个巨大的恒星系统，

35、即 银河系银河系。银河系中还包括许多星团、星际介质和 星云。 银河是由许多遥远的恒星组成的，表明了银河 系的恒星在这一带非常密集。在银河中还可以看 到许多暗带，说明在银河的方向上有大量的星际 介质和暗星云存在 银河系 银河系有一个扁平的盘，称为银盘。银盘中恒星 很密集，还有各种星际介质和星云及星团。银盘 的直径有10多万光年，厚度只有几千光年。我们 看到的银河，就是银盘中遥远的恒星密集在一起 形成的。银盘一个非常引人注目的结构是有漩涡 状的旋臂，因此银河系属于漩涡星系。 银河系出了核球和银盘以外，还有一个很大的 晕，称为银晕。银晕中的恒星很稀少，还有为数 不多的球状星团。银晕的半径可能伸展到3

36、0万光 年之远。 河外星系 由于万有引力的影响，巨大的星系往往会 聚集在一起，成群出现，构成星系群星系群或星 系团。绝大部分星系(至少85%以上)都是出 现在星系团中的。我们把星系数在100以内 的称为星系群，而多于100的我们就称为星 系团。这些星系在空间分布上也会三五成 群，形成群落，这就是所谓的超星系团了。 思考： 在漫无边际的宇宙空间，无数的星系 和星系团之间会怎样组合呢？ 一般认为，我们现在所知的宇宙从整体 上看是泡沫状的。 宇宙是没有中心的，其间的物质分布也 大致均匀 发现发现1、所有的星系都在、所有的星系都在远离远离我们而去。我们而去。 发现发现3、星系间的距离在不断地、星系间的

37、距离在不断地扩大扩大 难道地球是宇宙的中心？难道地球是宇宙的中心？ 发现发现2、星系离我们越远，运动的速度越、星系离我们越远，运动的速度越快快； 霍金 史蒂芬史蒂芬 霍金，广泛尊崇为继爱因斯坦之后霍金，广泛尊崇为继爱因斯坦之后 最杰出的科学家。黑洞理论和“大爆炸”最杰出的科学家。黑洞理论和“大爆炸” 理论的创立人，著名的理论的创立人，著名的时间简史时间简史的作的作 者。者。 17岁的霍金患病后只能永远坐在轮椅上并岁的霍金患病后只能永远坐在轮椅上并 且失去了语言能力，这位全身只有三个手且失去了语言能力，这位全身只有三个手 指能动的残疾人，却依靠惊人的毅力完成指能动的残疾人，却依靠惊人的毅力完成

38、了一系列惊人的关于大爆炸和黑洞的理论。了一系列惊人的关于大爆炸和黑洞的理论。 大爆炸理论主要观点大爆炸理论主要观点 大约大约150亿年亿年前，前，我们所处的我们所处的宇宙宇宙全部以全部以 粒子的形式、粒子的形式、极极高高的的温度温度、极极大大的的密度，密度， 被挤压在一个“原始火球”被挤压在一个“原始火球” 中。中。 大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨膨 胀胀，温度也相应，温度也相应下降下降，后来相继出现在宇，后来相继出现在宇 宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。 大胆猜测：宇宙的将来大胆猜测：宇宙的将来 永远膨胀下去，永

39、远膨胀下去，不断地扩大，我们将不断地扩大，我们将 看到所有星系的星球老化、死亡，剩看到所有星系的星球老化、死亡，剩 下我们孤零零的，在一片黑暗当中。下我们孤零零的，在一片黑暗当中。 或者会塌缩而在大挤压处终结或者会塌缩而在大挤压处终结 第第3 3节节 恒星的一生恒星的一生 太阳及太阳系的演化太阳及太阳系的演化 “康德康德拉普拉斯星云说拉普拉斯星云说” 如果要说哪一种东西最永恒，恐怕没有谁能够如果要说哪一种东西最永恒，恐怕没有谁能够 比得上我们头顶的星星了。古往今来，沧海桑比得上我们头顶的星星了。古往今来，沧海桑 田，天上的星星却似乎没有任何的变化。因此田，天上的星星却似乎没有任何的变化。因此

40、人们往往把它们看作永恒的象征。人们往往把它们看作永恒的象征。 科学家预言：太阳和太阳系最终将走向科学家预言：太阳和太阳系最终将走向死亡。死亡。 为什么科学家会产生这样的预言？为什么科学家会产生这样的预言？ 思考：思考： 太阳等各种恒星诞生后会发生变化吗？太阳等各种恒星诞生后会发生变化吗？ 会永恒不灭吗？会永恒不灭吗？ 太阳太阳 以轻核聚变为主要能源的发展阶段以轻核聚变为主要能源的发展阶段主序星主序星 这些都是恒星，你认识吗？这些都是恒星，你认识吗？ 行星状星云行星状星云 红巨星红巨星 白矮星白矮星 中子星中子星 超新星超新星 黑洞黑洞 这些恒星和太阳有什么不同？这些恒星和太阳有什么不同？ 讨论

41、：讨论： 红巨星：红巨星：表面温度低，体积大，亮度高。表面温度低，体积大，亮度高。 行星状星云：行星状星云：质量体积大，但亮度较暗。质量体积大，但亮度较暗。 超新星：超新星：亮光相亮光相当于当于十十亿颗亿颗太太阳阳 白矮星、中子星、黑洞：白矮星、中子星、黑洞：体积小、亮度低，但质体积小、亮度低，但质 量大、密度极高。量大、密度极高。 宇宙中的天体多种多样，它们之间会有某宇宙中的天体多种多样，它们之间会有某 种联系吗？种联系吗？ 假如有一种生物只有一天寿命，它发假如有一种生物只有一天寿命，它发 现在它的一生中人类模样几乎不变；而且现在它的一生中人类模样几乎不变；而且 人类的模样多种多样：有男有女

42、，有长胡人类的模样多种多样：有男有女，有长胡 子的老人，有爱哭吃奶的婴儿，也有年青子的老人，有爱哭吃奶的婴儿，也有年青 力壮的小伙子。它会做出怎样的猜想呢？力壮的小伙子。它会做出怎样的猜想呢？ 恒星的一生恒星的一生 抛射出的物质抛射出的物质 恒 星 的 恒 星 的 寿寿 命命 恒恒星的星的寿寿命命 1010倍太阳质量倍太阳质量 1 1千万年千万年 1 1倍太阳质量倍太阳质量 1 1百亿年百亿年 0.20.2倍太阳质量倍太阳质量 1 1万亿年万亿年 寿命由质量决定寿命由质量决定 质量大寿命短，质量小寿命长质量大寿命短，质量小寿命长 小质量的恒星，小质量的恒星，默默的死去。默默的死去。 死路不只一

43、条死路不只一条 死路不只一条死路不只一条 大质量恒星，大质量恒星，光辉的尾声。光辉的尾声。 大大 质质 量量 恒恒 星星 的的 尾尾 声声 星 云 星 云 恒星恒星 红巨星红巨星 超新星超新星 黑洞黑洞 中子星中子星 大质量恒星的一生大质量恒星的一生 太 阳 的 命 运 太 阳 的 命 运 星星 云云. 太阳太阳. 50亿年亿年. 红巨星红巨星. 40亿年亿年. 白矮星. 10 亿亿 年年 暗矮星暗矮星. 漫长漫长. 了解了太阳一生的演化之后，你对宇了解了太阳一生的演化之后，你对宇 宙有了什么新认识。宙有了什么新认识。 思考：思考： 宇宙也像恒星一样，也有诞生，成长，宇宙也像恒星一样，也有诞生

44、，成长， 死亡的时候。死亡的时候。 读图，你能说一说恒星的一生吗？读图，你能说一说恒星的一生吗？ 通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星通过天文观测和发现逐步证实和完善了恒星 的演化理论。的演化理论。 恒星的一生恒星的一生 星际气体星际气体 收缩形成收缩形成 中子星中子星 黑洞黑洞 主序星主序星 原恒星原恒星 主序星主序星 太阳太阳 红巨星红巨星 白矮星白矮星 暗矮星暗矮星 大恒星大恒星 超红巨星超红巨星 超新星超新星 1 1太阳最终将变成太阳最终将变成 ( ( ) ) A A红巨星红巨星 B B白矮星白矮星 C C超新星超新星 D D中子星或黑洞中子星或黑洞 2 2比太阳更大的恒星最终将演化

45、成比太阳更大的恒星最终将演化成( ( ) ) A A、红巨星、红巨星 B B白矮星白矮星 C C超新星超新星 D D中子星或黑洞中子星或黑洞 B D 3进人成年的太阳大约可以稳定进人成年的太阳大约可以稳定100亿年，再亿年，再 过年，太阳将进入晚年期，太阳将逐渐过年，太阳将进入晚年期，太阳将逐渐 演化成。它将再活跃演化成。它将再活跃10亿年，然后成为亿年，然后成为 一颗，并在缓慢中死去，最后作为一颗一颗，并在缓慢中死去，最后作为一颗 而永存。而永存。 4有关白矮星的说法不正确的是有关白矮星的说法不正确的是 ( ) A白矮星是中等质量恒星演化的终点白矮星是中等质量恒星演化的终点 B白矮星在银河系

46、中随处可见白矮星在银河系中随处可见 C、它的质量越大，半径就越小、它的质量越大，半径就越小 D150亿年前宇宙创生和第一批恒星出现以亿年前宇宙创生和第一批恒星出现以 来，恐怕还没有一个白矮星形成来，恐怕还没有一个白矮星形成 50亿亿 红巨星红巨星 白矮星白矮星 黑矮星黑矮星 D 5宇宙中还有质量比太阳大得多的恒星。经天宇宙中还有质量比太阳大得多的恒星。经天 文学家研究证实：相当于太阳质量文学家研究证实：相当于太阳质量 的恒星，进入晚年期后，体积会急剧变大，形的恒星，进入晚年期后，体积会急剧变大，形 成，然后爆发成为。成，然后爆发成为。 1.44倍到倍到2倍倍 超红巨星超红巨星 超新星超新星 6在宇宙中，密度最大的是在宇宙中，密度最大的是 ( ) A、铂、铂 B白矮星白矮星 C、黑矮星、黑矮星 D中子星中子星 D 红巨星红巨星 红巨星在迅速膨胀时，红巨星在迅速膨胀时， 发出的光越来越偏红。发出的光越来越偏红。 它极为明亮，肉眼看到它极为明亮，肉眼看到 的最亮的星中，许多都的最亮的星中，许多都 是红巨星。红是红巨星。红巨星的巨星的体体 积积很大，它的半很大，它的半径径一般一般 比太比太阳阳大大100100倍倍。 行星状星云行星状星云 质量质量大大于于太太阳质量阳质量1.41.4倍倍， 外外围围的的气体气体及冰粒便及冰粒便会会以每秒以每秒 数数十公里的