必修一 第一章 宇宙中的地球 第一节 地球的宇宙环境（1）

古 往 今 来 曰 宙 天 地 四 方 曰 宇

公元2世纪，古希腊天文学家 托勒密完善了“地心说”

16世纪，波兰天文学家哥白尼 提出“日心说”

18世纪，天文学家引进“星系” 一词；

20世纪60年代以来，大型天文 望远镜的使用以及空间探测技 术的发展，使天文观测的尺度 逐渐扩展到150—200亿光年的 时空区域……

一、人们对宇宙的认识 宇宙叫作“可见宇宙”或“已知宇宙”。 可见宇宙的半径约为140亿光年。 ● 上下四方曰宇，往古来今曰宙 ● 天文学家把人类目前能观测到的有限 宇宙叫作“可见宇宙”或“已知宇宙”。 可见宇宙的半径约为140亿光年。

【活动】根据课本P6 —— 活动 思考、计算并回答： ① 何为光年？一光年约为多少千米？ ② 计算可见宇宙的半径约为多少千米？ ③ 面对上题的数字，你有什么感慨？

【总结】光年为光在真空中一年所传播的 距离，一光年约为94608亿千米。可见宇宙 的半径 = 94608亿千米×140亿≈1.32×1023 千米。由此可见，宇宙的范围是极其宽广 的，可以说是无边无际的。宇宙中的奥秘 无穷，有待于我们进一步的探索。

日地距离1.5亿千米大约相当于多 少光年？换言之，太阳光要多久才能 照射到地球呢？

光从牛郎星来到我们的眼里，需要16 年4个月；光从织女星来，需要26年5个月。 牛郎织女两星不是在同一方向，两星之间 的距离是16.4光年。无线电波的速度和光 一样，假使牛郎想打一个无线电话给织女， 得等32年才有收到回电的可能。牛郎星离 我们的距离为154万亿千米，比太阳远100 万倍；织女星离我们的距离为250万亿千 米，比太阳远170万倍。

根据大爆炸理论，宇宙是 由一个致密致热的奇异点膨胀 到现在的状态的。大爆炸理论 （Big Bang‎）是天体物理学关 于宇宙起源的理论。根据大爆 炸理论，宇宙是在大约140亿 年前由一个密度极大且温度极 高的状态演变而来的。大爆炸 一词在狭义上是指宇宙形成最初一段时间所经历的剧 烈变化，这段时间通过计算大概在距今137亿（1.37 × 1010）年前；但在广义上指当今流行的揭示宇宙起源 和膨胀的理论。这一理论的直接推论是我们今天所处 的宇宙同昨天或者明天的宇宙不同。

大爆炸 Big Bang

宇宙红移 简单的说，红移就是对应的星球逐渐远 离我们的证据，也是宇宙大爆炸理论的证明。 如果对应的星系正在靠近我们，它的辐射就 向短波方向偏移，俗称蓝移，即移向蓝光方 向的波长。靠近我们的速度越快，蓝移的幅 度就越大。相反，如果星系正在远离我们， 他的辐射就向长波方向偏移，也就是红移， 即移向红光方向的波长。同样远离我们的速 度越快，红移的幅度就越大。

二、多层次的天体系统 （1） 天体的概念：

二、多层次的天体系统 （1） 天体的概念： 宇宙中物质的存在形式。 《地理学辞典》天体：天体即在天空中被 观测到存在于地球大气以外的物体。

二、多层次的天体系统 宇宙中物质的存在形式 （1） 天体的概念： 物质性、运动性

二、多层次的天体系统 宇宙中物质的存在形式 （1） 天体的概念： （2） 天体的分类

二、多层次的天体系统 宇宙中物质的存在形式 （1） 天体的概念： （2） 天体的分类 自然天体： 恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星、 星际物质等

二、多层次的天体系统 宇宙中物质的存在形式 （1） 天体的概念： （2） 天体的分类 自然天体： 恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星、 星际物质等 人造天体： 人造卫星、宇宙飞船、太空实验室、 航天飞机等

太 空 实 验 室 宇 宙 飞 船 人 造 卫 星 航 天 飞 机

2005年1月15日， 一个荷兰人刚 好捕捉到这张 太阳黑子和一 架掠过太阳表 面的飞机的照 片，这架飞机 是天体吗？

【课堂演练】 2005年10月6日至10日，地球 穿越天龙座流星群的轨道。我国乃至北半球 各地都可用肉眼观测到少见的天龙座流星雨， 各地最佳观测时间是在日落后40分钟至深夜 24时，而天龙座流星雨极盛期出现在北京时 间10月8日23时前后。据此回答下题： 材料中所述地理事象属于天体的是 A. 天龙座 B. 流星群 C. 流星雨 D. 陨星

B 【课堂演练】 2005年10月6日至10日，地球 穿越天龙座流星群的轨道。我国乃至北半球 各地都可用肉眼观测到少见的天龙座流星雨， 【课堂演练】 2005年10月6日至10日，地球 穿越天龙座流星群的轨道。我国乃至北半球 各地都可用肉眼观测到少见的天龙座流星雨， 各地最佳观测时间是在日落后40分钟至深夜 24时，而天龙座流星雨极盛期出现在北京时 间10月8日23时前后。据此回答下题： B 材料中所述地理事象属于天体的是 A. 天龙座 B. 流星群 C. 流星雨 D. 陨星

流星体——流星——陨星（陨石、陨铁）

流星体

陨石坑

恒星

旋涡星云

玫瑰星云

彗星

火星

卫星

小结：主要天体类型及特点 天体类型 特 点 质量体积巨大，自身能发光发热 的球状天体。 恒 星 质量体积比恒星还要大，密度很 特 点 质量体积巨大，自身能发光发热 的球状天体。 恒 星 质量体积比恒星还要大，密度很 小的云雾状天体。 星 云 沿椭圆轨道环绕恒星运行的、近 似球形的天体。 行 星

太阳系的小行星与大行星比较有许 多相似的地方，它们同样直接围绕 恒星太阳运动，同样是椭圆轨道。 当然它们与八大行星相比又有许多 不同的地方，比如：它们的数量很 多，它们的质量和体积很小，因此 它们的轨道比较容易发生变化。说 到轨道，小行星的运行轨道主要位 于火星和木星之间，我们把小行星 最集中的这块区域叫小行星带。 小行星 围绕行星运行，质量比所绕行的行 星要小得多的天体。 卫 星

彗 星 流星体 由散碎固体物质和一些气体物质集聚而成，环绕太阳运动的一种天体。接近太 阳时的彗星由彗核、彗发和彗尾组成。 彗 星 在行星际空间环绕太阳运行的微小天体。 流星体高速闯入大气层，它们就会因为 同与大气中的分子和原子相摩擦而燃烧， 并且产生明亮的光迹，形成流星现象。 质量比较大的流星体，形成特别亮的流 星，叫火流星。少数流星体很大（肯定 形成火流星），未能完全燃烧，剩余的 固体落到地表，形成陨星。根据组成物 质的不同，陨星可以分为铁陨星(又叫陨 铁)、石陨星（又叫陨石）和石铁陨星。 流星体

二、多层次的天体系统 宇宙中物质的存在形式 （1） 天体的概念： （2） 天体的分类 （3） 天体系统

二、多层次的天体系统 宇宙中物质的存在形式 （1） 天体的概念： （2） 天体的分类 万有引力和天体运动 （3） 天体系统

阅读教材P7，回答： ①银河系和河外星系主要由什么天体 组成？离太阳最近的恒星与太阳的距离约 为多少光年？ ②银河系的组成天体主要有哪两类？ 目前人类所能观测到的河外星系约有多少 个？银河系与河外星系的关系如何？ ③银河系和河外星系共同构成了什么 天体系统？

银河系 总 星 系 河外星系

小组讨论， 回答： ①太阳系的八大行星是哪八颗？排列顺序 怎样？ ②请正确描述小行星带的位置？ ③八大行星绕日公转运动有何共同特征？

八大行星绕日公转运动共同特征 1. 同向性。大行星都是自西向东绕太 阳公转运动。 2. 近圆性。每一个行星的运行轨道都 呈椭圆形，太阳位于这些椭圆一侧的共同 焦点上。 3. 共面性。大行星的公转轨道都近似 在同一个平面上。

其它恒星系统 银河系 总 星 系 太阳系 河外星系

其它恒星系统 银河系 地月系 总 星 系 太阳系 河外星系 其它天体

【延伸】水星凌日 如右图，2003年5月 7日，水星出现了凌日 现象，即水星呈现为 一个小黑点从太阳表 面划过。这种被天文 学家称之为“水星凌 日”的奇观在21世纪 将仅出现14次。下列叙述正确的是 A. 火星也会出现凌日现象 B. 可以直接用裸眼观测凌日 C. 金星凌日现象最便于观察 D. 只有用望远镜才能观测到凌日现象

C 【延伸】水星凌日 如右图，2003年5月 7日，水星出现了凌日 现象，即水星呈现为 一个小黑点从太阳表 面划过。这种被天文 学家称之为“水星凌 日”的奇观在21世纪 将仅出现14次。下列叙述正确的是 C A. 火星也会出现凌日现象 B. 可以直接用裸眼观测凌日 C. 金星凌日现象最便于观察 D. 只有用望远镜才能观测到凌日现象