太阳和太阳系.ppt

第二章太阳系与地月系,第一节太阳和太阳系第二节月球和地月系第三节月相和潮汐变化,请同学们想一想:如果没有太阳，地球会是什么样?太阳为什么会有这么多的能量并经久不衰?,（没有光照、热量漆黑、冰冷的星球）太阳的光和热是人类赖以生存和活动的源泉。,因为太阳内部的核聚变反应。,太阳及其天体系统太阳系太阳的圈层结构和太阳能流行星太阳系中的小天体太阳系的演化,第一节,太阳和太阳系,了解太阳总体特征和圈层结构。认识太阳、八颗行星和太阳系小天体三者各自在太阳系中的地位和作用。认识八颗行星的的运动特征、分布特点和物理化学特征。认识太阳系小天体主要形态和特征。了解太阳系演化和行星观测基本知识。,知识目标,能力目标,学会阅读“太阳外部结构示意图”、“太阳系图”，增强对太阳系空间结构与分布的的思维能力。运用九大行星的比较资料分析类地行星和类木行星的特点，以及地球是太阳系中唯一有生命物质的行星的主要条件，培养学生阅读分析地理资料的能力和逻辑推理的能力。,使学生了解地球是太阳系中唯一有生命的行星，培养和激发学生热爱地球、关爱地球，增强环保意识。,情感态度与价值观,重点,太阳总体特征和圈层结构。太阳能的产生。行星运动基本特征。行星分布的总特点。三类行星的特点。,难点,太阳总体特征和圈层结构。太阳能量的来源。九大行星运动特征。,一、太阳及其天体系统太阳系,对太阳的认识,太阳,内部圈层结构太阳电磁辐射和带电粒子流局部活动,太阳系的中心太阳系的主要能源,太阳只是一颗非常普通的恒星。只是因为它离地球较近，所以看上去是天空中最大最亮的天体。其它恒星离我们都非常遥远，即使是最近的恒星，也比太阳远27万倍，看上去只是一个闪烁的光点。,太阳系就是我们现在所在的恒星系统。它是以太阳为中心，和所有受到太阳引力约束的天体的集合体：8颗行星、至少165颗已知的卫星,和数以亿计的太阳系小天体。,太阳系的主角是位居中心的太阳，它是一颗光谱分类为G2V的主序星，拥有太阳系内已知质量的99.86%，并以引力主宰着太阳系。木星和土星，是太阳系内最大的两颗行星，又占了剩余质量的90%以上。据估计，太阳的寿命可达100亿年。目前太阳正处于稳定而旺盛的中年时期。,1.太阳内部圈层,二、太阳的圈层结构和太阳能流,太阳的核心区域半径是太阳半径的1/4，约为整个太阳质量的一半以上。太阳核心的温度极高，压力也极大，热核反应得以发生，释放出极大的能量。这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递，才得以传送到达太阳光球的底部，并通过光球向外辐射出去。,太阳中心区的物质密度非常高。太阳在自身强大重力吸引下，太阳中心区处于高密度、高温和高压状态。是太阳巨大能量的发祥地。,辐射层占整个太阳体积的绝大部分。太阳内部能量向外传播除辐射，还有对流过程。即从太阳0.86个太阳半径向外到达太阳大气层的底部，这一区间叫对流层。这是太阳内部结构的最外层。,太阳的能量来源：令太阳发光发热的能量来自于其内部每秒钟核聚变而产生的大量的能。太阳在50亿年的漫长岁月中，只消耗了0.03%的质量。,2.太阳外部圈层从里向外分为光球色球日冕,太阳结构与剖面示意图,光球：明亮。5770K，密度只有地球大气的万分之几，光球上层下降到4000K。厚500KM。色球：亮度仅为光球的1/1000。温度1万K10万几十万K。厚2000km。日冕：亮度及色球的1/1000。暗淡灰白，百万K的高温，厚几百万km。,日冕,太阳结构示意图,日核,辐射区,对流层,光球,色球,不断振动的太阳表面,日珥,日冕,试着填一填，再看答案。,很薄的一层,太阳光基本上从这一层发出,500公里,约为6000K*,黑子,肉眼能见,呈玖瑰色的大气，气体稀薄,发出的可见光不及光球的千分之一,约几千公里,4000-几万,日珥和耀斑,日全食时用特殊望远镜,很稀薄，完全电离的气体层,亮度仅为光球的百万分之一,从色球层边缘向外延伸到几个太阳半径处，甚至更远,内部高达100万度,太阳风,日全食时或用特制的日冕仪,注：K为热力学温标，也叫开氏温标或绝对温标。0=273.15K1=274.15K,太阳表层总体稳定，但也有局部活动，甚至爆发。太阳活动：太阳大气各种变化的总称（太阳“天气变化”）黑子：扰动太阳的明显标志。耀斑：扰动太阳的主要标志，对地球的影响最强烈。磁暴：电离层干扰。产生极光。,黑子,三、行星,行星运动基本特征,行星的分布特点：极其空旷，里密外疏,物理化学特征,行星的卫星,共面性同向性近圆性,类地行星巨行星远日行星,行星,离太阳最近的行星是水星，以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。,最左侧是太阳，向右依次为：水星、金星、地球、火星、木星一、土星、天王星、海王星。,1.行星运动基本特征（1）共面性，是指九大行星的公转轨道面几乎在同一平面上。（2）同向性，是指它们朝同一方向绕太阳公转。（3）近圆性,是指它们的轨道和圆相当接近。,行星的运动,2.行星的分布特点极其空旷，里密外疏。从提丢斯波德定则就可以知道，行星每向外一颗，轨道半径就要增大将近一倍。其余的特点有：公转轨道共面性、公转方向相同、公转轨道都是接近正圆的椭圆等。,3.行星物理化学特征从行星起源于不同形态的物质出发，可以把八大行星分为三类：类地行星(包括水星、金星、地球)巨行星(包括木星、土星)远日行星(包括天王星、海王星、),水星,水星是太阳系八大行星中最内侧最接近太阳的行星，水星在八大行星中是最小的，水星昼夜温差极大，是太阳系八大行星中温差最大的一个行星。水星表面几乎没有大气层。最近的探测中发现水星外气层有钠云的存在。水星也具有磁场，但强度很小。,金星直径与地球差不多。金星是九大行星中，离太阳第二近的行星。浓密的大气层紧紧地包围着金星。,金星,地球,地球在太阳系大家庭中排列老五，从太空中看地球，它是一个极为秀丽的蔚蓝色球体。地球被一层厚厚的大气圈所包围，它的主要成分是氮气和氧气。正是由于大气中有氧和二氧化碳存在，才使得地球上的生物赖以生存下去。,火星,火星直径只及地球的一半，火星绕太阳一周需要687日，在此期间，地球已在自己的轨道上转了1.8圈多。,木星,木星直径是地球的11倍多，木星的亮度仅次于金星，木星确实为九星之王，它的质量是太阳系中其它8颗行星加在一起的2.5倍，相当于地球的318倍。木星没有固体外壳，在浓密的大气之下是液态氢组成的海洋。,土星直径是地球的9倍多。土星是一颗美丽的行星，也是质量和大小仅次于木星的大星。,土星,卡西尼号拍摄的土星照片(NASA),天王星直径有4个地球大。它是太阳系中离太阳第七远行星,从直径来看,是太阳系中第三大行星。天王星的体积比海王星大，质量却比其小。,天王星,海王星直径有4个地球大。海王星是环绕太阳运行的第八颗行星，它是一颗淡蓝色的行星。,海王星,木星的卫星,木星拥有超过61颗卫星，是太阳系中拥有最多卫星的行星。其中靠近内侧的地方有颗特别大。从靠近木星的一端数起依序为：伊奥、欧罗巴、加尼美德、卡利斯托(图从左到右)。,4.行星的卫星,四、太阳系中的小天体,除了行星和它们的卫星，太阳系还包含有大量的小天体：小行星、彗星、流星体、行星际物质。,小行星时常也被称作次级行星或类行星体。,行星间的宇宙空间并非空无一物，其间存在着大量的微小灰尘和气体以及辐射和磁场。,太阳系的形成据信应该是依据星云假说，最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出的。这个理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小，并且同时诞生了数颗恒星。,五、太阳系的演化,占主流的太阳系演化理论是星云说。,太阳及其天体系统太阳系太阳的圈层结构和太阳能流1.太阳内部圈层2.太阳外部圈层行星1.行星运动基本特征2.行星的分布特点3.行星物理化学特征4.行星的卫星太阳系中的小天体太阳系的演化,（2005年上海卷）下列关于金星的叙述，正确的是（）A位于地球和火星之间B卫星数目比土星多C自身能发光D表面平均温度比地球高,D,1人类所能认识到的宇宙是（）A总星系B银河系C太阳系D银河外星系,A,2和是太阳活动的主要标志。,黑子,耀斑,3地球左邻右舍的两个恒星分别是星和星。,水,金,思考（第38页）1.太阳在红巨星阶段大约持续10亿年。,2.大约在50亿年前，银河系中一团质量为12倍太阳质量的、含有足够多的重元素的星云，在自引力作用下开始收缩，内部温度逐渐升高。收缩过程持续几千万年，开始经历了一个快速收缩阶段，后来收缩逐渐放慢，形成了太阳原恒星。当原恒星的中心温度升至七百万度，氢聚变为氦的热核反应启动，太阳成一颗主序星。这个阶段持续约一百亿年。换言之，约50亿年后，太阳将变为一颗红巨星。持续约10亿年后，它经历内部塌缩、外部抛射物质的过程。最后，太阳将变成一颗白矮星。,3.下述情况下，不可能养育出地球及人类。第一，如果太阳不是新一代恒星，并含有宇宙早期恒星爆发抛射出来的较重元素；第二，如果太阳不是主序星；第三，如果太阳是大质量主序星，或虽是主序星但非中年，不能给与地球生命演化所经历的几十亿年时间；第四，如果太阳是双星成员，或聚星、星团中离其它恒星较近、受其它恒星引力干扰较大的恒星。,思考（第41页）按太阳辐射的总功率，每秒钟热核反应的氢元素为3.8651026/(6.211011)=6.221014克而50亿年=50108365.2422246060=1.57781017秒。故50亿年来，已有9.81031克的氢聚变为氦，此值约占太阳总质量的5%。由此可见，再过50亿年，聚变为氦的氢将占太阳质量的10%；以致太阳氢核心约占太阳总质量的13%。,思考（第42页）i反映行星运动的共面性特征,b/a反映行星运动的近圆性特征。本节节首的彩图符合行星运动的基本特征。各行星轨道运动的平均速度计算如下：,思考（第43页）,1.计算结果如下表。,2.3，2.8天文单位处，本以为有一颗行星存在，实际观测表明，