太阳系的形成与地球的诞生恒星的一生傅耀方学习教案

1、会计学1太阳系的形成与地球的诞生太阳系的形成与地球的诞生(dnshng)恒恒星的一生傅耀方星的一生傅耀方第一页，共29页。为什么我们每次看到的太阳(tiyng)总是 东升西落 呢？人们选地球为参照物时，地球是静止的，太阳是运动的。当地球以一定的速度绕地轴(dzhu)自西向东运动，相对于地球，太阳则是自东向西运动，所以人们以为太阳东升西落。第1页/共28页第二页，共29页。托勒密的宇宙托勒密的宇宙(yzhu)体系体系 地心说地心说地球是宇宙的中心，太阳(tiyng)和其他天体都是绕地球转动的。一、从地心说到日心说第2页/共28页第三页，共29页。哥白尼的宇宙哥白尼的宇宙(yzhu)体系体系 日心

2、说日心说太阳是宇宙(yzhu)的中心，地球和行星都是绕太阳转动的。第3页/共28页第四页，共29页。 创立者创立者创立时间创立时间宇宙的中心宇宙的中心地心说地心说日心说日心说一、从地心说到日心说“日心说日心说”的提出的提出(t ch)有何意义呢有何意义呢？“日心说日心说”推翻了长期居于统治地位的推翻了长期居于统治地位的“地地心说心说”，并科学的阐明，并科学的阐明(chnmng)了天体了天体运行的现象，为认识太阳系，进而认识地球运行的现象，为认识太阳系，进而认识地球的起源奠定了基础。的起源奠定了基础。但是，为了捍卫这个学说不少仁人志士都付但是，为了捍卫这个学说不少仁人志士都付出了鲜血甚至是生命。

3、出了鲜血甚至是生命。为了为了(wi le)宣扬日心说布鲁诺被叛成异教徒而火刑宣扬日心说布鲁诺被叛成异教徒而火刑托勒密托勒密公元公元2世纪世纪地球地球哥白尼哥白尼16世纪世纪太阳太阳太阳系究竟如何形成？太阳系究竟如何形成？第4页/共28页第五页，共29页。讨论(toln)：八大行星绕日运行的特点第5页/共28页第六页，共29页。二、太阳系的形成与地球(dqi)的起源1.1.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2.2.共面性共面性公转轨道公转轨道(gudo)(gudo)平面大多平面大多接近于接近于 同一平面同一平面3.3.近圆性近圆性公转轨道公转轨道(gudo)(gudo)的接

4、近于的接近于圆圆八大行星绕日运行(ynxng)的特点：你能猜测太阳系是如何形成的么？同一片星云同一片星云? ?第6页/共28页第七页，共29页。星云：是由气体和尘埃物质组星云：是由气体和尘埃物质组 成的巨大云雾状天体成的巨大云雾状天体(tint)， 直径大多十几光年。直径大多十几光年。推断推断(tudun)理理由：由：星云星云(xngyn)云盘的旋云盘的旋转盘相同转盘相同同向性同向性共面性共面性星云云盘是星云云盘是扁平的扁平的第7页/共28页第八页，共29页。太阳系和太阳系的行星形成于同一个旋转太阳系和太阳系的行星形成于同一个旋转盘的星云云盘，太阳的自转方向和太阳系盘的星云云盘，太阳的自转方向

5、和太阳系的行星的公转方向才会一致的行星的公转方向才会一致(yzh)（同向（同向性）；形成太阳系的行星物质来源于同一性）；形成太阳系的行星物质来源于同一个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星个扁平的星云云盘，才导致太阳系的行星的公转轨道几乎位于同一平面（共面性）的公转轨道几乎位于同一平面（共面性）。第8页/共28页第九页，共29页。演化过程： 1.星云(xngyn)的尘埃和气体物质形成一个旋转 的圆盘； 2.圆盘中心的气体坍塌收缩成太阳； 3.剩余的星云(xngyn)物质进一步收缩演化成地 球等行星。“康德康德(kn d)(kn d)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(shu s

6、u)形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩(shu su)演化，形成地球等行星。第9页/共28页第十页，共29页。第10页/共28页第十一页，共29页。太阳系形成太阳系形成(xngchng)的其的其他假说他假说“灾变说灾变说”：认为地球等行星是因：认为地球等行星是因为某种偶然的巨变为某种偶然的巨变(jbin)而从太而从太阳中分离出来的。阳中分离出来的。“遭遇说遭遇说”：其他天体经过太阳附：其他天体经过太阳附近，吸引出太阳内部物质形成行星近，吸引出太阳内部物质形成行星。第11页/共28页第十二页，共29页。恒星(hngxng)的一生第12页/共28页第十三页，共29页。为什么科学

7、家会产生为什么科学家会产生(chnshng)这样的这样的预言？预言？思考思考(sko)：上个世纪初，科学家就预言太阳和太阳系最终将走向“死亡”，恒星是有生命的。现在的很多天文观测和发现逐步证实和完善了恒星的演化理论。第13页/共28页第十四页，共29页。比一比：看谁认识(rn shi)的多主序星主序星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(hidng)第14页/共28页第十五页，共29页。星云在引力作用下收缩而渐渐形成星云在引力作用下收缩而渐渐形成恒星。引力收缩使恒星中心温度升恒星。引力收缩使恒星中心温度升高，至高，至700700万摄氏度的时候开始万摄氏度的时候开始(kish

8、)(kish)出现轻核聚变，引力和核出现轻核聚变，引力和核反应产生的压力平衡，恒星变不再反应产生的压力平衡，恒星变不再收缩，形成一颗非常稳定的恒星，收缩，形成一颗非常稳定的恒星，我们称之为主序星。我们称之为主序星。主序阶段是恒星的青壮年期，恒星主序阶段是恒星的青壮年期，恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命在这一阶段停留的时间占整个寿命的的90%90%以上。以上。主序星太阳(tiyng)就是一颗主序星！第15页/共28页第十六页，共29页。红巨星恒星在发光几亿到几十年后，中心内部的氢含量恒星在发光几亿到几十年后，中心内部的氢含量将消耗殆尽，由于热核反应的能量供应不足，恒将消耗殆尽，由于热核反应的能

9、量供应不足，恒星整体开始收缩，收缩使温度增高，紧贴在核心星整体开始收缩，收缩使温度增高，紧贴在核心外面的薄层开始氢聚变为氦的热核反应，这时外外面的薄层开始氢聚变为氦的热核反应，这时外层温度增高，体积逐渐变大。膨胀时，恒星的最层温度增高，体积逐渐变大。膨胀时，恒星的最外层变冷，并发出红光，最后生成外层变冷，并发出红光，最后生成“红巨星红巨星”。不过不过(bgu)(bgu)，虽然温度降低了一些，可红巨星，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星明亮。肉眼看到的最亮的星中，许多都是红巨星

10、。红巨星的体积红巨星的体积(tj)(tj)很大，它的很大，它的半径一般比太阳大半径一般比太阳大100100倍。倍。第16页/共28页第十七页，共29页。恒星在核能耗尽后，如它的质恒星在核能耗尽后，如它的质量小于个太阳质量就将成为白量小于个太阳质量就将成为白矮星。没有核能后，它靠引力矮星。没有核能后，它靠引力收缩供能，等收缩到原半径的收缩供能，等收缩到原半径的几十分之一到百分之一后，恒几十分之一到百分之一后，恒星就变成了一个体积很小、亮星就变成了一个体积很小、亮度很低、但质量大、中心密度度很低、但质量大、中心密度很高，仅靠剩余热量发光的白很高，仅靠剩余热量发光的白色天体。随着它的余热逐渐消色天体

11、。随着它的余热逐渐消失失(xiosh)。表面温度逐渐降。表面温度逐渐降低，慢慢成为黑矮星。低，慢慢成为黑矮星。白矮星白矮星的密度在1000万吨/立方米左右。白 矮星是一颗已死亡的恒星(hngxng)，中心的热核反 应已停止 。 第17页/共28页第十八页，共29页。123456主序星主序星1红巨星红巨星2、3、4行星状星云行星状星云5白矮星白矮星6第18页/共28页第十九页，共29页。星云星云(xngyn)太阳太阳50亿年亿年. 红巨星红巨星50亿年亿年.白矮星10亿亿年年暗矮星暗矮星漫长漫长.第19页/共28页第二十页，共29页。大恒星大恒星(hngxng)(hngxng)的一生的一生第20

12、页/共28页第二十一页，共29页。如果恒星的质量是如果恒星的质量是1.442倍太阳倍太阳的质量，它进入晚年后体积会急的质量，它进入晚年后体积会急剧变大，形成剧变大，形成(xngchng)超红超红巨星。巨星。超红巨星随后爆发成超新星。超超红巨星随后爆发成超新星。超新星爆发的强大冲击波会是星际新星爆发的强大冲击波会是星际云局部密度变大，引发星系云局云局部密度变大，引发星系云局部引力收缩。所以超部引力收缩。所以超 新星爆发新星爆发是导致一部分恒星诞生的直接动是导致一部分恒星诞生的直接动力。所以超新星爆发是宇宙中生力。所以超新星爆发是宇宙中生命的摇篮。命的摇篮。超新星第21页/共28页第二十二页，共2

13、9页。恒星在核能耗尽之后，如果恒星在核能耗尽之后，如果(rgu)它的质量在它的质量在1.442太太阳质量之间就会成为中子星阳质量之间就会成为中子星。中子星是由一种叫做中子。中子星是由一种叫做中子的基本粒子组成的超密度恒的基本粒子组成的超密度恒星。它的直径只有星。它的直径只有10千米左千米左右，其密度特别大，右，其密度特别大，1立方立方厘米可达厘米可达1亿吨以上，自转亿吨以上，自转特别快。特别快。中子星宇宙宇宙(yzhu)中的灯塔中的灯塔第22页/共28页第二十三页，共29页。黑洞(hidng)质量比太阳大质量比太阳大2 2倍以上的恒星，超倍以上的恒星，超新星爆炸后会形成新星爆炸后会形成“黑洞黑

14、洞”。黑。黑洞会把附近所有洞会把附近所有(suyu)(suyu)的物质的物质都吸进去，就连光线也会被吞没都吸进去，就连光线也会被吞没，所以我们是看不见黑洞的。，所以我们是看不见黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一颗恒但是如果黑洞附近有另外一颗恒星，我们可以从这颗邻近恒星的星，我们可以从这颗邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形，证明物质被吸入黑洞时的情形，证明黑洞的存在。黑洞的存在。 黑洞黑洞(hidng)也是也是一种天体一种天体第23页/共28页第二十四页，共29页。大质量恒星大质量恒星(hngxng)的演化的演化大质量大质量恒星恒星超红巨星超红巨星A超新星超新星B中子星中子星黑洞黑洞C1C2AC2C

15、1B说一说大恒星衰老说一说大恒星衰老(shuilo)和消亡的过程和太阳有什么不同。和消亡的过程和太阳有什么不同。第24页/共28页第二十五页，共29页。 决定恒星寿命的因素只有一个决定恒星寿命的因素只有一个质量！质量！ 质量愈大，寿命愈短！质量愈大，寿命愈短！ 太阳可活一百亿年，而天狼星的寿命却只太阳可活一百亿年，而天狼星的寿命却只有几百万年。按比例来看，如果太阳可活有几百万年。按比例来看，如果太阳可活七十岁，天狼星只能七十岁，天狼星只能(zh nn)活三天！活三天！恒星恒星(hngxng)的的寿命寿命1515倍太阳倍太阳(tiyng)(tiyng)质量质量 1 1千万年千万年1 1倍太阳倍太

16、阳(tiyng)(tiyng)质量质量 1 1百亿年百亿年倍太阳倍太阳(tiyng)(tiyng)质量质量 1 1万万亿年亿年恒星的寿命恒星的寿命第25页/共28页第二十六页，共29页。通过天文观测和发现逐步证实和完善通过天文观测和发现逐步证实和完善(wnshn)(wnshn)了恒星的演化了恒星的演化理论。理论。恒星恒星(hngxng)(hngxng)的的一生一生 星云星云(xngyn)(xngyn)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主序星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第26页/共28页第二十七页，共29页。第27页/共28页第