第一章地球在宇宙中11天體和天體系統(tǒng)(教案)

1、第一章地球在宇宙中第一節(jié) 天體和天體系統(tǒng)教案張鳳蘭教學(xué)目標(biāo)1學(xué)生知道宇宙的物質(zhì)單位天體，了解最基本的天體恒星和星云的基本特征，明白星座的概念，能根據(jù)星座辨認(rèn)九月星空，理解天體系統(tǒng)的形成及層次。2學(xué)生通過學(xué)習(xí)分析恒星之間的距離和運(yùn)動、天體系統(tǒng)的層次關(guān)系，從而感受天文尺度的時空概念，增強(qiáng)現(xiàn)代宇宙意識。教學(xué)重點(diǎn)1 恒星、星云和星座。2天體系統(tǒng)。教學(xué)難點(diǎn)1 恒星間的距離和恒星的運(yùn)動。2恒星、星云的區(qū)別和聯(lián)系。3天球。教學(xué)方法談話法。教學(xué)媒體地球的衛(wèi)星照片，天球儀，星云和星系幻燈片， “北斗七星圖形的變化”投影片，天文掛圖。教學(xué)過程第一課時【新課導(dǎo)入】初中學(xué)習(xí)地理， 研究范圍還只是地球表面，再加上太陽。

2、 不過我們知道，我們的世界卻不僅限于此?，F(xiàn)在我們就面向整個宇宙，而只將地球作為茫茫宇宙中一個普通的行星?！景鍟康谝徽碌厍蛟谟钪嬷小驹O(shè)問】宇宙中都有些什么呢？學(xué)生回答略?！局v解】宇宙之含義包括兩方面：空間和時間。宇宙是由物質(zhì)組成的。從微觀來看，無非是各種基本物理粒子、物理場和化學(xué)原子、分子，從宏觀來看，像地球、月球、太陽、星星等，就構(gòu)成了各種各樣的天體，不同的天體可組成不同的天體系統(tǒng)?！景鍟?第一節(jié) 天體和天體系統(tǒng)一、天體【介紹】 人們對宇宙的探索早在人類文明初期就開始了。 那時人們用肉眼進(jìn)行觀天， 看到日月星辰，而星星又各有不同，有看起來不動的，人稱其為恒星；有移動的行星；還有彗星、流星等

3、。后來，人們借助于光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，又發(fā)現(xiàn)了星云和星系。再后來，加上射電望遠(yuǎn)鏡，人們還發(fā)現(xiàn)了中子星、 類星體和黑洞等。 所有這些都是宇宙中存在的物質(zhì)形式，人們通稱天體?！咎釂枴窟M(jìn)入航天時代以后，出現(xiàn)了許多人造天體，請同學(xué)們舉一些例子。【過渡】我們在初中研究地球上的地理事物時，首先要確定它們的位置， 當(dāng)時我們采用的是什么方法呢？（地球儀）同樣， 在研究天體時， 我們也可用同樣的思路來確定天體的位置，請看，這就是天球儀（演示講解教具） 。學(xué)生閱讀：課本中楷體字“天球”一段?！具^渡】 “天上星，數(shù)不清” ，天上有許多星星，它們模樣都差不多，那么如何區(qū)分它們呢？不管是中國人還是外國人， 都想到了將較亮的

4、恒星連成一定圖形的方法， 在中國是以地上的國家都城等來構(gòu)成這些圖形， 每一顆亮星都給出一個有意義的名字； 而在古希臘， 人們用神話來命名這些圖形，這就是現(xiàn)在國際上通用的星座?！景鍟?二、天球與星座請看幻燈片：四季星空。那么到底天上有多少顆星呢？人類在世界各地用肉眼可看到的星大約有6000 多顆。【討論】四季星空為何不同？不同緯度看到的星空是否相同？【講解】星座就將天球分成了許多區(qū)域，為了便于使用， 國際上正式規(guī)定了 88 個星座，這樣，天球上的每一個天體都屬于某一星座。大熊星座的主要亮星連結(jié)起來， 就像一個勺子， 在我國稱其為北斗星。 而小熊星座最亮的一顆星就是北極星。通過北斗星可找到北極星

5、?！景鍒D】大熊星座與小熊星座。北極星位于北天極附近，可用來確定正北的方向。另一個找北極星的方法是通過仙后座?！景鍒D】仙后星座與小熊星座。小熊、 大熊和仙后星座都位于北天極附近， 是北半球中高緯終年可見的星座。 另外北半球中緯度九月初的 21 時左右，在天頂附近有牛郎星所在的天鷹座和織女星所在的天琴座，它們分別位于銀河兩側(cè)。 而引頸飲銀河水的天鵝座， 其尾部的天津四恰與牛郎星、 織女星形成一個大的直角三角形，是天空中最燦爛的星座?！景鍒D】 天鵝星座、織女星座與天鷹星座。【總結(jié)全課】第二課時【復(fù)習(xí)提問】星座數(shù)目及九月星空圖?！驹O(shè)問導(dǎo)入】宇宙中有各種各樣的天體，那么最基本的天體是什么呢？是恒星和星云

6、?！景鍟咳⒑阈呛托窃啤驹O(shè)問】距離我們最近的恒星是哪顆？【引申】太陽是離地球最近的恒星，而且太陽也是一顆典型的主序星。 由此你能說說恒星的特點(diǎn)嗎？學(xué)生討論?！究偨Y(jié)】正如同學(xué)們所說的那樣，恒星是能自己發(fā)光的、球狀的天體， 其物質(zhì)狀態(tài)是氣態(tài)的?！景鍟亢阈牵河蔁霟釟怏w組成，能自己發(fā)光的球狀天體。【啟發(fā)】 恒星體積同地球比， 要大得多。 但我們觀測它們時， 有的卻只能看到一個亮點(diǎn)，即使用世界上最高倍的望遠(yuǎn)鏡來看也是如此，這說明什么呢？是的， 恒星距離我們十分遙遠(yuǎn)， 以至于我們在量算其距離時， 不得不借助于一個極大的距離單位光年。哪位同學(xué)知道光年是指什么呢？光年就是光在一年中所走過的距離。光是已知傳

7、播速度最快的，其速度為多少呢？好，那就請你粗略地計(jì)算一下一光年相當(dāng)于多少千米。 （ 94605 億千米）離地球最近的恒星是太陽。 那么， 距太陽最近的恒星又是哪一顆呢？ （半人馬座的南門二丙星，即比鄰星）它距我們有多遠(yuǎn)呢？（距地球4.2 光年）【啟發(fā)】 恒星之所以稱為恒星， 是因?yàn)槠湎鄬ξ恢盟坪跏遣蛔兊模?它們靜靜地掛在夜空中，一動不動，可它們是否真的靜止不動呢？當(dāng)然不是， 世界上沒有絕對靜止的物質(zhì)， 恒星也不例外。 只是，恒星相對于我們作的縱深方向上的移動是不可能由肉眼觀測出來的， 而且即使是橫向的移動， 由于恒星距離我們過于遙遠(yuǎn)， 我們通常也不能在短時期內(nèi)看到它們的位置移動。 科學(xué)家們通過

8、觀測和計(jì)算發(fā)現(xiàn)， 恒星在各個方向上都有移動，以北斗七星為例，其十萬年前、現(xiàn)在、十萬年后的形狀都不一樣。【投影】北斗七星圖形的變化圖?！疽龑?dǎo)】科學(xué)家在觀測天空時發(fā)現(xiàn)，天空中除了人們最常見的恒星之外， 還有一些與恒星明顯不同的天體， 看上去它們不是一個亮點(diǎn)， 而是彌散的不規(guī)則的一團(tuán)， 科學(xué)家們將其命名為星云。請看科學(xué)家們拍攝的一些著名星云圖片。【幻燈】獵戶座大星云、馬頭暗星云、蟹狀星云、環(huán)狀星云、羽狀星云?！締l(fā)】星云離我們同恒星一樣遙遠(yuǎn)，其外貌卻不僅是一亮點(diǎn)而已了， 這說明什么呢？（體積巨大）【深化】是的，與恒星相比，星云的體積要大得多，一般來說，一個普通星云的半徑大約為 10 光年，把太陽和比

9、鄰星都包進(jìn)去是沒問題的。星云與恒星之間關(guān)系是很緊密的，現(xiàn)在天文學(xué)家們一般認(rèn)為恒星是星云收縮后形成的， 而恒星演化到最后會將一部分或全部物質(zhì)拋向宇宙空間中， 如超新星的爆發(fā)， 這些物質(zhì)又是星云物質(zhì)的來源之一。 像剛才我們看到的環(huán)狀星云， 就是超新星爆發(fā)而形成的。這樣看來， 與恒星相比，星云在質(zhì)量和密度方面有何不同呢？（質(zhì)量大、密度小）【引導(dǎo)】 星云與恒星相比，還有哪些不同呢？星云是不發(fā)光的， 當(dāng)其中有正在形成的恒星或背景上有亮的恒星時， 可以受激發(fā)光。 從其發(fā)光的光譜分析來看，其主要成分是氫?！具^渡】 恒星和星云是宇宙中的天體，它們本身有許多類型。 除此之外，宇宙中還有一些其它的天體， 有些人們

10、對其了解得還很少， 如類星體、 黑洞等。 宇宙中的天體之間距離都很遙遠(yuǎn)，是不是它們之間就沒有什么聯(lián)系呢？我們還是從最近來說吧。我們生活的地球與哪些天體有聯(lián)系呢？它們是如何聯(lián)系的呢？外貌組成發(fā)光Mit體積密度主要成分恒星球狀氣體自己發(fā)光小大較大氫、氨等星云云霧狀氣體和塵埃自己不發(fā)光:大小較小氫【總結(jié)】請同學(xué)們填一下表。【過渡】星云、恒星、行星等天體在宇宙中并不是獨(dú)立存在的，它們之間往往彼此相關(guān)，形成一些系統(tǒng)。請同學(xué)們舉出一些天體系統(tǒng)的例子?！疽龑?dǎo)】 好，像同學(xué)們舉出的地月系、太陽系、銀河系等都是天體系統(tǒng)。那么，這些系統(tǒng)內(nèi)的天體是如何相互作用的呢？它們之間存在什么形式的關(guān)系呢？（互相吸引；圍繞旋轉(zhuǎn)

11、）【概括】天體是在不斷的運(yùn)動著的。運(yùn)動著的天體互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)，從而形成天體系統(tǒng)。【板書】 四、天體系統(tǒng)【啟發(fā)】天體系統(tǒng)有大有小，大的天體系統(tǒng)又可包含許多小的天體系統(tǒng)。剛才同學(xué)們提到的三個天體系統(tǒng)之間是如何包含的呢？（銀河系含太陽系，太陽系含地月系）【掛圖講解】地月系只有兩個天體，地球和月球，它們之間的平均距離為 384401千米;太陽系則包括太陽、九大行星、數(shù)十顆衛(wèi)星及其它天體，整個太陽系的直徑至少 100億千米 以上；而銀河系則擁有 2000多億顆太陽恒星及恒星系統(tǒng)，包括了我們用肉眼能看到的所有 恒星，其主體部分的直徑達(dá) 7萬光年，太陽就處于距銀河系中心2.3萬光年的位置上?！局v解】銀河系已如此龐大，是否就是最大的天體系統(tǒng)呢？是否就是我們的宇宙呢？還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是。利用天文望遠(yuǎn)鏡，我們可以觀測到在銀河系之外，還有約10億個類似的天體系統(tǒng)，它們被統(tǒng)稱為河外星系?！净脽簟?河外星系（仙女座星云，大、小麥哲倫云等）。目前能夠探測到的最遠(yuǎn)天體，距離地球約為200億光年。從時間的角度說，我們所觀測到的最遠(yuǎn)天體的信息（電磁波）是它們在200億年前發(fā)出的！這就是人類目前所認(rèn)識到的整個宇 宙，科學(xué)家稱之為總星系，是最高一級的天體系統(tǒng)。當(dāng)然，隨著空間探測