第二章宇宙和地球

第二章宇宙和地球第一節(jié)、宇宙起源和結(jié)構(gòu)一、宇宙的起源

宇宙是怎樣開端的呢？

宇宙是由大約150億年前發(fā)生的一次大爆炸形成的。

爆炸后100萬(wàn)年到20億年

逐步形成各類天體星系二、宇宙的組成(一)天體宇宙是物質(zhì)的，在宇宙空間存在著形形色色的星體，如恒星、星云、行星、衛(wèi)星、彗星、流星、氣體、塵埃等，它們都在不停地運(yùn)動(dòng)、變化著。這些星體通稱為天體。恒星、星云是宇宙中最主要的天體1.恒星恒星是由熾熱氣體組成的、能夠自身發(fā)光的球形或類似球形的天體。構(gòu)成恒星的氣體主要是氫，其次是氦，其它元素很少。

離地球最近的恒星是太陽(yáng)，恒星的運(yùn)動(dòng)問題一：恒星是靜止的嗎？

問題二：什么恒星看上去是靜止的？

北斗七星形狀的變化我們所熟悉的北斗七星，現(xiàn)在看起來排列得像勺子的形狀。但是十萬(wàn)年以前和十萬(wàn)年以后，形狀卻跟現(xiàn)在不一樣。這是因?yàn)楸倍菲咝歉鞒蓡T運(yùn)動(dòng)的方向、速度不同造成的。

恒星的演變恒星也有自己的生命史，它們從誕生、成長(zhǎng)到衰老，最終走向死亡。2.星云星云是由星際空間的氣體和塵埃結(jié)合成的云霧狀天體。

獵戶座大星云金牛座蟹狀大星云各式各樣的星云3.星際物質(zhì)在恒星與恒星之間存在著極其廣大的空間，稱為星際空間。彌漫于星際空間的極其稀薄的物質(zhì)稱為星際物質(zhì)。主要的星際物質(zhì)有兩類，即星際氣體(氣態(tài)的原子、分子、電子和離子)和星際塵埃(微小的固態(tài)質(zhì)點(diǎn))。(二)天體系統(tǒng)宇宙中的物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)的主要方式是天體按照一定的系統(tǒng)和規(guī)律相互吸引和相互繞轉(zhuǎn)，形成不同層次的天體系統(tǒng)。1、銀河系銀河系是地球和太陽(yáng)所屬的星系。銀河系約有2000多億個(gè)恒星。銀河系側(cè)看像一個(gè)中心略鼓的大圓盤，整個(gè)圓盤的直徑約為10萬(wàn)光年，太陽(yáng)位于據(jù)銀河中心2.3萬(wàn)光年處。銀河系俯視像一個(gè)巨大的漩渦,這個(gè)漩渦有四個(gè)旋臂組成。2、太陽(yáng)和太陽(yáng)系

（1）太陽(yáng)太陽(yáng)是一個(gè)熾熱的氣體球，它的質(zhì)量相當(dāng)于地球質(zhì)量的33萬(wàn)多倍，體積大約是地球的130萬(wàn)倍，半徑約為70萬(wàn)公里，太陽(yáng)距離地球1.5億千米，直徑約1392000千米，從地球到太陽(yáng)上去步行要走3500多年，就是坐飛機(jī)，也要坐20多年。太陽(yáng)的能量

太陽(yáng)在每分鐘發(fā)出的總能量約為2.273×1028焦。太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：主要可以分為三層，核心區(qū)、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)。太陽(yáng)的能量來源于其核心部分。原理：核聚變太陽(yáng)大氣的結(jié)構(gòu)

光球:位于對(duì)流層之外，屬太陽(yáng)大氣層中的最低層或最里層，光球?qū)拥暮穸燃s500公里，平均溫度約6000℃，有黑子。色球：光球之外，充滿磁場(chǎng)的等離子體層，厚約2500公里。其溫度從里向外增加，與光球頂銜接的部分約4500℃，到外層達(dá)幾萬(wàn)攝氏度。有耀斑現(xiàn)象。

日冕：日冕是太陽(yáng)大氣的最外層。日冕中的物質(zhì)也是等離子體，它的密度比色球?qū)痈?，而它的溫度反比色球?qū)痈撸蛇_(dá)上百萬(wàn)攝氏度。

太陽(yáng)活動(dòng)

太陽(yáng)活動(dòng)的標(biāo)志：太陽(yáng)黑子和耀斑大量出現(xiàn)。太陽(yáng)活動(dòng)的周期：平均11年。太陽(yáng)活動(dòng)的影響：無線電短波通訊受到影響；使地球磁場(chǎng)受到擾動(dòng)，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象；兩極地區(qū)的產(chǎn)生極光現(xiàn)象；影響地球上的氣候變化；

……太陽(yáng)黑子太陽(yáng)耀斑（2）太陽(yáng)系以太陽(yáng)為中心并受其引力的支配而環(huán)繞它運(yùn)動(dòng)的天體系統(tǒng)叫太陽(yáng)系。太陽(yáng)系的成員包括太陽(yáng)和環(huán)繞太陽(yáng)的行星（如水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星），2000多顆軌道已確定的小行星，數(shù)量不少的衛(wèi)星以及為數(shù)很多的彗星與流星體等。行星行星是在橢圓軌道上環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的、近似球形的天體。在天空背景上，行星有明顯的位移。目前已知環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的有九大行星，按照它們同太陽(yáng)的遠(yuǎn)近，依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。小行星：除九大行星外，還有至今為止發(fā)現(xiàn)的約70萬(wàn)顆小行星。衛(wèi)星衛(wèi)星是圍繞行星運(yùn)行的天體，月球就是最明顯的衛(wèi)星的例子。在太陽(yáng)系里，除水星和金星外，其他行星都有衛(wèi)星。太陽(yáng)系已知的天然衛(wèi)星總數(shù)（包括構(gòu)成行星環(huán)的較大的碎塊）至少有160顆。木星的天然衛(wèi)星最多，其中17顆已得到確認(rèn)，至少還有6顆尚待證實(shí)。彗星彗星是在扁長(zhǎng)軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)行的一種質(zhì)量較小的天體。當(dāng)彗星運(yùn)行到離太陽(yáng)相當(dāng)近的時(shí)候，彗發(fā)變大，太陽(yáng)風(fēng)把彗發(fā)中的氣體和微塵推開，形成彗尾。彗尾一般長(zhǎng)幾萬(wàn)千米，最長(zhǎng)可達(dá)幾億千米。流星體流星體是行星際空間的塵粒和固體小塊，數(shù)量眾多。沿同一軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行的大群流星，稱為流星群。闖入地球大氣圈的流星體，因同大氣摩擦燃燒而產(chǎn)生的光跡，劃過長(zhǎng)空，叫做流星現(xiàn)象。未燒盡的流星體降落到地面，叫做隕星。其中石質(zhì)隕星叫做隕石，鐵質(zhì)隕星叫做隕鐵。

吉林一號(hào)隕石行星際物質(zhì)行星際空間雖然空空蕩蕩，但并非真空，其中分布著極稀薄的氣體和少量塵埃。這些氣體和塵埃叫做行星際物質(zhì)。3、月球與地月系(1)月球月球俗稱月亮。是地球唯一的衛(wèi)星。月球主要參數(shù)：年齡大約有46億年；直徑約3476公里，是地球的3/11，太陽(yáng)的1/400。體積只有地球的1/49，質(zhì)量約7350億億噸，相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。環(huán)境：無大氣和水分。月面形態(tài)：月面上陰暗部分，是低洼的大平原，明亮的部分是高地和山脈。月球的正面永遠(yuǎn)都是向著地球，其原因是潮汐長(zhǎng)期作用的結(jié)果。(2)地月系地球與月球構(gòu)成了一個(gè)天體系統(tǒng)，稱為地月系。在地月系中，地球是中心天體，因此一般把地月系的運(yùn)動(dòng)描述為月球?qū)τ诘厍虻睦@轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，地月系的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，是地球與月球?qū)τ谒鼈兊墓操|(zhì)心的繞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。月球公轉(zhuǎn)周期為27天7小時(shí)43分11.6秒，也就是27.32166天。(3)月相變化月球的各種圓缺形態(tài)叫月相。東西越來越靠東峨眉月

上上西西下下東東月相的成因月球環(huán)繞地球旋轉(zhuǎn)時(shí)，地球、月球、太陽(yáng)之間的相對(duì)位置不斷地變化。因?yàn)樵虑虮旧聿话l(fā)光，月球可見發(fā)亮部分是反射太陽(yáng)光的部分。只有月球直接被太陽(yáng)照射的部分才能反射太陽(yáng)光。我們從不同的角度上看到月球被太陽(yáng)直接照射的部分，這就是月相的來源。

月出時(shí)間的變化月亮愈圓，可見時(shí)愈長(zhǎng)，月牙愈窄，可見時(shí)愈短。為什么月出時(shí)間每天有變化呢？這是因?yàn)?，地球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)，月球也在繞地球公轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)一周，而月球繞地公轉(zhuǎn)則已轉(zhuǎn)過周，時(shí)間上每月相差約22小時(shí)，每日相差約50分鐘。所以當(dāng)新月時(shí)，月亮與太陽(yáng)同升同落，以后，月亮比太陽(yáng)每日遲升50分鐘，至上弦時(shí)，遲升6小時(shí)，滿月時(shí)，遲升12小時(shí)，下弦時(shí)，遲升18小時(shí)。月出時(shí)間的變化月相新月上弦月滿月下弦月地平線以上時(shí)間段可見時(shí)間段6時(shí)—18時(shí)12時(shí)—24時(shí)18時(shí)—6時(shí)0時(shí)—12時(shí)無18時(shí)—24時(shí)18時(shí)—6時(shí)0時(shí)—6時(shí)丁丙乙甲峨眉月任務(wù)一：下列四幅圖各是什么日期觀測(cè)的？東東東東西西西西滿月上弦月下弦月任務(wù)二：某中學(xué)生畫了一幅“東升的月亮”請(qǐng)判斷哪幅圖是正確的，并說明理由甲

乙

東東西西√任務(wù)三：某編輯為了表?yè)P(yáng)某山村教師常常工作到深夜才回家，配了一幅插圖題為“披星戴月”。請(qǐng)問圖中內(nèi)容與報(bào)道內(nèi)容是否符合？為什么？應(yīng)該怎樣改動(dòng)？東

西

(4)日食和月食日食和月食形成的條件發(fā)生日食的條件：日月相合于黃白交線發(fā)生月食的條件：日月相沖于黃白交線日食的種類和過程日食可以分為三種：日全食、日偏食和日環(huán)食日食的過程初虧食既食甚生光復(fù)圓3、月食的種類和過程月食可分為月偏食、月全食及半影月食三種（三）星空觀察1、天球人們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便和與人們的感覺相符，在天文學(xué)里，也就真的引進(jìn)了一個(gè)假想的圓球，它的球心就是觀測(cè)者，它的半徑是無窮大。這個(gè)圓球，叫做天球。天體在天球上的投影天球上的天極和天赤道2、星座和視星等星座：為了便于認(rèn)識(shí)恒星，人們把天球上的恒星分成若干群落，每個(gè)群落的恒星都有自己獨(dú)特的形狀并占據(jù)一定的空間，這樣的恒星群落稱為星座。全天球可分成88個(gè)星座。視星等：人們根據(jù)恒星的亮暗程度，把恒星劃分了不同的等級(jí)。古代人們將恒星的亮度分為6個(gè)等級(jí)，稱為視星等。大熊星座圖形四瓣簡(jiǎn)明星座圖3、著名的星座和恒星大熊座和北斗七星

小熊座和北極星

仙后座3、著名的星座和恒星天琴座和織女星

天鷹座和牛郎星第四章人類共同的家園——地球3、著名的星座和恒星金牛座和畢宿五獵戶座及其亮星大犬座和天狼星第二節(jié)：地球的運(yùn)動(dòng)一、地球的形狀和大?。ㄒ唬┑厍虻男螤顝娜嗽斓厍蛐l(wèi)星上拍攝的地球人類對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高的。正圓球體、旋轉(zhuǎn)橢球體、三軸橢球體以及地球形體等，對(duì)于地球的真實(shí)形狀而言，可以說都是近似的。地球的形狀不能用某種幾何形狀來表示，嚴(yán)格地說應(yīng)稱它為地球形體。（二）地球的大小極半徑：是從地心到北極或南極的距離，6356.8千米（兩極的差極小，可以忽略）赤道半徑：是從地心到赤道的距離，6378.1千米平均半徑：6371千米。這個(gè)數(shù)字是地心到地球表面所有各點(diǎn)距離的平均值赤道周長(zhǎng)：約4萬(wàn)千米體積：10832億立方千米二、地球的運(yùn)動(dòng)

地球繞其自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)叫地球的自轉(zhuǎn)。（方向自西向東）地軸北端始終指向北極星附近。地球自轉(zhuǎn)一周360度，所需時(shí)間23小時(shí)56分4秒，叫做一恒星日。(一）地球的自轉(zhuǎn)（二）地球公轉(zhuǎn)地球公轉(zhuǎn)就是地球按一定軌道圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)。（三）地球運(yùn)動(dòng)的地理意義1、水平運(yùn)動(dòng)的偏向地球自轉(zhuǎn)偏向力(簡(jiǎn)稱地轉(zhuǎn)偏向力),由于法國(guó)物理學(xué)家科里奧利1835年第一次詳細(xì)地研究了這種現(xiàn)象，因而又被稱作“科里奧利力”：2、太陽(yáng)高度：太陽(yáng)光線與地平面的交角叫做太陽(yáng)高度角，簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度。太陽(yáng)位于天頂時(shí)，它的高度為90°，稱為直射；太陽(yáng)高度小于90°，而大于0°時(shí)為斜射；太陽(yáng)位于地平線時(shí)，它的高度為0°。

太陽(yáng)高度陽(yáng)光3、晝夜更替 由于地球是一個(gè)不透明的星球，太陽(yáng)星晨給了地球光明，照上太陽(yáng)的一面就是白天，另一面就是黑夜。 晝夜更替指由地球自轉(zhuǎn)而使地球上產(chǎn)生的白晝與黑夜，以1個(gè)太陽(yáng)日（24小時(shí)）為周期的交替現(xiàn)象。

4、四季地球是個(gè)圓球體，太陽(yáng)距離地球較遠(yuǎn)，它以平行的光線射達(dá)地球表面（曲面），因而與地表構(gòu)成不等的入射角。在地球上，任一時(shí)刻受到太陽(yáng)光直射的只有一點(diǎn)，其他部分為斜射，所以，圓球體表面獲得的太陽(yáng)熱能不均，即由低緯向高緯逐漸減小，這是導(dǎo)致地球上各緯度地帶溫度差異的主要因素。5、五帶根據(jù)太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短隨緯度的變化，將地球表面有共同特點(diǎn)的地區(qū)，按緯度劃分為五個(gè)熱量帶，即熱帶、南溫帶、北溫帶、南寒帶、北寒帶。

一年當(dāng)中，太陽(yáng)直射點(diǎn)總是在北緯23°26ˊ和南緯23°26ˊ之間來回移動(dòng)。只有在南、北回歸線之間的地區(qū)，才能見到太陽(yáng)直射頭頂?shù)木跋?。這個(gè)地區(qū)獲得的太陽(yáng)光熱是全球最多的，稱為熱帶。

南極圈以南、北極圈以北地區(qū)，太陽(yáng)高度很小，可以觀察到極晝和極夜現(xiàn)象，得到的太陽(yáng)熱量極少，氣溫很低，稱為寒帶。 南北回歸線到南北極圈之間的地區(qū)，得到的光熱介于熱帶和寒帶之間，氣溫也較適中，一年四季分明，稱為溫帶。

6、歷法和時(shí)間(1)時(shí)間

地方時(shí):按本地經(jīng)度測(cè)定的時(shí)刻； 任何二地的時(shí)刻差， 等于其經(jīng)度差。 較東地點(diǎn)時(shí)刻較快。世界時(shí)（Ｔ０）定義： 全球通用的或稱格林威治時(shí)間（００經(jīng)線）的地方平太陽(yáng)時(shí)。

時(shí)區(qū)：國(guó)際上規(guī)定把全球劃分為若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都相對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)刻。這樣規(guī)定后的每一個(gè)區(qū)域就稱為時(shí)區(qū)區(qū)時(shí)：每個(gè)時(shí)區(qū)所采用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)想一想一個(gè)時(shí)區(qū)內(nèi)以哪里的地方時(shí)作為區(qū)時(shí)呢?該區(qū)域的中央經(jīng)線所在位置的地方時(shí)。區(qū)時(shí)： 每一時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方平時(shí)為該時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。它是全區(qū)的通用時(shí)間。0o180o西經(jīng)90o東經(jīng)90o東時(shí)區(qū)西時(shí)區(qū)+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11時(shí)區(qū)的劃分0-12+ABC時(shí)區(qū)序號(hào)（n）與經(jīng)度的關(guān)系n＝λ／150＝整數(shù)（四舍五入）

[例]求640E所在時(shí)區(qū)：ｎ＝640÷150＝＋４

[例]該時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的經(jīng)度：

λ＝150×４＝600E區(qū)時(shí)的計(jì)算

Ｔ１－Ｔ２＝ｎ１－ｎ２

式中：ｎ為時(shí)區(qū)序號(hào)（東＋西－），Ｔ為相應(yīng)時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。

特殊值的處理：Ｔ>24h，則在結(jié)果中－24h，日期為明日。Ｔ<０h，則在結(jié)果中＋24h，日期為昨日。

計(jì)算舉例區(qū)時(shí)計(jì)算舉例１．當(dāng)西5區(qū)區(qū)時(shí)為20h，求東5區(qū)區(qū)時(shí)？已知：Ｔ１＝20h，ｎ１＝-5，ｎ２＝+5，求：Ｔ２＝？解：Ｔ１－Ｔ２＝ｎ１－ｎ２

20－Ｔ２＝-5－（+5）Ｔ２＝30

30-24＝6即明日6h

北京時(shí)間北京時(shí)間為東８區(qū)的區(qū)時(shí)或1200E的地方平時(shí)。

日界線西12區(qū)1日東12區(qū)2日自西向東越過日界線，日期減1日；自東向西越過日界線，日期加1日。

-1日+1日(2)歷法:安排年、月、日的法則歷法要求：體現(xiàn)大自然的周期協(xié)調(diào)歷日周期與天文周期的關(guān)系歷法分類：陰歷

陽(yáng)歷

陰陽(yáng)歷陰歷和陽(yáng)歷比較陰歷陽(yáng)歷制歷依據(jù)月相變化回歸運(yùn)動(dòng)制歷原則平均歷月=朔望月平均歷年=朔望月×1230年11閏平均歷年=回歸年平均歷月=回歸年÷12400年97閏陰歷制歷依據(jù)：月相變化歷月是首要成分，歷年是派生成分特點(diǎn)歷日與月相變化直接相關(guān)歷月與季節(jié)變化無關(guān)陽(yáng)歷制歷依