六年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第三單元宇宙第8課探索宇宙教學(xué)資料教科版

Page10第8課探究宇宙(一)背景和目標(biāo)教科書共3頁，分為三部分。第一部分是相識(shí)膨脹的宇宙;其次部分是相識(shí)充溢活力的宇宙;第三部分相識(shí)人類對(duì)宇宙的探究。探究宇宙的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)是天文學(xué)家們的主要課題之一。本課就是利用形象的資料展示科學(xué)家的一些重要探究成果:1.宇宙是由很多浩大的星系組成的，而且至今未發(fā)覺其邊界。2.20世紀(jì)20年頭末期，美國(guó)天文學(xué)家哈勃在觀測(cè)時(shí)留意到，幾乎全部星系的光譜都呈現(xiàn)譜線紅移現(xiàn)象。哈勃的發(fā)覺等于向人們宣布，宇宙的某一部分正在不斷地膨脹。3.恒星有一個(gè)較長(zhǎng)而困難的演化過程。通過這些，讓學(xué)生對(duì)宇宙的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)有一個(gè)初步的相識(shí)，在頭腦中建立起有關(guān)宇宙系統(tǒng)的概念。如:宇宙是浩大深邃的，是由很多個(gè)浩大的星系組成的，星系奇異亮麗，恒星多彩變更，宇宙萬物生生不息。總之，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的宇宙有著無窮的魅力。教科書還展示了人類對(duì)宇宙的探究歷程，還在資料頁中展示了重要的科技成果，如各種望遠(yuǎn)鏡和航天器等，讓學(xué)生了解人類在探究宇宙過程中付出的艱辛努力甚至犧牲，有利于學(xué)生樹立正確的宇宙觀一宇宙是可以被人類漸漸相識(shí)和了解的?？茖W(xué)概念:.宇宙空間分布著大小不同的天體系統(tǒng)。.宇宙是運(yùn)動(dòng)變更著的，膨脹著的，組成宇宙的天體也是運(yùn)動(dòng)變更著的。過程與方法.對(duì)供應(yīng)的資料或自己收集的資料進(jìn)行探討，發(fā)覺一些有效信息。.學(xué)習(xí)利用數(shù)據(jù)、文字、圖表、模型來表述探討過程。情感看法價(jià)值觀.從人類探究宇宙的歷程中，相識(shí)到科學(xué)是不斷發(fā)展的。.意識(shí)到宇宙是運(yùn)動(dòng)和變更的。(二)教學(xué)打算給全班學(xué)生打算:資料圖片、錄像資料等。(三)教科書說明第一部分:膨脹的宇宙1.這一部分分為二層。第一層是相識(shí)宇宙的結(jié)構(gòu)和規(guī)模;其次層是了解宇宙的狀態(tài)一在膨脹。2.教科書從學(xué)生已經(jīng)知道的太陽系起先，由近及遠(yuǎn)由小及大的展示了宇宙浩大而有序的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的第一級(jí)是類似太陽系一樣的天體系統(tǒng);其次級(jí)是由很多恒星組成的集團(tuán)，如包含太陽系在內(nèi)的銀河系;第三級(jí)是銀河系外和銀河系一樣大的星系集合一河外星系;最終一級(jí)是宇宙，包含已知和未知的星系。當(dāng)然，可能還有些資料把已知星系稱為總星系，也還有資料介紹什么星系團(tuán)和超星系團(tuán)，這些都反映了科學(xué)家們對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)的不同相識(shí)。但教科書呈現(xiàn)的內(nèi)容是科學(xué)家們現(xiàn)階段的共識(shí)。3.教科書為了說明宇宙的結(jié)構(gòu)，用了一系列的數(shù)據(jù)來說明宇宙規(guī)模。比如對(duì)銀河系，既有數(shù)據(jù)來說明組成它的恒星之多，又有數(shù)據(jù)說明它的空間之廣。銀河系由1000^-2000億顆恒星組成，直徑達(dá)10萬光年。當(dāng)學(xué)生有了前面學(xué)習(xí)太陽系的空間感之后，再來想象銀河系之大就有了基礎(chǔ)。值得留意的是，本課引人一個(gè)天文的距離單位一光年，老師在教學(xué)中完全可以讓學(xué)生計(jì)算一下1光年究竟等于多少公里，當(dāng)學(xué)生對(duì)于那一長(zhǎng)串的零無法讀出時(shí)就會(huì)悟到這個(gè)距離之大，也會(huì)悟到銀河系之大，從銀河系之大再感受到河外星系之大，再?gòu)?20億光年感受到宇宙之大。4.有關(guān)宇宙在膨脹的理論，已經(jīng)被恒星的紅移現(xiàn)象所證明。當(dāng)然教科書中只是用了一句話來說明。但這一句對(duì)學(xué)生的相識(shí)來說極為重要，這一句話既形象地說明白宇宙的狀態(tài)，也對(duì)宇宙的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了補(bǔ)充說明，讓學(xué)生不至于僵化地認(rèn)為宇宙的結(jié)構(gòu)一成不變，還對(duì)宇宙之大有了進(jìn)一步的相識(shí)。學(xué)生在讀到這一句時(shí)，還會(huì)在頭腦中產(chǎn)生很多與此有關(guān)的問題:比如宇宙的膨脹速度有多大?宇宙是不是無休止地膨脹下去?宇宙又何時(shí)停止膨脹?什么現(xiàn)象可以證明宇宙在膨脹?總之，這一句話，有著極為豐富的科學(xué)內(nèi)涵和教化內(nèi)涵。其次部分:充溢活力的宇宙1.充溢活力，這是對(duì)宇宙的運(yùn)動(dòng)變更的另一種描述。假如說前一部分主要讓學(xué)生相識(shí)宇宙的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和狀態(tài)。這一部分是讓學(xué)生相識(shí)組成宇宙的主要物質(zhì)一恒星的變更。2.教科書中用擬人的手法形象地展示了恒星的一生。恒星的一生是怎樣的呢?當(dāng)宇宙中星云的氣體和塵埃一旦緊縮成一顆原恒星時(shí)，一顆恒星就誕生了;當(dāng)恒星的燃料起先消耗殆盡時(shí)，它就會(huì)膨脹而變成巨星或超巨星;巨星和超大型巨星可能爆炸成超新星，一些由小型或中等恒星變成的紅巨星，會(huì)因燃料耗盡而縮小變成白矮星;超新星又有兩種變更:一是質(zhì)量最大的恒星遺留物會(huì)瓦解成為黑洞，即使光也無法從黑洞中逃走，另一變更是超新星的遺留物會(huì)變成中子星;白矮星還會(huì)因?yàn)槟芰康暮谋M而變成黑矮星。在這些變更過程中，恒星的一些物質(zhì)會(huì)擴(kuò)散到太空，這些物質(zhì)可能成為星云的組成部分，星云而后又會(huì)緊縮形成一個(gè)新的“轉(zhuǎn)世”的恒星。從中可以發(fā)覺恒星的一生充溢了豐富多彩的變更。教科書中還用了兩幅圖，介紹了罕見的超新星爆炸。超新星爆炸時(shí)，會(huì)發(fā)出超過原來幾百萬倍的強(qiáng)光。3.老師在介紹這樣一個(gè)過程時(shí)，有很多學(xué)生會(huì)有各種各樣的問題產(chǎn)生甚至?xí)_口而出，老師不要希望能解決學(xué)生們的全部問題，甚至可能不須要解決任何這方面的問題，重要的是能否讓這些問題激勵(lì)起學(xué)生探求的欲望。4.教科書還用一段文字介紹了恒星的運(yùn)動(dòng)變更。猶如人體的細(xì)胞，宇宙中每時(shí)每刻都有許很多多的恒星在誕生，同時(shí)也有很多的恒星在消亡，在新陳代謝。同時(shí)恒星在運(yùn)動(dòng)，恒星在變更著，}恒星又有不同的質(zhì)量、體積、溫度、亮度。每一個(gè)恒星，每一類恒星都有它們各自的特征，有些恒星自身在有節(jié)奏地膨脹和收縮，有的恒星在向外拋射物質(zhì)……也正因?yàn)槿绱?，宇宙充溢了活力。第三部?人類對(duì)宇宙的探究1.教科書讓學(xué)生對(duì)宇宙有了一個(gè)粗略了解，同時(shí)，又以相當(dāng)?shù)钠故玖巳祟悓?duì)宇宙的探究歷程。2.讓學(xué)生了解到我國(guó)人民在宇宙探究中取得的成就。一是我國(guó)是世界上公認(rèn)的火箭發(fā)源地;二是我國(guó)的航天技術(shù)在世界上占有重要的地位。信任很多的學(xué)生都知道載人飛船“神州”5號(hào)“神州”6號(hào)的放射勝利，也知道我國(guó)登月安排中一部分一繞月衛(wèi)星試驗(yàn)勝利。這些都是極佳的愛國(guó)主義教化題材，同時(shí)也能激發(fā)起學(xué)生天文方面的愛好。3.讓學(xué)生了解人類在宇宙探究中所取得的成就，同時(shí)又讓學(xué)生相識(shí)探究的意義。探究意味著努力、付出、勝利、失敗等。教科書中用幾幅圖片展示了航天技術(shù)成果，運(yùn)載火箭、航天飛機(jī)以及太空站，也展示了探究中有代表性的人物:愛因斯坦、挑戰(zhàn)者號(hào)宇宙員。老師完全可以依據(jù)教學(xué)的須要，對(duì)航天技術(shù)、代表人物作選擇性的具體介紹，或者讓學(xué)生收集相關(guān)資料進(jìn)行溝通。4.可讓學(xué)生閱讀教科書中的補(bǔ)充資料，有助于擴(kuò)高校生的視野，了解一些宇宙空間技術(shù)的學(xué)問。(四)教學(xué)建議1.引人。.回憶一下，太陽系是怎樣一個(gè)星系?.太陽系在宇宙中是唯一的嗎?2.相識(shí)宇宙的組成結(jié)構(gòu)。.天空中的每一顆恒星都類似太陽一樣發(fā)光發(fā)熱，也有可能組成類似太陽系一樣的天體系統(tǒng)?？葱强瘴覀兙椭烙泻芏噙@樣的系統(tǒng)。同時(shí)，我們的太陽系屬于一個(gè)恒星集團(tuán)一銀河系。.看看銀河系的模樣吧?.你覺得銀河系像什么?.銀河系中有多少顆恒星呢?太陽在銀河系中的什么位置看得出來嗎?.銀河系有多大呢?光年是一個(gè)什么單位?光年等于多少公里呢?我們一起來計(jì)算一下.了解了銀河系后，你有什么感受?.類似銀河系一樣的星系還有100億個(gè)，人們把它們統(tǒng)稱為河外星系。.我們的已知宇宙空間有多大?.宇宙還處于青年時(shí)期，還在長(zhǎng)大，還在膨脹。.老師介紹紅移現(xiàn)象。3.相識(shí)恒星的運(yùn)動(dòng)變更。.組成宇宙的恒星又是怎樣的呢?我們來了解一下它的一生。.組織學(xué)生看相關(guān)的錄像資料。.新星爆炸是怎么回事?你有沒有收集過這樣的資料。4.了解人類對(duì)宇宙的探究。.當(dāng)我們看到這些資料和錄像，事實(shí)上是人類不停地對(duì)宇宙進(jìn)行探究的結(jié)果。.了解一下，你們知道我國(guó)人民在宇宙探究方面取得了哪些成就?.你還知道在人類探究宇宙的歷程中有哪些代表人物?他們有什么貢獻(xiàn)?.依據(jù)學(xué)生的狀況，老師補(bǔ)充一些相關(guān)資料。5.老師小結(jié)。四、評(píng)價(jià)建議一、評(píng)價(jià)要求1.學(xué)生在課堂教學(xué)過程中，是否樂意參加一系列的探究活動(dòng)。2.學(xué)生能否順當(dāng)完成各項(xiàng)活動(dòng)，如建星座模型，建太陽系模型等。3.學(xué)生能否在各種探究活動(dòng)中細(xì)致視察，并做好記錄。如:在做日食模擬試驗(yàn)時(shí)，是否記錄下所視察到現(xiàn)象和三球的位置關(guān)系等。4.學(xué)生能否在探究中合理推理，并大膽說明所視察到的現(xiàn)象。如:用畫圖或別的方式對(duì)日食成因進(jìn)行說明;提出環(huán)形山成因的假說等。5.學(xué)生在科學(xué)概念的發(fā)展上是否有新進(jìn)展。如:對(duì)天體的運(yùn)動(dòng)變更、天體之間的關(guān)系是否有所相識(shí)等。二、評(píng)價(jià)方法1.日常表現(xiàn)視察法:平常留意學(xué)生的綜合表現(xiàn)，記錄一些典型事例，作為學(xué)生的整體印象。2.學(xué)生作品分析法:對(duì)學(xué)生作品(包括記錄單、試驗(yàn)安排、畫的示意圖、做成的模型等)收集整理，并加以分析評(píng)價(jià)。3.學(xué)生間的評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià):制定一些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)本單元的學(xué)習(xí)過程中期和后期進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.單元前測(cè)和后測(cè):針對(duì)本單元內(nèi)容擬定一些調(diào)查內(nèi)容，在上本單元前和單元后進(jìn)行調(diào)查，從中可以視察出學(xué)生學(xué)習(xí)本單元后的發(fā)展變更。三、本單元可以在以下幾個(gè)方面給與特殊關(guān)注:1.學(xué)生的一些課前打算是否主動(dòng)，如收集月球的資料等。2.學(xué)生在做模擬試驗(yàn)時(shí)，是否依據(jù)要模擬對(duì)象的特征來進(jìn)行操作。3.學(xué)生如何建立模型以及如何利用模型來說明相關(guān)現(xiàn)象。4.學(xué)生的綜合分析實(shí)力是否提高。五、參考資料與月球有關(guān)的資料人類對(duì)月球的探究在茫茫宇宙的多數(shù)天體中，月球只是一個(gè)微乎其微的小天體。但是，由于月球距地球比較近，在地球上看來，它卻是一個(gè)特別重要的天體。對(duì)于地球來說，除了太陽之外，天空中沒有任何天體比月球更加顯著。從對(duì)地球的影響來看，月球的作用，也是太陽以外的任何其他天體不行比擬的。因此，月球同人類的關(guān)系是特別親密的。人類對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)的觀測(cè)、探討，已有好幾個(gè)世紀(jì)的歷史。早在1609年，伽利略就已起先用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球，并繪制了月面圖。幾百年來，天文學(xué)家在對(duì)月球的觀測(cè)、探討方面，獲得了越來越多的成果。繪制的月面圖也越來越詳盡，甚至比地球上某些地區(qū)的地圖還要具體。在20世紀(jì)40年頭以前，人們都是通過肉眼和望遠(yuǎn)鏡來觀測(cè)月球的。而且，人們只能在地球上觀測(cè)月球。20世紀(jì)40年頭以后，起先用射電雷達(dá)和激光等現(xiàn)代技術(shù)手段，對(duì)月球進(jìn)行觀測(cè)、探討。航天技術(shù)的發(fā)展，人類開拓了觀測(cè)、探討月球的新紀(jì)元。1959年，原蘇聯(lián)“月球”3號(hào)探測(cè)器拍攝了月球背面的照片，使月球背面的面貌第一次呈現(xiàn)在人類眼前。自那時(shí)以來，已有幾十個(gè)從地球上放射的月球探測(cè)飛行器，對(duì)月球進(jìn)行了靠近飛行、軌道環(huán)行和著陸。1969年7月20日，美國(guó)“阿波羅”11號(hào)飛船，實(shí)現(xiàn)了人類登上月球的夙愿，第一次把宇航員送到月球上，并且還在月球的表面安裝了月震儀、激光測(cè)距反射儀，邁出了人類對(duì)月球進(jìn)行實(shí)地考察探討的第一步。到1972年12月11日，“阿波羅”號(hào)系列飛船，已在月球上勝利地實(shí)現(xiàn)了六次載人登陸，先后共把12名宇航員送上月球。宇航員們?cè)谠虑虻娘L(fēng)暴洋、亞平寧山等地區(qū)，安置了很多精密儀器，以利于更加全面、更加深人地對(duì)月球進(jìn)行觀測(cè)探討?？茖W(xué)家們已在月球上進(jìn)行了多種科學(xué)試驗(yàn)，并對(duì)“阿波羅”號(hào)系列飛船從月球帶回的巖石、土壤等樣品，進(jìn)行了多方面的科學(xué)分析。通過這些試驗(yàn)探討，比較具體地揭示了月球表面的特征、物質(zhì)成份和特性，以及月球重力、磁場(chǎng)和月震等現(xiàn)象，使人類對(duì)月球的相識(shí)水平，發(fā)生了飛躍性的變更。月球是地球以外留下人類蹤跡的第一個(gè)天體，也是日前人們最熟識(shí)的天體。但是，作為地球的近鄰，月球至今仍舊有很多奇妙，等待著人們?nèi)ソ沂?。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類將會(huì)越來越詳盡地相識(shí)月球，并把它作為第一個(gè)宇宙空間基地，去登臨和探究更加遙遠(yuǎn)的星球。地月距離月球是距地球最近的天體，它與地球之間的距離為384404km，大約相當(dāng)于地球半徑的60倍。這是月地距離的平均數(shù)值。其實(shí)地月距離并不是一個(gè)固定的數(shù)值，而是在不斷變更的。這是因?yàn)樵虑蚶@地球不停地轉(zhuǎn)動(dòng)著，其運(yùn)行軌道是一個(gè)橢圓，地球位于這個(gè)橢圓的焦點(diǎn)之一位置上。這樣，就使月地距離有時(shí)小，有時(shí)大，成為一個(gè)變量。月球距地球最近時(shí)(近地點(diǎn))的地月距離，與月球距地球最遠(yuǎn)時(shí)(遠(yuǎn)地點(diǎn))的地月距離，相差42200千米。同其他任何天體相比較，月球離地球是很近的。因此，測(cè)定月地距離，要比測(cè)定其他天體與地球的距離更簡(jiǎn)單些，以至用地面上測(cè)量距離的方法，就能測(cè)得月地之間的距離。盡管如此，人們對(duì)地月距離的測(cè)量，也不過只有二百多年的歷史。最早測(cè)定地月距離所運(yùn)用的是三角幾何方法，即在同一條子午線上選擇兩個(gè)相距很遠(yuǎn)的地點(diǎn)，同時(shí)測(cè)出月球中心的地平高度角，再用三角函數(shù)的計(jì)算方法，求得地月距離。運(yùn)用這種方法求得的結(jié)果，基本接近地月的實(shí)際距離。本世紀(jì)中葉，雷達(dá)測(cè)距技術(shù)的應(yīng)用，變更了地月距離的測(cè)定方法。人們?cè)诘孛嬗^測(cè)站通過巨大的雷達(dá)天線向月球放射無線電訊號(hào)，無線電波到達(dá)月球表面，再反射回到地面觀測(cè)站。依據(jù)觀測(cè)站記錄的同一無線電訊號(hào)放射時(shí)刻(Ct,)和接收時(shí)刻(Cy，以及無線電波傳播速度一光速(C>，就可以計(jì)算出地月距離(D)。用雷達(dá)測(cè)距的方法來測(cè)定地月距離比較簡(jiǎn)便，所求得的地月距離也更加精確。但是，仍舊有士1km的誤差。激光技術(shù)的出現(xiàn)，為測(cè)定地月距離供應(yīng)了更加先進(jìn)的手段。1969年7月，“阿波羅”11號(hào)登上月球后，宇航員在月表安裝了供激光測(cè)距用的光學(xué)后向反射器。自此以后，人們又起先用激光測(cè)距的方法，來測(cè)定地月距離。用激光測(cè)地月距離的原理與雷達(dá)測(cè)距一樣，只是向月面放射的不是無線電波，而是脈沖激光。同雷達(dá)放射的無線電波相比較，激光在測(cè)距方面具有方向性好、光束集中等突出優(yōu)點(diǎn)。因而用激光測(cè)得的地月距離精度進(jìn)一步提高，其誤差不超過10厘米。月球的大小和質(zhì)量依據(jù)上述公式求得的月球平均線半徑為1'738.2千米，約為地球平均半徑的1/4。由月球線半徑，可以求得月球表面面積約為3800萬平方千米，大約等于地球表面積的1/14，同亞洲的面積大體相當(dāng)。月球的體積約220億立方千米，相當(dāng)于地球體積的1/490太陽的線半徑為70萬千米，差不多相當(dāng)于月球線半徑的400倍。若論體積，月球與太陽之比大約為1}400j，即太陽約為月球的6400萬倍。在太陽系中，多數(shù)大行星都有衛(wèi)星。一般來說，衛(wèi)星的質(zhì)量都是比較小的，只相當(dāng)于其所繞行星的幾特別之一到幾萬億分之一。月球的質(zhì)量為'7.35X1滬克，是較大的衛(wèi)星之一，在太陽系的幾十個(gè)衛(wèi)星中居第六位。月球質(zhì)量約是地球的1/81。月、地質(zhì)量這一比值，在太陽系全部衛(wèi)星與其圍繞的行星質(zhì)量比值中是最大的。換句話說，衛(wèi)星與行星相比較，月地質(zhì)量上的懸殊程度，在太陽系中是最小的。依據(jù)月球的質(zhì)量和體積，可以求得月球的平均密度為3.34克/厘米3，相當(dāng)于地球平均密度的3/5。宇航員從月球上帶回的巖石，平均密度約3克/厘米3，比月球的平均密度略小一點(diǎn)。月球表面的重力加速度((1.62米/秒z}，比地球表面的重力加速度(9.8米/秒2)小得多。由于月表重力大約只有地表重力的1/6，因此，同一個(gè)物體在月球上要比在地球上輕得多。例如，一個(gè)體重為60千克(在地表稱量)的宇航員，假如在月球表面稱量，就只有10千克重了。月球表面的逃逸速度(2.36千米/秒)，大約只相當(dāng)于地表逃逸速度的1/5，氣體分子很簡(jiǎn)單從月球上逃逸。因而在月球上，也就沒有大氣層存在。由于月球表面逃逸速度比較小，假如在月球和地球上放射同樣的航天器，飛離月球要比飛離地球簡(jiǎn)單得多。月球的表面結(jié)構(gòu)月球表面的環(huán)境，與地球表面的自然環(huán)境大不相同。月球上沒有大氣，處于一種高度的真空狀態(tài)，連聲音都無法傳播。月球上也沒有水，就是在對(duì)月球的巖石分析中，也沒有發(fā)覺水分。那里滿日荒蕪，毫無生氣，是一個(gè)沒有生命活動(dòng)的世界。月球上沒有大氣層，月面干脆暴露在宇宙空間，因而月表的溫度變更特別猛烈。白天最熱時(shí)，月表溫度可達(dá)12'70C;夜間最冷時(shí)，溫度則可降到一1830C0沒有大氣，又沒有水，月球上也就沒有云霧雨雪等氣象變更。因此，在地球上用望遠(yuǎn)鏡視察月球，可以清晰地看到月表的各種形態(tài)。滿月時(shí)，在地球上用肉眼乍看月球，是一個(gè)雪白光亮的圓面。細(xì)致觀看，則會(huì)看到在光明的月面上有很多黑色的斑紋。通過望遠(yuǎn)鏡視察月球時(shí)，會(huì)清晰地看到月球表面的顯著特征:有些區(qū)域光明，有些區(qū)域暗黑，大大小小的亮區(qū)和暗區(qū)交織布滿月球表面。早在幾百年前，人們就已從望遠(yuǎn)鏡中視察到了月球表面的這種特征。當(dāng)時(shí)，人們以為那些大的暗區(qū)是月球上的海、洋，小的暗區(qū)則被當(dāng)作是月球上的湖、灣，并以此賜予命名。這些名稱，直到今日還接著沿用。后來人們才知道，月球上的海洋和湖灣，與地球上的海洋和湖灣是完全不同的，那里連一滴水都沒有。月球上的暗區(qū)(即所謂的海、洋、湖、灣)，事實(shí)上是一些面積大小不同的平原和低地。由于那些地方廣泛分布著熔巖流形成的比較年輕的巖石，又比較低洼，對(duì)太陽光的反射率較低，同四周地區(qū)相比，呈現(xiàn)為暗黑色。而月表那些亮區(qū)，則是月球上的高原和山脈。其組成物質(zhì)主要是比較古老的巖石，對(duì)太陽光的反射實(shí)力很強(qiáng)，相比之下顯得特別光明?！鞍⒉_”號(hào)系列飛船在月球上實(shí)地考察的結(jié)果，證明這種對(duì)月面明暗區(qū)域的說明，是完全正確的。在地球上看月球，只能看到月球的半個(gè)球面，而這半個(gè)球面基本上是月球的同一個(gè)半球的表面。這個(gè)總是朝向地球的半個(gè)月球面，叫做月球的正面。月球的另一個(gè)半球面，總是背著地球，叫做月球的背面。在地球上，人們是無法干脆視察月球背面的。自從1959年月球探測(cè)器拍攝了月球背面的照片以后，人們才起先對(duì)那里的月面特征有所了解。圍著月球飛行的宇航員，則干脆地看到了月球背面的景象。在月球的正面，高原、山脈與平原、低地，差不多各占面積的一半。月球的背面，也分布著高原、山脈和“?！?。與正面不同的是，背面的高原、山脈占據(jù)的區(qū)域特別廣袤，而被稱作海、洋的平原、低地，所占面積則比較小。從整個(gè)月球表面看，月海約占總面積的2000。現(xiàn)在已經(jīng)知道的月海有22個(gè)。在月球的正面，較大的月海有10個(gè)。其中，位于西部的有危海、豐富海、澄海、靜海和酒海;位于東部的有風(fēng)暴洋、濕海、雨海、云海和汽海。分布在月球背面的月海，主要有志向海、南海、史密斯海、邊區(qū)海、莫斯科海、浪海、洪堡德海、齊奧爾科夫斯基海等。月海中最大的是風(fēng)暴洋，其面積達(dá)500萬平方千米。月海的四周被山脈所環(huán)繞，大多呈封閉的圓形。月球上的山脈，大多是用地球上的山脈名稱來命名的。如亞平寧山脈、阿爾卑斯山脈、高加索山脈等。比較高大的山脈有十多條。其中，最長(zhǎng)的是亞平寧山脈，其長(zhǎng)度達(dá)1000千米。位于月球南極旁邊的萊布尼茲山，是月球上的最高峰，其高度達(dá)9000米，比地球上的最高峰還要高。月球正面環(huán)形山廣泛的分布，這是月球表面最突出的特征。月球表面的環(huán)形山，又叫做月坑。月坑近似于圓形，與地球上的火山口地形很相像。環(huán)形山的中間，地勢(shì)低平，有的還分布著小的山峰。環(huán)形山的內(nèi)側(cè)比較陡峭，外側(cè)較平緩。有些環(huán)形山的四周，向外輻射出很多光明的條紋。月球上的環(huán)形山，大多是用聞名天文學(xué)家的名字來命名的，如哥白尼、開普勒、牛頓、柏拉圖、第谷、祖沖之、張衡等環(huán)形山。在月球上到處可以看到環(huán)形山。無論是月球正面，還是月球背面，無論在光明的高原，還是在低平的月海，都有環(huán)形山分布。環(huán)形山的數(shù)量特別多，總數(shù)達(dá)5萬多個(gè)。環(huán)形山的大小差別很大。較大的環(huán)形山直徑達(dá)100千米以上，小的直徑則在1千米以下。在月球的正面，直徑超過1千米的環(huán)形山，就有33000個(gè)以上。其中，直徑超過100千米的約有40個(gè)。南極旁邊的貝利環(huán)形山，直徑達(dá)295千米，是月球上最大的環(huán)形山。月球正面的第谷、哥白尼、開普勒等環(huán)形山，四周都有很明顯的輻射條紋。特殊是位于南半球的第谷環(huán)形山，四周的輻射條紋最為壯麗，數(shù)量多達(dá)100多條。其中最長(zhǎng)的一條長(zhǎng)達(dá)1800千米，始終延長(zhǎng)到北半球的澄海。在地球上，即運(yùn)用最一般的望遠(yuǎn)鏡，也能清晰地視察到那些較大的輻射條紋。月面大部分地方的地勢(shì)是平緩的，沒有參差不齊的山峰和尖銳的巖石。在月球的表面，普遍覆蓋著一層厚薄不一的碎屑物質(zhì)。一般來說，高原、高山區(qū)碎屑覆蓋物較厚，達(dá)1千米之多;而月海區(qū)域碎屑物較薄，多在1米左右。覆蓋物主要是碎石，上面是浮土。關(guān)于月球表面形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成緣由，科學(xué)家們進(jìn)行了多方面的探討。雖然日前尚無完全確定的結(jié)論，但普遍認(rèn)為，塑造月球表面形態(tài)的主要因素是:小型宇宙天體物質(zhì)(小行星、彗星、流星等)沖擊、熔巖噴發(fā)，以及猛烈的溫度變更、太陽風(fēng)的不斷沖擊等。科學(xué)家們通過對(duì)月球土、石樣品以及其他資料的分析探討，描繪出了月球發(fā)展演化過程的大體輪廓，即:月球誕生的時(shí)間與地球一樣，大約在46億年前。月球誕生后，熔融的表面很快生成一層薄薄的外殼。隨著較重元素向月心方向聚集下沉，外殼層漸漸加厚。經(jīng)過化學(xué)分異后的外殼層，被大的隕星或彗星轟擊，在月球表面形成了巨大的盆地。隨著時(shí)間推移，外來天體物質(zhì)對(duì)月球表面的轟擊漸漸削減。被熔巖流填充的很多大盆地，即形成了現(xiàn)在的月海。小巖石塊對(duì)月球表面的緩慢而不間斷的剝蝕，始終持續(xù)到現(xiàn)在?？茖W(xué)家們認(rèn)為，巨大的環(huán)形盆地一月海，是由小行星、彗星以及比月球小的衛(wèi)星(在太陽系早期階段，曾圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的較小衛(wèi)星)轟擊月面而造成的。例如，月球正面的雨海，科學(xué)家們認(rèn)為是被一顆直徑為96千米的小行星撞擊以后形成的。這些小行星等天體對(duì)月球表面的轟擊，經(jīng)驗(yàn)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期。在39億至40億年前，是月球表面遭遇轟擊最猛烈的時(shí)期。在漫長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，大量隕星對(duì)月球的撞擊，形成了數(shù)量繁多的月坑。被轟擊的過程中，月球表層物質(zhì)在水平和垂直方向，進(jìn)行了重新分與和組合。熔巖漸漸在一些盆地淤積，形成了月海;轟擊時(shí)產(chǎn)生的大量濺射物，拋落到月面各處。各種物質(zhì)的撞擊過程，使月面受到了不斷的磨損和剝蝕。人類對(duì)月球的相識(shí)，有一個(gè)由膚淺到深刻、由片面到全面的過程。人們對(duì)月球進(jìn)行的大量探討，特殊是利用先進(jìn)的空間技術(shù)，對(duì)月球進(jìn)行更高層次的探究，使人類對(duì)月球的相識(shí)大大提高一步。但是，全部對(duì)月球的探討成果，都只能說是人類探究月球過程中，在現(xiàn)階段的相識(shí)水平。這些成果還不足以充分說明月球表面結(jié)構(gòu)形成的具體過程和緣由。要真正科學(xué)地揭示這一過程和成因，還須要接著進(jìn)行探究和探討。朔望月日月會(huì)合運(yùn)動(dòng)既然是月球、地球和太陽有規(guī)律的周期性繞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的天文現(xiàn)象，因而它也具有確定的規(guī)律性和周期性。從日月相合，經(jīng)過日月相沖，再到日月相合，即月球中心自西向東連續(xù)兩次通過日心與地心連線的時(shí)間間隔，叫做朔望月。朔望月就是日月會(huì)合運(yùn)動(dòng)的周期。朔望月的長(zhǎng)度是29日12小時(shí)44分3秒，即29.5306太陽日。由于月球在圍著地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還和地球一起繞日公轉(zhuǎn)。當(dāng)月球完成了3600公轉(zhuǎn)(運(yùn)行一個(gè)恒星月)時(shí)，地球已不在原來的位置，而是圍繞太陽向東運(yùn)動(dòng)了大約270，因而此時(shí)月球尚未到達(dá)日地中心連線，還必需接著向東公轉(zhuǎn)一段距離之后，方能完成一個(gè)朔望月。在月球接著運(yùn)行完成這段公轉(zhuǎn)歷程的期間，地球也在接著向東運(yùn)行，又前進(jìn)了大約2。的距離。所以，事實(shí)上月球必需繞地球運(yùn)行大約3890，才能真正回到日地中心連線的位置，即完成了一個(gè)朔望月。事實(shí)上，地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置變更，對(duì)恒星月這種周期，也有類似對(duì)朔望月那樣的影響。由于恒星比太陽遙遠(yuǎn)得多，這種影響對(duì)于朔望月來說特別顯著，必需加以考慮;而對(duì)于恒星月來說，則極其微小，是可以忽視不計(jì)的。因此，在恒星月的度量中，完全沒有考慮地球公轉(zhuǎn)這一因素的影響。這樣，恒星月的長(zhǎng)度也就比朔望月少了2.2089天。朔望月和恒星月、近點(diǎn)月一樣，是月球公轉(zhuǎn)的一種周期。但是，它不是月球真正公轉(zhuǎn)一周(3600)的周期。除此之外，交點(diǎn)月也是月球公轉(zhuǎn)的周期。為什么“月有陰晴圓缺”宋代大詞人蘇軾出名句:“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺，此事古難全”。人的悲歡離合往往是無法預(yù)料的，但是，月的陰晴圓缺卻有它的規(guī)律性，真是萬古難改，任何人也左右不了。我們知道，月亮自身是不全發(fā)光的，它的光來自月面反射的太陽光。因而，月亮的規(guī)律性的陰晴圓缺就與它和太陽、地球的相對(duì)位置變更有了親密的關(guān)系。月亮在圓缺變更中會(huì)呈現(xiàn)各種形態(tài)，時(shí)圓時(shí)彎，這就叫月相。月相變更是有周期性的，一個(gè)朔望月就是月相變更的一個(gè)周期。由于月亮靠的是反射太陽光，無論轉(zhuǎn)到相對(duì)地球的什么位置，總是對(duì)著太陽的一面光明而背著太陽的一面黑暗。因而，在不同的時(shí)期，因?yàn)榈厍蛏系娜丝吹降脑虑蛄撩婷娣e大小的不同而出現(xiàn)了不同的月相。通過上圖，我們可以直觀地了解月相的形成緣由和變更規(guī)律:當(dāng)月球轉(zhuǎn)到位置1時(shí)，恰好在地球和太陽之間，它對(duì)著我們的一面是背著陽光的，至使我們無法看到它，這是時(shí)的月相叫朔，也就新月，一般發(fā)生在農(nóng)歷初一。之后兩三天，月球又在軌道上進(jìn)了一步，向著地球的一面被太陽光照耀了一個(gè)邊緣，我們能看到一個(gè)彎彎的月牙，叫做峨眉月(位置2)。這以后，它的光明部分越來越多地向著地球，到了初一七八時(shí)，月球處在位置3時(shí)，我們就可以看到半圓形的月亮，就是上弦月。上弦月之后，月亮漸漸地轉(zhuǎn)到地球的另一面，向著地球的月面越來越多地被太陽光照亮，一每天地胖起來了，這時(shí)稱為凸月(位置4)。當(dāng)月球轉(zhuǎn)到位置5時(shí)，被太陽光照亮的半球正好全部對(duì)著地球，我們可以看到一輪圓圓的滿月，這是叫望月，一般在農(nóng)歷十五。從望月之后，月亮的對(duì)著地球的亮面漸漸縮小，到達(dá)位置6時(shí)，正好與位置4時(shí)的狀況相反。隨后是下弦月(位置'7)，這時(shí)月亮的亮部彎向東方。之后月亮越來越瘦，經(jīng)過殘?jiān)?位置8)，又回到朔，一個(gè)月相周期就結(jié)束了。月相的周期變更很早就被人們相識(shí)到了，并依據(jù)其變更的周期來編制歷法。我國(guó)的夏歷(農(nóng)歷)日期變更就基本符合月相變更，因而，只要知道了農(nóng)歷的日期，就可以推斷月相的形態(tài)，或者依據(jù)月相來推斷當(dāng)天的農(nóng)歷的日期。與日食和月食相關(guān)的資料日食和月食現(xiàn)象朔日時(shí)，在地理上確定的區(qū)域內(nèi)，有時(shí)會(huì)看到光輝奪日的太陽圓面一部分變得黑暗，甚至整個(gè)日面完全變暗。不一會(huì)，太陽又復(fù)原了原來的光輝，這種現(xiàn)象叫做日食。望日時(shí)，在地球上確定區(qū)域內(nèi)，有時(shí)會(huì)看到雪白光亮的月面，部分或全部變暗。過一段時(shí)間后，又漸漸復(fù)原了原來的一輪明月。這種現(xiàn)象叫做月食。日食和月食都是有規(guī)律的天文現(xiàn)象，它們只有在確定的條件下才能發(fā)生。日食和月食的出現(xiàn)，是由月球繞地球公轉(zhuǎn)、地球繞太陽公轉(zhuǎn)的規(guī)律所確定的，它們同天體的影子有干脆的關(guān)系。天體的影子關(guān)系在發(fā)光天體的照耀下，鄰近它的不發(fā)光天體背光方向，總會(huì)有一條長(zhǎng)長(zhǎng)的黑影，這就是天體的影子。地球和月球都是自身既不發(fā)光，又不透亮的天體，在太陽光的照耀下，它們的背日方向，都拖著一條很長(zhǎng)的黑影。由于地球和月球都比太陽小，它們的影子都分為本影、半影和偽本影三部分。她球(或月球)的影子太陽、地球和月球的半徑，都是固定不變的數(shù)值，而日地距離、日月距離都是不斷變更著的數(shù)值，因此，本影的長(zhǎng)度也在不斷地變更著。當(dāng)日地(或日月)距離增大時(shí)，本影隨之增長(zhǎng);當(dāng)日地(或日月)距離減小時(shí)，本影則隨之縮短。偽本影是影子較暗的部分，中心光線照耀不到，而四周光線則能照耀到，也呈圓錐形。半影位于本影、偽本影的四周，一側(cè)光線照耀不到，另一側(cè)的光線則可以照耀到。日食和月食的種類及成因日食和月球的影子有關(guān)。月球本影長(zhǎng)度大于月地最近距離，而小于月地最遠(yuǎn)距離。這樣，在月球、地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)月球到達(dá)太陽和地球之間，只要三者相互位置合適，月球又位于近地點(diǎn)時(shí)，月球的本影就會(huì)投落到地球表面。若月球此時(shí)在遠(yuǎn)地點(diǎn)，其本影到達(dá)不了地表，但半影或偽本影也還能投落到地表。地表被月球影子掃過的地方，因太陽被月球所遮擋，會(huì)看到太陽圓面部分或全部變黑暗。這就是日食?？梢姡虑蛴白油堵涞降厍虮砻?，是發(fā)生日食的干脆緣由。日食分為三種，即日全食、日偏食和日環(huán)食。日全食和日環(huán)食也合稱為日中心食。日食的種類主要同日、地、月三者的相對(duì)位置有關(guān)，也取決于它們之間的距離變更。在地球上，月球本影掃過的地區(qū)內(nèi)，人們會(huì)看到日、月中心幾乎重合，太陽全部被月球遮住，變成了一個(gè)黑色的圓面，這就是日全食。當(dāng)具備日食條件時(shí)，假如月球正處在遠(yuǎn)地點(diǎn)，它的本影不能到達(dá)地球，投落到地表的偽本影所掃過的范圍內(nèi)，人們會(huì)看到月球只遮住了太陽的中心部分，四周仍留下一個(gè)光亮的圓環(huán)，這就是日環(huán)食。只有月球半影掃過地表，以及日全食(或環(huán)食)區(qū)以外地表確定范圍被月球半影掃過時(shí)，在半影內(nèi)會(huì)看到太陽圓面一部分被月球遮擋而變黑暗，這就是日偏食。月食只有全食和偏食，而沒有環(huán)食。月球不會(huì)發(fā)生環(huán)食，主要和地球本影長(zhǎng)度有關(guān)。地球比月球大得多，地球的本影長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于月球本影的長(zhǎng)度，也大大超過月球和地球之間的距離。即使月球在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，月地距離也不及地球本影最短時(shí)長(zhǎng)度的1/3。這樣，月球沿軌道運(yùn)行的過程中，根本不會(huì)出現(xiàn)從地球偽本影中通過的機(jī)會(huì)。因此，也就不行能有月環(huán)食的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)月球運(yùn)動(dòng)到地球公轉(zhuǎn)軌道外側(cè)，地球處在太陽和月球之間時(shí)，只要三者相互位置合適，月球?qū)牡厍虮居爸型ㄟ^。假如月球全部從地球本影中通過，太陽射向月球的光線將完全被地球所遮擋。因太陽光的紅光部分很少被地球大氣汲取，太陽光通過地球大氣層時(shí)，大氣層把紅光折射到月面上，使完全掩沒于地球黑影中的月球，變成一個(gè)銅紅色的圓盤。這就是在地球上看到的月全食。假如月球只有一部分從地球本影中通過，射向月球的太陽光只有一部分被地球遮攔住。在地表月食區(qū)將會(huì)看到月面的一部分變得黑暗，這就是月偏食。月球從地球的半影中通過時(shí)，月光雖有所變暗，但亮度變更很微弱，用肉眼視察很難察覺。因此，月面只被地球半影遮擋的現(xiàn)象，叫半影食，一般不算是月食。與太陽系有關(guān)的資料太陽系太陽系是一個(gè)以太陽為中心天體，包括受太陽引力作用而環(huán)繞其運(yùn)轉(zhuǎn)的其它天體在內(nèi)的天體系統(tǒng)。太陽位于該系統(tǒng)的中心，并以其確定優(yōu)勢(shì)的質(zhì)量(占該系統(tǒng)總質(zhì)量的99.800，其它一切天體只占0.200)所產(chǎn)生的巨大引力，像原子核對(duì)四周電子一樣，限制著整個(gè)系統(tǒng)。太陽是整個(gè)太陽系中唯一能夠自身發(fā)光的天體。它所發(fā)出的光和熱，照亮和暖和著整個(gè)太陽系。當(dāng)然，作為一個(gè)系統(tǒng)，其它天體成員也都有自己的相應(yīng)的位置，地球就是其中很具特色的成員。太陽系的組成在太陽系中，除了中心天體一太陽以外，還有行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)，其中行星和行星的衛(wèi)星是太陽系中重要組成成員。太陽系的基本結(jié)構(gòu)，主要是由八個(gè)大行星的運(yùn)動(dòng)和分布狀況確定的。在太陽系中，日前已經(jīng)發(fā)覺的大行星有八個(gè)。按它們距離太陽由近到遠(yuǎn)的依次，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自身都不能發(fā)出可見光，只能靠表面反射太陽光，才顯得光明。有的看上去比其它恒星還要亮，那是由于它們距離地球很近的原因。另外，由于行星質(zhì)量同太陽相差極大，所以在太陽的巨大弓}力下，它們都共同圍圍著太陽旋轉(zhuǎn)。太陽在億萬顆恒星中，論其半徑、質(zhì)量、溫度和光度等物理參量太陽只是一顆一般的恒星。但是，由于太陽距離地球最近，所以對(duì)于人類和