自然科學(xué)概要（第二版）（微課版）課件 3.2天體系統(tǒng)

1開普勒定律及波德定則CONTENTS第3章近代天文學(xué)及其發(fā)展2天體系統(tǒng)3.2課程標(biāo)準(zhǔn)

1.知識(shí)目標(biāo)了解天體系統(tǒng)、月相的概念。

理解月球繞地球轉(zhuǎn)的標(biāo)志（難點(diǎn)）；地球繞太陽轉(zhuǎn)的標(biāo)志（難點(diǎn)）；

了解月球、地球、太陽的概況。2.能力目標(biāo)具備系統(tǒng)分析問題的初步能力。3.素質(zhì)目標(biāo)培育宏觀意識(shí)，大局意識(shí)，自覺按規(guī)律辦事。

一、地月系及公轉(zhuǎn)標(biāo)志

1.地月系

由于地球的質(zhì)量比月球大得多，地球與月球相互吸引的結(jié)果，使得月球不停地圍繞地球公轉(zhuǎn)，在宇宙中形成一個(gè)很小的天體系統(tǒng)——地月系。

月球的軌道是橢圓，近地點(diǎn)月球距地球?yàn)?63300km，遠(yuǎn)地點(diǎn)為405500km，平均約為384400km。月球繞地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為27.32日（恒星月），月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間也是27.32日；其運(yùn)轉(zhuǎn)的方向與公轉(zhuǎn)相同，都是自西向東。地月系

2.公轉(zhuǎn)標(biāo)志——月相變化

月相的變化

1.太陽系

截至2019年10月，太陽系包括太陽、8個(gè)行星、200多個(gè)衛(wèi)星和至少50萬個(gè)小行星，還有矮行星和少量彗星。若以海王星作為太陽系邊界，則太陽系直徑為60個(gè)天文單位，即約90億千米。太陽系中行星及其衛(wèi)星繞太陽的運(yùn)動(dòng)，具有以下共同特征，即:

（1）近圓形：所有行星的軌道偏心率都很小，幾乎都接近圓形；

（2）共面性：各行星軌道面都近似地位于一個(gè)平面上，對地球軌道面即黃道面的傾斜也都不大；

（3）同向性：所有行星都自西向東繞太陽公轉(zhuǎn)。

二、太陽系及公轉(zhuǎn)標(biāo)志太陽系示意圖

3.地球公轉(zhuǎn)的標(biāo)志——星座更替

黃道是太陽周年視運(yùn)動(dòng)的軌跡。

從春分點(diǎn)起，把黃道帶分為12等分，稱為黃道十二宮，每宮占30°，并以本宮所在的星座來命名。這樣視太陽每年3月21日在雙魚座附近穿過春分點(diǎn)。在白天看不到太陽所在的星座，只有在夜間才能看到同太陽相對的星座。

這樣也能間接反映出太陽的視運(yùn)動(dòng)。黃道十二宮示意圖

1.銀河系

由無數(shù)恒星和星際物質(zhì)構(gòu)成的巨大集體，稱為星系。

人們在晴朗夜晚仰望天空所見到的一條貫穿長空淡淡發(fā)光的白色鏈帶就是銀河系。銀河系包括1000億～2000億顆恒星和大量星際物質(zhì)，總質(zhì)量是太陽質(zhì)量的1400億倍，其中90％以上是恒星的質(zhì)量。

三、銀河系及公轉(zhuǎn)標(biāo)志星系示意圖

銀河系的形態(tài)如同鐵餅狀的圓盤體，中部較厚而四周較薄。銀河系的直徑為10萬光年，中部稱為核球，厚度約1.3萬光年；核球的四周稱為銀盤，厚度約3000～6000光年。

銀河系俯視圖銀河系是一個(gè)旋渦星系，整個(gè)星系都環(huán)繞著銀河系中心旋轉(zhuǎn)，圓盤體就是在旋轉(zhuǎn)中形成的。在旋轉(zhuǎn)中銀盤形成一些旋臂，旋臂各部分的旋轉(zhuǎn)速度和周期因與銀心的距離不同而有很大差異。銀河系示意圖2.太陽公轉(zhuǎn)的標(biāo)志——大冰期的周期

太陽正以每秒220公里的速度攜帶者地球等眾行星在銀河系中公轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一圈大約需要2.5億年。

在地球地質(zhì)時(shí)期總共經(jīng)歷了三次大冰期，分別是距今5.7億年前的震旦紀(jì)大冰期、距今2.5億年前的石炭二疊紀(jì)大冰期和距今200萬年前開始的第四紀(jì)大冰期。有人認(rèn)為大冰期的形成與太陽離銀心的遠(yuǎn)近相關(guān)。

太陽系公轉(zhuǎn)示意圖

龐大的銀河系在宇宙中只占很小的部分。目前，能觀測到的類似銀河系的星系約有10億個(gè)，現(xiàn)已被發(fā)現(xiàn)的距地球最遠(yuǎn)的星系約距離150億光年。

除銀河系外，所有的星系總稱為河外星系。人們把目前所認(rèn)識(shí)到的宇宙部分，包括已觀測到的所有星系，稱為總星系。

四、星云假說1755年，德國哲學(xué)家康德（1724—1804）出版了《宇宙發(fā)展史概論》；

1796年，法國科學(xué)家拉普拉斯（1749－1827）出版了《宇宙體系論》，都認(rèn)為太陽系是由星云形成的。人們稱之為康德—拉普拉斯星云假說。

康德—拉普拉斯星云假說表達(dá)了一種新的科學(xué)思想，即宇宙中的天體不是一成不變的，而是演化而來的?？档吕绽?/p>

這個(gè)學(xué)說認(rèn)為：形成太陽系的原始物質(zhì)是由氣體集聚而成的緩慢旋轉(zhuǎn)著的氣團(tuán)，這種彌漫物質(zhì)狀的熾熱氣團(tuán)叫做星云。

星云在重力作用下逐漸收縮，體積變小，而旋轉(zhuǎn)速度則不斷加快，同時(shí)離心力也隨著增強(qiáng)，于是星云越來越扁，最后變成了圓盤形。當(dāng)星云進(jìn)一步向中間收縮時(shí)，外圍的氣體脫離了星云體，成為繞著中心旋轉(zhuǎn)的氣體環(huán)。這種分離過程不斷重演，逐漸產(chǎn)生好幾個(gè)氣體環(huán)，最后留在中間的星云收縮形成一個(gè)密度大的星體，這就是太陽。分離出來的各個(gè)氣體環(huán)里的質(zhì)點(diǎn)相互吸引使氣環(huán)破裂凝聚而成為圓球體，這就是行星，并在原有氣環(huán)的位置繞太陽