資源簡介

4.7 探索宇宙
學習指要
一、知識要點
1．人類早在5000年前就開始觀察天上的星星了，并將星星進行劃區分類。
2．星座是人們在認識星空和觀測星空的活動中逐步形成的一種辨認天體位置的方法。現代天文學家把天空劃分為88個星座。
3．由于地球的自轉，天上的星斗與太陽一樣也存在著東升西落的現象。
4．在不同的時間和地點，人們觀測到的星空是不一樣的，利用活動星圖可以模擬觀測天上的星座。星等是用來表示星星的明暗程度的。
5．銀河系是由眾多恒星及星際物質組成的一個龐大的天體系統。它的直徑約10萬光年，銀河系內像太陽這樣的恒星有2000多億顆，太陽與銀河系中心相距約3萬光年。天體系統也有層次之分，我們在學習中要學會歸納。可把學習過的天體系統 簡要歸納如下：
6．光年是天文學上一種計量距離的單位。光在1年中所走過的距離為l光年，約為94605億千米。
7．人類一直沒有停止探索宇宙的步伐，1990年，美國航天飛機把哈勃太空望遠鏡送人太空，使探測到的宇宙空間大為增大。目前，人類可觀測到的最遠天體距離地球約l30億光年。
二、重要提示
1．北極星是小熊星座中的一顆亮星，它正好處在地球北極指向的天空，找到它就知道東南西北了，故北極星被稱為“懸在空中的指南針”。
2．北斗七星的斗柄朝向可以作為我們判斷季節的依據。斗柄朝向東、南、西、北分別對應春、夏、秋、冬。
3．在北半球，北極星是指北最好的參照物。尋找北極星的步驟是先找到北斗七星，再將北斗星斗前的兩星連線，并朝斗口方向延伸約5倍距離即可。
4．了解主要的星座和恒星：大熊座、小熊座、仙后座、天鷹座、天琴座、獵戶座、天鵝座；北極星、織女星、牛郎星、天狼星。
5．星座中星星之間的相對位置會隨時間的推移而發生相應的變化。從而改變原有星座的圖形結構，如北斗七星在l0萬年之前和10萬年之后的形狀是不一樣的，可見“恒星不恒”。
科學廣場
西方古典星圖的起源
由于天文知識的限制，我們的祖先認為天球是一個以地球為中心的實體，所以最早期的星圖是將全天直觀地繪制在一個球體上，在球的表面繪有想象中的星座圖形。這類星圖中的代表作是現藏于意大利那不勒斯國立博物館的大理石石刻Farnese天球，創作于公元70年以前，Farnese天球由希臘神話中的擎天巨神阿特拉斯(Atlas)扛在背上，因此又稱“阿特拉斯扛天”。Farnese天球上繪有古代的星座圖案，卻沒有標出恒星，但一些天文考古專家認為天球上曾經是刻有恒星的。除了笨重以外，將星圖繪在球體上帶來的最大不便就是由于人們要從天球的外面向里面看。所以上面的星星是左右顛倒的。為了使用方便，需要將我們實際看到的星星的位置繪制在平面上，我們現在提到的“星圖”都是指這些平面星圖。
按照繪制的風格，星圖可以分為古典星圖和現代星圖兩種。古典星圖中繪有與星座相關的圖案，由于文化傳統的差異，不同民族的古典星圖也各不相同，其中最為燦爛的要數發源于歐洲的西方古典星圖，它甚至被當作藝術品來看待。而現代星圖則更加注重星圖的實用性，通常恒星的位置繪制精確，星名標注完備，并盡量多地提供各種相關信息。
西方古典星圖起源于古代希臘、羅馬時期，發展于文藝復興之后的l6世紀，并于16世紀下半葉至18世紀達到鼎盛。這些星圖中通常都繪出了與神話傳說有關的圖案，當時的天文學家常用天體在星座圖案上的相互位置，而不是它們的坐標來確定它們本身的位置，因此很多古典星圖只標出了粗略的坐標網格。早期較著名的古典星圖是由中世紀的僧侶Geruvigus于公元1000年前后繪制的，它由哈利父子收集，現存于大英博物館。Geruvigus星圖風格古樸，與后期的古典星網相比顯得粗糙了一些，但它對于以后的星圖畫家的影響卻很大。從很多圖上都能看到它的影子。
解題指導
【例l】造成星空季節性變化的主要原因是( )
A．星星的運動 B．地球的自轉
C．地球的公轉 D．人視覺誤差
【解析】這里所說的星星一般是指恒星。恒星在星空中的位置基本不變，所以才組成了各種各樣的星座讓人們來辨認。地球上日月星辰的運動有兩種：一種是由于地球自轉引起的周日視運動，造成每天夜里星星東升西落的現象：另一種是由地球公轉引起的周年視運動，使星座隨著季節有出沒隱現的現象。人觀測視覺的誤差畢竟是有限的。
【答案】C
【例2】下列關于天體系統的敘述正確的是( )
A．天文學上把銀河系以外的天體系統統稱為總星系
B．河外星系與銀河系屬于不同級別的天體系統
C．目前宇宙中最高一級的天體系統是河外星系
D．銀河系是天體之間相互吸引、相互繞轉而形成的
【解析】宇宙間的天體都在運動著。運動著的天體因互相吸引和互相繞轉，而形成天體系統。天體系統有不同的級別。天文學上把銀河系以外的天體系統稱為河外星系，它與銀河系屬于同級別的天體系統。日前，天文學上把銀河系和現在所能觀測到的河外星系，合起來叫做總星系。它是現在所知道的最高一級的天體系統，也是目前人們所能觀測到的宇宙部分。
【答案】D
同步訓練 A組
1．下列特殊恒星與其所在的星座的連線，正確的是 ( )
A．牛郎星——天琴座 B．北極星——大熊座
C．牛郎星——天鷹座 D．天津四——仙后座
2．晴朗無月的夜晚，滿天的繁星多數是 ( )
A．衛星 B．恒星
C．行星 D．星云
3．在現代天文觀測中，常用星座中最亮的星構成的圖形來、人識星座。下列圖形中，表示大熊星座的是 ( )
4．冬季星空東南方向全天空最亮的星星是 ( )
A．北極星 B．天狼星
C．織女星 D．牛郎星
5．下列有關牛郎星和織女星的描述正確的是( )
A．牛郎星和織女星都位于天鷹座
B．牛郎星和織女星分別位于銀河的兩側，與地球的距離相等
C．牛郎星和織女星都位于北極星附近
D．牛郎星和織女星都具有東升兩落的現象
6．星座隨著地球四季變化而變化，但有一顆恒星的位置常年不變，它是 ( )
A．北極星 B．牛郎星
C．天狼星 D．大角星
7．如圖是我們熟悉的北斗七星l0萬年前、現在和10萬年后的演變圖，看了演變圖后，我們可以得到的啟示是 ( )
A．它們離地球太遠了 B．它們是會運動的行星
C．恒星也在運動 D．它們會變成小熊星座
8．星等表示星星的明暗程度。下列關于星等的說法正確的是 ( )
A．星等越大星越亮
B．太陽是亮度最大的星等
C．6等星是肉眼可見的最暗的星
D．星等越小星越暗
9．在下列給出的各個條件中，有利于觀測星空的是_________。(可多選)
A．開闊的鄉村 B．城市中心 C．晴朗的夜晚
D．多云的夜晚 E．農歷初一 F．農歷十五
G．肉眼觀測 H．用天文望遠鏡觀測 I．平原
J．山區
10．光年是指________，太陽距銀河系中心約________光年，目前人類能觀測到的最遠天體距離地球約________光年。
11．下列有關宇宙的說法，不正確的是 ( )
A．月球表面有很多環形山
B．太陽系是由太陽、地球和月球組成的星系
C．銀河系是由眾多恒星及星際物質組成的一個龐大的天體系統
D．宇宙是無邊的、膨脹的
12．下列天體系統的從屬關系正確的是 ( )
A．地月系→太陽系→銀河系
B．銀河系→太陽系→宇宙
C．銀河系→太陽系→河外星系
D．太陽系→地月系→銀河系
13．下列天體系統中不包含地球的是 ( )
A．總星系 B．河外星系
C．銀河系 D．太陽系
14．宇宙是由大量不同層次的星系構成的。請將太陽系、地月系、宇宙、銀河系按從小到大的順序排列：_____________；太陽系中體積最大且有大紅斑的行星是_______。
15．17世紀，_______用自制的天文望遠鏡第一次撩開了太陽系神秘的面紗，_______是遨游太空的第一個地球人，我國第一位飛向太空的宇航員是_______，我國第一位漫步太空的宇航員是_______。
16．讀圖，回答問題：
(1)從側視方向看，銀河系像________。
(2)圖中黑點表示________(太陽也是其中一個黑點)。
(3)在銀河系外還有千億個類似于銀河系的天體系統，稱為________。它們與銀河系一起構 成________。
同步訓練 B組
17．下列有關星空的說法正確的是 ( )
A．有些恒星一年四季都可在天空中看到
B．恒星距離我們十分遙遠，均位于同一平面上
C．地球上同一地點不同時間所觀測到的星空都是相同的
D．地球上不同地點相同時間所觀測到的星空都是相同的
18．假如要建造一個可直接觀測到全天星空的天文臺，則理想的地點應選在 ( )
A．北極 B．南極
C．赤道 D．全球各地
19．晚上，小明在爸爸的帶領下和幾個同學一起到一個燈光暗淡、視野開闊的場所去看星星。小明第一個發現北極星，在觀察時，小明和同學們討論：下列情況中可以利用北極星來確定正北方向的是 ( )
A．當我們在滿天繁星的北京某郊區迷路的時候
B．當我們在白天的時候
C．當我們在南半球某個地方的時候
D．當我們在下雨天的時候
20．浩瀚的宇宙也是有層次結構的，請在下列方框內填入宇宙的層次：
21．讀天體系統層次示意圖，回答問題。
(1)寫出字母代表的天體系統的名稱：
A．________；B.________；C.________；D．________。
(2)我們目前觀測到的宇宙為________(填字母)，除B外簡稱為星系的天體系統是________。
22．如圖是天體系統圖，讀圖回答下列問題：
(1)圖①表示________系，以________為中心；圖②表示________系；圖④表示________系，以________為中心。
(2)圖①中成員A是________，B是________，C是________。
(3)比圖④所示天體系統高一級的天體系統的中心天體是________，質量占其天體系統的 ________％。
參考答案
4．7 探索宇宙
C 2．B 3．A 4．B 5．D 6．A 7．C 8．C 9．ACEHI l0．光在一年中走過的距離 3萬 130億 ll．B l2．A l3．B 14．地月系、太陽系、銀河系、宇宙 木星 15．伽利略 加加林 楊利偉 翟志剛 l6．(1)盤狀(或中間厚，四周薄的鐵餅) (2)恒星 (3)河外星系 總星系(或宇宙) 17．A l8．C l9．A 20．地月系 太陽系 銀河系 21．(1)宇宙 銀河系 太陽系 地月系 (2)A 河外星系 22．(1)太陽 太陽 總星 地月 地球 (2)地球 木星 海王星 (3)太陽 99.86

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