資源簡介

(共40張PPT)
3.2太陽系的組成與結構（2）
——行星、小行星和彗星
課程引入｜探索太陽系
想象一下，你是一名宇航員，正在執行一項任務，要訪問太陽系內的每一個角落。你會帶上什么工具？你會期待發現什么？在接下來的時間里，我們將通過模擬飛行器，穿越浩瀚的太空，探訪那些我們只能在圖片或電影中見到的地方。
行星、衛星的含義
行星
太陽系的行星是直接圍繞太陽轉動的球狀體。人類很早就用肉眼觀察到了水星、金星、火星、木星和土星等行星。
行星、衛星的含義
衛星
是圍繞行星、矮行星、小行星轉動的天體。
月球是地球的衛星
行星 相對質量 相對體積
水星 0.05 0.056
金星 0.82 0.856
地球 1 1
火星 0.11 0.15
木星 317.89 1316
土星 95.18 745
天王星 14.63 65.2
海王星 17.15 57.1
八大行星相對于地球的質量和體積
體積和質量相對較大
體積和質量與地球接近
太陽系八大行星的特點
所有行星都在同一平面上運行，沿橢圓軌道運行。
外行星（木星、土星、天王星、海王星）比內行星大得多。
盡管外行星體積很大，但與太陽相比仍然很小。
除金星外，所有行星的自轉方向都與其公轉方向相同（自西向東）。
太陽系中八大行星的特征｜水星
水星是太陽系中離太陽最近的行星，比地球的衛星——月球大不了多少，也是質量最小的行星（約 0.05 個地球質量）。
它沒有天然的衛星，沒有空氣，布滿了環形山。由于離太陽比較近且沒有空氣，水星表面晝夜溫度變化很大。
太陽系中八大行星的特征｜金星
金星 又名“太白金星”“啟明星”，是太陽系中唯一逆向自轉的行星。金星的質量、體積與地球相似（約0.82個地球質量）。
金星是一顆固體星球，表面有非常厚的大氣，主要成分是二氧化碳。它也沒有天然的衛星。金星是顆炎熱的行星，表面的平均溫度約為460℃。
啟明星
早晨出現于東方天空
太陽系中八大行星的特征｜地球
①地球是太陽系中唯一一顆表面上有液態水存在的行星,水改變著地表的形態。地球上有大氣層,大氣中富含氧氣,供人類及其他生物生存所需。
②地球是當今人類已知的星系中唯一能夠孕育和支持生命的星球。
生命環境
目前唯一存在生命的星球
太陽系中八大行星的特征｜火星
①火星的直徑約為地球的一半，自轉軸傾角、自轉周期與地球相近、公轉周期是地球的兩倍。
②火星上的大氣成分以二氧化碳為主，非常稀薄。火星表面溫度變化范圍約為-140 ℃～ 20 ℃。
③科學家觀測到火星上有一些巨大的峽谷，以及一些很像古海岸線的地貌特征，由此推斷，很久以前火星表面可能有大量的水存在。
與地球較為接近
思考與討論
為什么人類首先要對火星進行探索？
①火星是類地行星，在很多方面與地球相似，例如它有四季變化、一天的長短與地球接近，這使得火星成為為尋找外星生命或適合人類居住條件的潛在目標。
②相對而言，火星距離地球較近，探測任務的成本和技術難度相對較低。
③火星的科學研究價值高，有助于我們了解行星的形成、演化及太陽系的歷史。
思考與討論
對火星的探索需要克服哪些困難？
距離遙遠
與地球距離很遠，會消耗大量能源
環境惡劣
溫度極低、大氣層稀薄、輻射強
通信困難
信號傳輸需經多次中轉，易丟失
能源供應
火星表面的日照時間較短，太陽能電池板的效率較低，能源供應困難
著陸困難
火星表面地形單一，著陸時需克服多個環節的困難，對著陸器的設計和控制要求較高
太陽系中八大行星的特征｜木星
①木星是太陽系中體積最大、質量最大、自轉最快的行星。它的質量是太陽的千分之一，是太陽系中其他七大行星質量總和的2.5倍。
②木星是一個氣態巨行星，主要由氫氣和氦氣組成。自伽利略觀測到木星的四顆衛星以來，天文學家又發現了許多顆衛星繞著木星轉動。
氣態巨行星
太陽系中八大行星的特征｜土星
①土星是太陽系中的第二大行星，也是太陽系中唯一密度小于水的行星。
②土星與木星一樣，有一層由氫氣和氦氣組成的大氣層。在八大行星中，土星有著壯觀的光環，光環由繞土星運轉的碎塊和微粒組成。土星最大的衛星——“土衛六”比水星還大。截至2023年12月的觀測結果表明，土星的衛星數量已達100多顆。
擁有眾多衛星
太陽系中八大行星的特征｜天王星
①天王星的體積在太陽系八大行星中排名第三，質量排名第四，幾乎橫躺著圍繞太陽公轉，擁有衛星。其大氣的主要成分是氫氣、氨氣、甲烷。
②天王星是太陽系內大氣層溫度最低的行星，最低溫度約為 -224 ℃。
③天王星是人類使用望遠鏡發現的第一顆行星。
大氣層溫度最低
太陽系中八大行星的特征｜海王星
①海王星是太陽系中離太陽最遠且寒冷的藍色大行星，大氣以氫氣和氦氣為主，有微量的甲烷。
②海王星被稱為“筆尖下發現的行星”。人們觀測到的天王星軌道與用牛頓理論計算出的結果有偏差，于是，兩位年輕的根據天王星的觀測資料和牛頓理論，各自獨立計算出這顆“新行星”的運行軌道。天文學家在預測位置觀測到了這顆行星，命名為海王星。
離太陽最遠
科學閱讀｜天問一號火星探測器
2020年4月24日，中國行星探測工程被正式命名為天問系列。這個名字代表著從古到今，中國人對未知的不懈探索。 天問系列的第一項任務，就是火星探測。
天問一號探測器搭載了許多先進的設備，如探地雷達、高分辨率相機、礦物光譜儀等13個有效載荷，通過太陽能電池板供電。它的主要任務是對火星的地表、大氣等進行初步分析，同時尋找水和生命的痕跡，解答“火星上是否曾經孕育過生命”這個人類關心的問題。
實踐活動
繪制太陽系及太陽系中八大行星示意圖。
實踐活動
設計并制作兩個實物模型，一個模型表示各行星與太陽之間的距離，另一個模型表示各行星與太陽相對體積的大小。
太陽系行星與太陽的相對體積大小
實踐活動
設計并制作兩個實物模型，一個模型表示各行星與太陽之間的距離，另一個模型表示各行星與太陽相對體積的大小。
太陽系各行星與太陽之間的距離
實踐活動
運用信息技術，選擇合適的軟件，觀察水星、金星、火星、木星和土星，并描述其突出的特點。
行星 突出的特點
水星 距離太陽最近
金星 唯一逆向自轉的行星
火星 "紅色行星"
木星 體積最大，質量最大，自轉最快
土星 擁有衛星數量最多
方法與技能
模型是人們為了某種特定的目的,對認識對象(系統)所做的一種簡化的概括性的描述或模擬,這種描述或模擬可以是定性的,也可以是定量的,但需要體現原有對象(系統)某些本質的特征。如細胞模型、太陽系模型、月一地模型。模型具有描述、解釋和預測等功能。
小行星和彗星｜什么是小行星
含義：小行星是指太陽系中類似行星環繞太陽運動，但體積和質量比行星小得多的天體。
小行星帶：太陽系中數以萬計的小行星，大部分集中在火星和木星之間，形成了小行星帶。小行星的運行軌道一旦發生變化，就有可能被行星俘獲并發生劇烈的撞擊。
第一顆由中國人發現的小行星：我國天文學家張鈺哲于1928年發現的一顆小行星，被命名為“中華”，這是第一顆由中國人發現的小行星。
小行星和彗星｜什么是彗星
含義：彗星是指亮度和形狀會隨著與太陽距離的變化而變化，并圍繞太陽運動的天體。
組成：彗核、彗發、彗尾（朝向：背向太陽）三部分。
運動: 繞太陽公轉(彗尾的朝向始終背著太陽),遇到太陽風,離太陽越近,彗尾越長。也就是說,掃帚尾巴越明顯,說明太陽風越強。
拓展閱讀｜哈雷彗星
哈雷彗星曾被視為一種神秘的現象。英國天文學家哈雷在對彗星軌道的研究中,運用牛頓理論計算它們的軌道,發現1531年、1607年、1682年出現的這三顆彗星的軌道是一樣的。由此他推斷,這三次出現的彗星應是同一顆星,其繞太陽運行的周期約為76年,并預言它將于1758年底或1759年初再次出現。1759年3月,這顆彗星果然又出現了。人們把這顆彗星叫作哈雷彗星。哈雷彗星的發現,顯示出科學理論的強大預測能力。
拓展閱讀｜我國古代的彗星觀測
我國古代的觀測發現: 其實，我國早 在公元前613年就有 關于哈雷彗星的記載。歷史文獻研究表明，我國古人曾經記錄了10個世紀中，哈雷彗星每次出現的時間，但由于哈雷彗星76年才出現一次，因此，他們無法關聯這些現象來證明多次看到的是同一顆彗星。
小行星和彗星｜彗星的撞擊
彗星在繞太陽運行時，如果跟行星相撞，會發生劇烈的撞擊。1994年，蘇梅克-列維9號彗星以2.1 x 105 km/h 的速度撞擊木星。撞擊后，木星表面升起寬闊的塵云，高溫氣體沖至1000 km的高度，并在木星上留下了地球般大小的痕跡。
思考與討論
地球上原來有大量的恐龍，后來突然神秘地絕跡了，有人認為是小行星撞擊地球引起了恐龍的滅絕。談談你的看法。
恐龍的消失可能是災難造成的。如果有小行星撞擊地球，將形成全球范圍的火山噴發和海嘯，火山灰可以在大氣層停留好幾年，引起植物大量死亡，恐龍因食物短缺而死亡。
流星體、流星現象、隕石、隕星
流星體：太陽系中有許多繞太陽公轉的固體小塊，叫流星體
流星現象：流星體在闖入地球大氣層時，與大氣摩擦燃燒、發光而劃亮夜空的現象
隕星：沒有燒盡的流星體降落到地球表面，叫隕星
隕石：主要由巖石構成的隕星叫隕石，其他還有隕鐵
科學閱讀｜流星雨
流星雨是夜空中許多流星從一個所謂的輻射點發射出來的天文現象。流星雨一般是由于彗星分裂出的碎片形成的流星群體。這些流星群體受到地球引力的作用，進入地球的大氣層中，與大氣相互摩擦燃燒后，便形成了如同下雨般的景觀。數量特別龐大的流星雨，每小時出現的流星可能超過1000顆。
科學閱讀｜流星雨
一年一度的英仙座流星雨是北半球每年最受關注的流星雨之一。英仙座流星雨是斯威夫特-塔特爾彗星的塵埃和碎屑進入大氣層燃燒發光產生的奇觀。這顆彗星每130年繞太陽公轉一圈，每年的8月地球穿過這顆彗星的公轉軌道，由于流星雨看上去是從天空中一個點射出的，這個輻射點就在英仙座的γ星附近，因此被稱為英仙座流星雨。
實踐活動
繪制彗星示意圖，并在圖中標注彗核、彗發和彗尾。
彗核
彗發
彗尾
實踐活動
2.收集彗星的資料，查一查上一次哈雷彗星出現的時間，推算下一次哈雷彗星出現將是哪一年。
哈雷彗星最近一次光臨地球的時間是1986年，哈雷彗星繞日公轉周期約為76年，所以下一次出現的時間應在1986年+76年=2062年前后。
（2024 衢州模擬）目前，“祝融號”火星車已在火星表面工作200多個火星日。火星是人類走出地月系開展太空探測的首選目標，因為火星與地球鄰近且環境最為相似。火星的直徑約為地球一半，自轉軸傾角、自轉方向、周期均與地球相近，公轉一周約為地球公轉時間的兩倍。下列推測正確的是（　　）
A．火星上也有四季變化
B．火星的一天比地球的一天約長一倍
C．在火星上不能看到太陽東升西落
D．“祝融號”登陸火星后質量減小
A
小試牛刀
（2024 寧波模擬）美國NASA聲稱發現了最像地球、適宜人類居住的行星開普勒186F（如圖）。它位于天鵝座中，與地球質量、體積大小相近。公轉周期為130天，距地球500光年。由上述信息推斷的下列說法中正確的是（　　）
A．NASA現在觀察到的該行星的形態就是該行星現在的模樣
B．該行星上可能有液態水
C．該行星上一定有四季更替的現象
D．該行星晝夜交替周期是130天
B
小試牛刀
（2024 濱江區）小明利用所學知識并結合下表信息，對太陽系中的行星運行周期進行了推理，其中合理的是（　　）
A．行星直徑越大，自轉周期越長
B．行星直徑越大，公轉周期越長
C．行星距離太陽越遠，自轉周期越長
D．行星距離太陽越遠，公轉周期越長
D
小試牛刀
行星 　直徑（千米） 　自轉周期（以地球上的“天”為單位） 　公轉周期（以地球上的“年”為單位）
　水星 　4878 　59 　0.24
　金星 　12104 　243 　0.62
　地球 　12756 　1 　1
　火星 　6794 　1.03 　1.9
讀圖回答問題：
（1）在圖中用箭頭標出木星和哈雷彗星的繞日公轉方向。
（2）當哈雷彗星運行到圖中A、B、C三點的 點時，彗尾最長。
（3）當哈雷彗星繞日公轉一周時，地球繞日公轉約 圈。
（4）木星表面最引人注目的是 ，它實際上是木星大氣中的大漩渦。
A
小試牛刀
76
大紅斑
C
B
A
太陽
哈雷彗星
木星
讀“太陽系的局部示意圖”，回答下列問題。
（1）標出各大行星公轉的方向。
（2）寫出圖中數碼代表的行星名稱：② 。
（3）圖中與金星距離最近的行星是 。
A.① B.② C.③ D.④
火星
小試牛刀
A
①
A
（4）金星表面平均溫度很高，其形成原因主要是 。
A.離太陽較近 B.火山活動頻繁 C.沒有大氣 D.質量和體積較小
（5）圖中有生命存在的星球是 （填數碼）。
思維點撥

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