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第3節 恒星的一生
聯想情景導入
太陽等各種恒星誕生后，會發生變化嗎？會永恒不滅嗎？在上個世紀之初，科學家預言：太陽和太陽系最終將走向“死亡”。為什么科學家會產生這樣的預言 讓我們一起學習恒星的一生吧!
重點知識詳解
一、不同種類的恒星
1．紅巨星：稱它為“紅”巨星，是因為在這恒星迅速膨脹的同時，它的外表面離中心越來越遠，所以溫度將隨之而降低，發出的光也就越來越偏紅。不過，雖然溫度降低了一些，可紅巨星的體積是如此之大，它的光度也變得很大，極為明亮。肉眼看到的最亮的星中，許多都是紅巨星。紅巨星的體積很大，它的半徑一般比太陽大l00倍。21世紀教育網
2．行星狀星云(如下圖所示)：質量大于太陽質量1.4倍，外圍的氣體及冰粒便會以每秒數十公里的速度向外膨脹，外貌像土星的光環一樣，天文學家叫行星狀星云，而剩下的核心的光度會暗淡下去。
紅巨星 行星狀星云
3．超新星：是恒星在死亡前的一次大爆發，所釋放的能量，發出的亮光相當于十億顆太陽。爆炸將星球物質以接近光速的速度，向四面八方發射。每一顆恒星一生之中最多只可能發生一次。
4．白矮星：是一種很特殊的天體，它的體積小、亮度低，但質量大、密度極高。它的密度在1000萬噸／立方米左右。白矮星是一顆已死亡的恒星，中心的熱核反應已停止。
超新星 白矮星
5．中子星：質量約是太陽4～10倍的恒星在超新星爆炸的過程，遺留下來的核心變成一顆體積很小，質量卻很大的中子星，由中子構成，密度為水的1016倍，僅1cm3的質量就有全球人類那么重，直徑僅為30km。
6．黑洞：質量比太陽大l0倍以上的恒星，超新星爆炸后會形成“黑洞”。黑洞會把附近所有的物質都吸進去，就連光線也會被吞沒，所以我們是看不見黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一顆恒星，我們可以從這顆鄰近恒星的物質被吸人黑洞時的情形，證明黑洞的存在。
中子星 黑洞
二、太陽的一生
太陽的一生大致是l00億年。大約在50億年以前，一團十分巨大又十分稀薄的氣體云，在自己的重力作用下收縮著。它開頭收縮得很快，后來由于內部發熱，收縮慢了下來，直到形成一批高熱、密集的氣體大團塊，這些就是“原恒星”，其中一個就是我們的太陽。太陽進一步收縮，內部溫度更高，引發了“熱核反應”，于是停止收縮，進入“成年”時期。就是我們現在看到的太陽了。21世紀教育網
大約再過50億年，太陽核心部分的“燃料”用光后，就會猛烈地又收縮一下：溫度再次升高，使外層原來沒有燃燒過的“燃料”也“燃燒”起來。此時，太陽會猛烈地膨脹，成為一顆“紅巨星”。太陽會脹得很大，太陽能把水星和金星都“吞掉”。地球軌道恰好在這個脹大了的太陽表面的位置。這時的地球即使不被熾熱的太陽“吞掉”，也會被烤得熔為一團熔巖。但與此同時，也會有其他小行星變得適合人類居住，也許那就是人類未來的避難處。
“紅巨星”階段大約有l0億年。然后，一切可“燃燒”的“燃料”都用完了，紅巨星開始再次收縮，越變越小，大約只有現在的體積的十萬分之一，才穩定下來。盡管表面溫度可以高達l萬度，但表面積變小了，發出的熱量會大大減少，這時，太陽就進入了“老年期”，成為“白矮星”一樣的天體，表面溫度高、體積小、密度很大(每lcm3物質有10噸重)。由于沒有內部能源，所以這個“老年期”并不能永遠維持下去，而是逐漸冷卻，最后成為一個黑暗無比的“暗矮星”。
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三、恒星的一生
太陽在大約50億年后將變成紅巨星，最終它的核心收縮，變成白矮星、暗矮星。質量比太陽大很多的恒星將先變成超紅巨星，然后爆炸形成超新星，最終核心收縮，形成密度巨大的中子星或黑洞。
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經典例題解析
[例1] 中子星是由下面的哪一種天體直接演化而來的 ( )
A．超新星 B．超紅巨星21世紀教育網
C．大恒星 D．紅巨星21世紀教育網
[解析]超新星在球核爆炸后形成一種體積很小、密度極大的星核，稱為“中子星”。
[答案]A
[例2]有關恒星的敘述正確的是 ( )
A．恒星是由熾熱氣體組成，能自己發光的球狀天體
B．距離地球最近的恒星是比鄰星
C．和星云相比，恒星具有質量小、體積小、密度小的特點
D．恒星之間的相對位置是固定不變的，因此，古代人把它叫做恒星
[解析]距離地球最近的恒星是太陽，太陽之外才是比鄰星。恒星與星云的比較見下表：
天體 質量 體積 密度 形狀外表
恒星 小 小 大 球狀
星 云 大 大 小 云霧狀
由于恒星離我們過于遙遠，我們無法感到它的運動，所以才會有這種錯覺。所有的天體都是在不斷運動的。
[答案]A
[例3]下列描述關于紅巨星的是 ( ) 21世紀教育網
A．體積大、密度大、表面溫度高 B．體積小、密度大、表面溫度低
C．體積大、密度小、表面溫度低 D．體積大、密度大、表面溫度低
[解析]稱它為“紅”巨星，是因為在這恒星迅速膨脹的同時，密度不斷減小，它的外表面離中心越來越遠，所以溫度將隨之降低，發出的光也就越來越偏紅。
[答案]C
考點應試必備
1．我們現在知道，太陽也是有壽命的。現在的太陽正好處于生命期的 ( )
A．幼年期 B．青年期 C．中年期 D．老年期
2．下列星體中，與恒星發展歷程無關的是 ( )
A．紅巨星 B．中子星 C．黑洞 D．行星
3．在恒星發展的各個階段中，密度最大的是 ( )
A．黑洞 B．紅巨星 C．中子星 D．超新星
4．直徑比太陽大數十倍、亮度比太陽大得多的紅色恒星是 ( )
A．超新星 B．紅巨星 C．白矮星 D．黑洞
5．在恒星的發展過程中，經歷了不同的階段，下列不屬于恒星演變最后階段的形態是 ( )
A．紅巨星 B．白矮星 C．中子星 D．黑洞
6．關于恒星密度的敘述不正確的是 ( )
A．恒星的密度一般比較小21世紀教育網
B．行星的密度一般比恒星大21世紀教育網
C．對于同一顆恒星而言，在不同演化階段，密度是不一樣的，但變化不大
D．對于同一顆恒星而言，在不同演化階段，密度是不一樣的，但變化巨大
7．下列星體中屬于恒星的是 ( )
A．金星 B．水星 C．北極星 D．火星
8．下列關于黑洞的敘述，不正確的是 ( )
A．銀河系中可能就是一個大質量的黑洞
B．黑洞引力強大，能夠吞噬周圍的物質包括光線
C．人類目前已經拍攝到了黑洞的射電圖
D．黑洞的質量會無限地增長下去
9．離地球最近的恒星是 ( )
A．北極星 B．太陽 C．天狼星 D．牛郎星
10．下列對恒星的敘述，正確的是 ( )
A．恒星的一生中各個階段都可以發光
B．恒星的密度都比行星大
C．天空中的繁星點點大多都屬于恒星21世紀教育網
D．恒星在天空中的位置是恒定不變的21世紀教育網
11．恒星經過主序星階段后，開始“衰老”。恒星在開始“衰老”初期，體積 、溫度會 。其中質量大的我們稱之為 。
12．恒星的 不同，歸宿也就不同， 較大的恒星最后會形成高密度的
或 。
13．請按照恒星演化的先后，將巨星、超巨星、白矮星、中子星、黑洞填入合適的橫線上。
(1) → 或 ；(2) → 。
14．將中子星、白矮星、紅巨星、黑洞等恒星按密度大小排序。
15．根據太陽的演化過程填寫：
太陽→ → →
16．恒星壽命指恒星在耗盡燃料之前它能存在的時間。右圖展示
了恒星與它的壽命之間的關系，從圖中可得出以下信息：恒星的
質量與它的壽命的關系為 ，一個質量是太陽0.8倍的恒星能存在 年，一個質量是太陽1．7倍的恒星能存在
年。
參考答案：
第3節 恒星的一生
1．C 2．D 3．A 4．B 5．A 6．C 7．C 8．D 9．B l0．C
ll．變大 降低 超紅巨星
l2．質量質量 中子星 黑洞 21世紀教育網
l3．(1)超巨星→中子星或黑洞21世紀教育網
(2)巨星→白矮星
14．黑洞>中子星>白矮星>紅巨星
15．紅巨星 白矮星 暗矮星
16．恒星的質量越大，它的壽命越短 140億 20億
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品資料·第 5 頁 （共 5 頁） 版權所有@21世紀教育網

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