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第3章 广袤浩瀚的宇宙
第2节 太阳系的组成与结构
1.知道太阳系的组成和结构，了解太阳的大小、温度、太阳大气层
结构和太阳活动，发展科学观念。
2.知道地球与太阳之间的距离，太阳活动对人类的影响。通过实践
活动建构太阳与行星的模型，加深对太阳系的认识，激发探索宇宙
的兴趣。
3.了解八大行星及其卫星的概念和特点，了解彗星与流星雨、小行
星与陨石之间的关系，发展科学思维。
1.太阳系的组成
八大行星、矮行星、小行星、卫星、彗星、流星体等天体共同构成
了太阳系。
2.太阳系的概况
（1）太阳：太阳系的中心天体是太阳,质量占太阳系总质量的
，是太阳系中体积和质量最大的天体，其他天体都绕太阳
公转。
（2）八大行星（行星是一种比太阳小得多的球状星体）：按距太
阳由近及远分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、
海王星。它们都以自西向东的方向绕太阳公转，如下图所示。
（本图不代表天体大小和距离的实际比例关系）
（3）小行星带：在火星和木星之间有大量的小行星分布,称为小行
星带。
教材第105页
1.与地球相邻的是金星、火星。
2.八大行星的运动有以下共同特征：
（1）同向性：八大行星都以自西向东的方向绕着太阳公转。
（2）共面性：八大行星的公转轨道大致都在同一个平面上。
（3）近圆性：八大行星公转轨道的形状是近似圆形的椭圆。
教材第105页
活动 内容 （1）让同伴拿着手电筒站在 离你 的地方，然后让同伴 将手电筒朝你所在的方向照过 来。告诉同伴握住手电筒不 动。面朝手电筒，绕着同伴转 圈，保持离同伴 远的距 离。 （2）重复（1）中的活
动，但是这次你面朝一个
方向，站着不动，让同伴
拿着手电筒，始终将光照
向你并围绕着你转圈，保
持离你 远的距离。
观察到的 明暗变化 情况 逐渐变暗，一段时间后， 再逐渐变亮 逐渐变亮，一段时间后，
再逐渐变暗
结论 如果你代表地球，同伴代表太阳，不能够仅仅根据本 活动中的观察结果来判断哪个是太阳系的中心。
典例1 下图为太阳系局部示意图，表示地球的是( )
B
A.点 B.点 C.点 D. 点
解析：小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，靠近火星的是地球，
即为金星，为地球，为火星， 为木星，故选B。
1.太阳的概况
太阳是离地球最近的恒星。它是一颗自身能够发光发热的气体星球。
基本 数据 直径 约为 ，相当于地球
直径的109倍
表面温度 约为
中心温度 高达
体积 约为地球的130万倍
基本 数据 质量 约为地球的33万倍
与地球的平均距离 约为
作用 太阳为人类活动提供了最重要的能量，地球上的生物生 长、空气和水的循环都与太阳息息相关。
教材第106页
1.太阳与地球的平均距离约为 ，而光的传播速度为
，所以太阳光到达地球大约需要。 提示：路程、
速度、时间分别用、、表示，易知 ，
，则
2.例如,有些植物的叶子硕大,以增加对太阳光的吸收;有些植物的叶
子表面有蜡质层,以增加对太阳光的反射,减少水分蒸发;向日葵具有
趋光性,以增加对太阳光的吸收等。
2.太阳的演化历程
现代观测表明，太阳已有约50亿年的历史。它是一颗典型的中等质
量的恒星，正平稳地燃烧着自身。现在，科学家对恒星演化过程的
认识不断深入，勾勒出太阳的生命历程。
3.太阳大气层结构
结构 外 内 日冕 日冕是太阳大气的最外层，它能延伸到几
倍甚至几十倍太阳半径外，只有使用特殊
仪器或在日全食时才能观察到。日冕层气
体非常稀薄，但温度非常高，可达
结构 外 内 色球层 色球层是太阳大气的中间层，呈玫瑰红
色，厚度约为 。通常，色球层只
有在发生日全食时才能看见
光球层 光球层是人们能够看到的太阳的圆面。它
的厚度约为 ，我们所见到的太阳可
见光，几乎全是由光球层发出的
图示 ___________________________________________________________________________________________________________
教材第107页
因为光球层的密度比色球层和日冕的密度大，光球层的发光亮度
也比色球层和日冕的发光亮度强，光球层发出的光线会把色球层和
日冕发出的光线覆盖，所以光球层虽然处在太阳大气的最里层，但
能够被我们看见。
4.太阳活动
（1）概念：太阳表面经常发生变化，这些变化统称为太阳活动。
（2）常见类型：太阳黑子、太阳耀斑、日珥（太阳黑子的多少
和大小，往往作为太阳活动强弱的标志；通常，太阳耀斑、日珥
的出现与太阳黑子的活动有关）和太阳风等。
类型 图示 位置 活动特征
太阳 黑子 ___________________ 光球层 ①太阳光球层上出现的黑色小斑
点；
②因其温度比周围区域低，看上去
比周围暗；
③数量呈周期性变化，有的年份
多，有的年份少
类型 图示 位置 活动特征
太阳 耀斑 _____________________ 色球层 （故耀 斑也叫 “色球爆 发”） ①色球层上突然增亮的斑块；
②爆发时会释放出巨大的能量；
③长期观测发现，大多数耀斑和太阳
黑子活动相关（耀斑的寿命很短，持
续时间在几分钟到几十分钟。可就在
这短时间内，耀斑释放出的巨大能
量，大约相当于上百亿颗巨型氢弹同
时爆炸释放的能量 ）
类型 图示 位置 活动特征
日珥 ______________ 色球层 ①是太阳色球层上喷射出的弧状大气，突
出在日面边缘外面的一种太阳活动现象，
像是太阳的“耳环”一样；
②日全食时，可用肉眼观测火红的日珥；
③爆发时会喷射大量的带电粒子
太阳风 ______________ 日冕 日冕上持续喷射出高速运动的带电粒子流
5.太阳黑子的活动周期
教材第107页
此图为曲线图,横坐标为年份,纵坐标为太阳黑子相对数,在曲线
上任选两个相邻的点A、B（高峰值或低峰值）,如图所示。
过点A、B分别作垂直于横轴的垂线,可得到曲线上A点对应的年份
约为1957年,B点对应的年份约为1968年。因此,通过这幅图,我们能
得到1950年至2010年,两个相邻高峰值年或低峰值年之间的时间约
为11年。
观测发现，太阳黑子的活动呈现出有规律的变化。科学家推断，太
阳黑子的活动周期约为11年。黑子数最多的那一年，称为太阳活动
峰年；黑子数极少的那一年，称为太阳活动谷年。国际上规定从
1755年起算的黑子周期为第1周。
典例2 (台州期末)如图所示是科学家拍下太阳表面高清
的图片，太阳表面有玫瑰红色的舌状气体喷出，再沿着
弧形路线落回，这种太阳活动称为______；该现象发生
在太阳大气的______层。
日珥
色球
解析：太阳周围镶着一个红色环圈，上面跳动着鲜红的火舌，这种
太阳活动叫做日珥，日珥发生在太阳大气的色球层。
6.太阳活动对地球的影响（含教材第108页实践活动 答案）
主要 影响 太阳耀斑增强时，地球上的短波通信会受到明显影响
太阳黑子、太阳耀斑活动增强时，需要用各种防晒措施来
避免太阳光中过强的紫外线对皮肤的损伤
主要 影响 太阳大气抛出的高能带电粒子流会扰乱地球磁场，产生磁
暴现象
高能带电粒子流与两极高空大气碰撞，产生极光
影响地球自然环境，产生自然灾害（如地震、水旱等灾
害）
太阳活动与天气、气候变化之间存在着一定的相关性
拓展培优
学习使用天文望远镜
构造 天文望远镜的结构主要包括寻星镜、目镜、主镜 （物镜）、调节手柄等
使用 方法 安放 在晴朗的夜晚，选择视野比较开阔的地方安放
使用 方法 对准 用寻星镜对准目标星体：（1）在镜筒外沿镜筒延伸
方向用眼睛瞄准目标星体。（2）在寻星镜内利用调
节手柄做水平方向和不同高度的搜索。（3）发现目
标后，将目标星体置于视野中央
观测 用主镜观测目标星体：（1）调节目镜的焦距使主镜
内的影像清晰。（2）用调节手柄缓慢调节，直至在
主镜内找到目标星体。（3）瞄准目标后再次调节目
镜焦距，使目标星体的像清晰
注意 事项 （1）绝对不能用双筒望远镜或不加滤镜的天文望远镜直接
观测太阳，否则会对眼睛造成永久性损伤。
（2）不要把望远镜当作玩具，望远镜是精密光学仪器，要
按照使用说明书细心使用和维护。
（3）每台望远镜都有它适合的放大倍数，超过这个倍数并
不能增强分辨率，反而会使物体变得很暗，难以看清。
（4）不同型号的天文望远镜结构有所不同，一定要按照使
用说明书操作
1.概念
行星 太阳系中的行星是直接围绕太阳转动的球状星体。
卫星 卫星是围绕行星、矮行星、小行星转动的天体。
教材第109页
1.木星 土星
2.金星
3.木星是八大行星中质量、体积都最大的行星。
2.各行星的特点
太阳系中八大行星大致都在同一平面的近似圆形轨道上，沿着同一
方向绕太阳公转。除金星外，其他行星的自转方向和公转方向相同。
和太阳相比，行星的体积都很小。八大行星相对于地球的质量和体
积的数值见下表（假定地球的质量和体积为1个单位）：
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
质量 0.05 0.82 1 0.11 317.89 95.18 14.63 17.15
体积 0.056 0.856 1 0.15 1 316 745 65.2 57.1
（1）地球：地球是太阳系中唯一一颗表面上有液态水存在的行星，
水改变着地表的形态。地球上有大气层，大气中富含氧气，供人类
及其他生物生存所需。地球是当今人类已知的星系中唯一能够孕育
和支持生命的星球。
（2）水星：水星是离太阳最近的行星，比地球的卫星——月球大
不了多少。水星上没有大气，布满了环形山，没有卫星。由于离太
阳比较近且没有空气，水星表面昼夜温度变化很大。
（3）金星：金星的大小与地球相近，表面有非常厚的大气，主要
成分是二氧化碳。金星表面很热，平均温度约 。（我国古代
先人把早晨出现于东方天空的金星称为“启明星”）
（4）火星：火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期
与地球相近，公转周期是地球的两倍。火星上的大气成分以二氧化
碳为主，非常稀薄。火星表面温度变化范围约为 。
科学家观测到火星上有一些巨大的峡谷，以及一些很像古代海岸线
的地貌特征，由此推断，很久以前火星表面可能有大量流动的液态
水。火星探测器发现火星南极冰冠有部分退缩，科学家认为，这是
因为大量的水被冻结在火星地表下面。火星的表面覆盖着一层氧化
铁，因此，火星看上去呈橘红色，又被称为“红色行星”。
教材第111页
人类首先对火星进行探索的原因主要有以下几点：
（1）火星是类地行星，在很多方面与地球相似，火星是太阳系中
环境与地球最接近的星球，同处于太阳系的宜居地带，拥有孕育生
命的可能性。
（2）相对而言，火星距离地球较近，探测任务的成本和技术难度
相对较低。
（3）火星的科学研究价值高，对火星的地质和气候进行探索，对
地球自然演变和保护地球地质气候有重大意义等。
对火星的探索需要克服的困难主要有以下几点：
（1）距离遥远：火星与地球之间的距离很远，需要耗费大量的时
间和能源才能到达火星。
（2）环境恶劣：火星表面的环境十分恶劣，温度极低，大气层极
弱，辐射强烈等，这些都面临着较大的技术挑战。
（3）着陆困难：火星表面地形复杂，着陆时需要克服大气层进入、
降落伞展开等多个环节的困难，对着陆器的研发技术有很高要求。
（5）木星：木星是太阳系中体积最大、质量最大、自转最快的行
星。它的质量大约是太阳的千分之一，是太阳系中其他七大行星质
量总和的2.5倍。木星是一个气态巨行星，主要由氢和氦组成。自
伽利略观测到木星的四颗卫星以来，天文学家又发现了许多颗卫星
绕着木星转动。
（6）土星：土星是太阳系中的第二大行星，也是太阳系中唯一密
度小于水的行星。土星大气与木星大气一样，主要由氢和氦组成。
在八大行星中，土星有着壮观的光环，光环由绕土星运转的碎块和
微粒组成。土星最大的卫星——“土卫六”比水星还大。
（7）天王星：天王星的体积在太阳系八大行星中排名第三，质量
排名第四，几乎横躺着围绕太阳公转，拥有卫星。其大气的主要成
分是氢气、氦气和甲烷。天王星是太阳系内大气层温度最低的行星，
最低温度约为 。（天王星是人类使用望远镜发现的第一颗
行星）
（8）海王星：海王星是太阳系中离太阳最远且寒冷的蓝色行星，
大气层以氢气和氦气为主，有微量的甲烷。海王星被称为“笔尖下
发现的行星”。（人们观测到的天王星轨道与用牛顿理论计算出的
结果有偏差，于是，两位年轻的天文学者根据天王星的观测资料和
牛顿理论，各自独立计算出这颗“新行星”的运行轨道，天文学家在
预测位置观测到了这颗行星，命名为海王星）
拓展培优
八大行星的分类
八大行星可分为类地行星、巨行星和远日行星三类，具体如下。
（1）类地行星是指与地球相类似的行星，包括水星、金星、地球
和火星。它们距离太阳近，接受太阳辐射多，表面温度较高，同时
体积和质量都很小，是由平均密度较大的重物质（岩石）组成的固
体星球，金属元素含量较高，都没有光环，水星和金星没有卫星,
地球和火星有卫星。
（2）巨行星是指体积、质量远远大于其他行星的大行星，包括木
星和土星。巨行星的卫星较多，并且有光环。
（3）远日行星包括天王星、海王星，它们距离太阳十分遥远，获
得的太阳辐射特别少，表面温度很低。远日行星的表层气体以氢和
甲烷为主。远日行星都有卫星。
典例3 (2024·宁波模拟)2024年火星成为天文现象一大主角，可以观
测到火星合金星、火星合土星，以及火星合木星。行星合相指的是
当两颗行星在天空中彼此靠近到角距离小于 时，观测者可在一
个望远镜视野里同时看到它们。下列描述符合科学事实的是( )
C
A.金星能自行发光
B.太阳在银河系的中心
C.行星绕太阳公转方向相同
D.与地球相邻的行星是火星和木星
解析：金星是行星，本身不发光，靠反射太阳光而发亮；太阳是太
阳系的中心天体，是银河系的一个普通天体；行星绕太阳公转方向
相同；与地球相邻的行星是金星和火星。
教材第112页
1.绘图略。
2.制作模型略。提示：各行星与太阳之间的距离由近到远依次是水
星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。各行星与
太阳相对体积的大小可参考教材第109页探索活动中“八大行星相对
于地球的质量和体积”表格。
3.
行星 突出的特点
水星 距离太阳最近
金星 唯一逆向自转的行星
火星 “红色行星”
木星 体积最大、质量最大、自转最快
土星 唯一密度小于水的行星
1.小行星：小行星是指太阳系中类似行星环绕太阳运动，但体积和
质量比行星小得多的天体。太阳系中数以万计的小行星，大部分集
中在火星和木星之间，形成了小行星带。小行星的运行轨道一旦发
生变化，就有可能被行星俘获并发生剧烈的撞击。
教材第112页
恐龙的消失可能是灾变造成的。如果有小行星撞击地球,将形成
全球范围的火山喷发和海啸,火山灰可以在大气层滞留好几年,引起
植物大量死亡,恐龙因食物短缺而死亡。（答案合理即可）
2.彗星
彗星 指亮度和形状会随着与太阳距离的变化而变化，并围绕 太阳运动的天体。
结构 彗核 由岩石碎片、固体微粒和水结成的“冰球”
彗发 当慧星接近太阳时，彗核的冰物质受阳光照
射变成气态物质，形成彗发
彗尾 受太阳风的吹拂，彗发形成长长的彗尾
（彗尾背向太阳）
运动 绕太阳公转（彗尾的朝向始终背对着太阳）,遇到太阳
风，离太阳越近，彗尾越长。也就是说，彗尾越明显，说
明太阳风越强
哈雷 彗星 哈雷彗星是最著名的彗星,其绕太阳运行的周期约为76
年。因英国天文学家哈雷准确地预言它的到来而得名。我
国早在公元前613年就有关于哈雷彗星的记载
彗星的 撞击 彗星在绕太阳运行时，可能会跟行星发生剧烈的撞击。
1994年,苏梅克-列维9号彗星以 的速度撞
击木星。撞击后，木星表面升起宽阔的尘云，高温气体
冲至 的高度，并在木星上留下了地球般大小的
痕迹。
3.流星体、流星现象、陨星、陨石
（1）流星体:太阳系中有许多绕太阳公转的固体小块,叫流星体。
（2）流星现象：小行星等太阳系中的一些小型天体闯入地球大气
层时，与大气摩擦、燃烧、发光而划亮夜空的现象，称为流星现象。
（3）陨星:没有烧尽的流星体降落到地球表面,叫陨星。
（4）陨石:主要由岩石构成的陨星叫陨石。
教材第114页
1.彗星示意图如图所示。
2.因为哈雷彗星绕日公转周期约为76年，其上一次出现的时间是
1986年，所以哈雷彗星下一次光临地球的时间应在2062年前后。
典例4 “神舟”系列飞船重返地面时会和大气剧烈摩擦而发出耀眼的
光芒,下列现象中,与此相似的是( )
B
A.恒星的光芒 B.流星现象 C.彗星的彗尾 D.月球的光芒
解析：恒星的光芒是天体自行发出的光,A项不符合题意;当流星体
临近地球时,受地球引力作用,进入地球大气层,与大气摩擦燃烧发光,
形成流星现象,B项符合题意;彗星的彗尾是彗核的冰物质受太阳光
照后变成的气态物质被太阳风吹拂形成的,C项不符合题意;月球的
光芒是反射的太阳光,D项不符合题意。

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