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（浙教版）七年级
上
第3节 人类对宇宙的探索（2）
广袤浩瀚的宇宙
第3章
“—”
宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。
那么，银河系有多大？它的中心在哪里？地球位于银河系的何处？
一、银河系和河外星系和河外星系
1、星系及其分类
（1）星系：
由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统
（2）分类：
旋涡星系、椭圆星系和不规则星系
旋涡星系
椭圆星系
不规则星系
2、银河系
（1）结构
①侧视：银河系呈扁圆盘状
②俯视：能够看到银河系的旋涡结构
——旋涡星系
（2）大小
银河系的直径约为1.0×105光年，
中心厚度约为1.2×104光年，自中心向边缘逐渐变薄。
我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构，因为太阳系位于银河系的一条旋臂上
（3）太阳的位置
②太阳与银河系中心的距离约2.6×104光年
①太阳系位于银河系的一条旋臂上
④离太阳最近的恒星是比邻星，与太阳相距4.22光年
③太阳约2.4亿年绕银河系中心转一圈
太阳不在银河系的中心，人类又一次破除了自己位于宇宙中心的观念。
2.6×104光年
太阳只是银河系内几千亿颗恒星中的一颗普通恒星。
银河系虽然很大，但在整个宇宙中，银河系只是广阔深空中上千亿个星系中的一个普通星系。银河系和银河系外的河外星系构成了广阔无垠的宇宙。
阅读课文，分析仙女星系属于哪个天体系统
1.面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容
易认出。其斗柄在不同季节指向不同：在晚上八九点钟观测，春天
斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。
2.把北斗七星中斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸5倍距离，就可
以找到北极星。
探索任务
今天，我们对宇宙的理解已跨越浩瀚的星际空间，延伸到了我们所见的整个宇宙。这些发现，无论大小，都是无数科学家努力探索的成果，是一代代科学家智慧的结晶。
星空中每个可见的光点都可能是一个遥远的星系
天文学家估计，北斗七星范围内存在100多万个星系。
宇宙中有上千亿个星系，每个星系中同样含有数量巨大的恒星
太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。每一颗恒星都有其诞生、演化和死亡的过程，这是一个十分缓慢的过程。太阳是地球的能量之源，没有太阳，人类就不能生存。
天文学家根据对各种恒星的观测和理论研究，认识到所有恒星的诞生过程与太阳的诞生过程基本相似
二、恒星
1、恒星一生的演化
①宇宙膨胀，温度不断降低，出现了由中性原子构成的宇宙尘埃
大爆炸
原恒星星云
分子云
引力作用
收缩升温
③星云团收缩，温度升高，开始发光（恒星诞生）
②在引力作用下，宇宙尘埃聚集变大，形成气体状态的星云团
（1）诞生阶段
（2）主序星阶段
当这颗恒星继续收缩升温，温度超过1×107℃时，将引发恒星内部的氢核发生聚变反应，生成氦并向外释放出能量，恒星就稳定下来，进入主序星阶段。
原恒星星云
聚变反应
收缩升温
主序星阶段
——恒星约90%的生命周期都处于主序星阶段
（太阳主序星阶段可持续约100亿年）
1.图中展示了恒星的质量与它的寿命的关系。恒星寿命指恒星在耗尽
燃料之前能存在的时间。
2.一颗质量是太阳80%的恒星能存在多久？一颗质量是太阳1.7倍的恒
星又能存在多久？
3.描述恒星的质量与它的寿命的一般关系。
约120亿年；
约30亿年
恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。
恒星是不会永久存在的，一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小
探索任务
（3）太阳未来的演变过程
了解了太阳一生的演化后，你对宇宙有了什么新认识？
与太阳一样，当恒星内核的氢燃烧殆尽，就会快速演化并消亡。
1054年，我国发现并记录的超新星爆发，史称“客星”。蟹状星云即在这次爆发后诞生，这是天文学中第一个被认证具有清晰历史观测记录的超新星遗迹。
恒星的质量质量不同，演化结果也不同
当恒星的质量更大时，其内部将产生巨大压力，物质被“压”成了更为神奇的天体黑洞。黑洞的密度非常大，强大的引力使任何物质，甚至光都无法逃脱它的吸引。因此，远处的观测者无法看到来自黑洞的光。虽然人们看不见黑洞，但科学家能确定它的存在。
恒星在生命的最后时刻，都会不断地向四周抛出物质。这些物质自由地在太空中扩散，最后将渐渐孕育出新一轮的恒星星云。
大质量恒星的消亡过程和太阳有什么不同？
太阳 大质量恒星
演化速度
末期形态变化
能量释放 （爆发规模）
最终产物
主序星阶段相对较长
演化速度非常快
红巨星→白矮星
红超巨星→超新星→中子星（或黑洞）
能量释放相对平稳
超新星爆发时，会在极短的时间内释放出极其巨大的能量
白矮星或黑矮星
中子星或黑洞
思考与讨论
1、关于银河系的特点，下列叙述正确的是（　　）
A．银河系是由很多河外星系构成的
B．银河系的直径约为10万光年
C．银河系比总星系大得多
D．银河系的中心是太阳
【答案】B
随堂任务
2.某国际天文研究团队最新发现，距离地球约8000光年的一颗恒星
可能产生伽马射线暴，专家认为被伽马射线暴扫过的星球生命会消
失，幸运的是，该恒星潜在的伽马射线暴方向并没有对准地球。这
颗恒星位于（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
【解析】由题干可知，一个国际天文研究团队最新发现，距离地球约8000光年的一颗恒星可能产生伽马射线暴，这是首次在银河系中发现可能产生伽马射线暴的恒星，这颗恒星位于银河系。
C
3、小质量恒星的演化过程是（　　）
A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星
B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星
C．原始星云→恒星→红巨星→中子星
D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞
【答案】A
4.该图中①、②、③、④四幅图分别表示不同级别的天体系统，
名称依次是（　　）
A．①银河系 ②河外星系 ③太阳系 ④地月系
B．①总星系 ②银河系 ③太阳系 ④地月系
C．①总星系 ②银河系 ③河外星系 ④地月系
D．①地月系 ②太阳系 ③银河系 ④总星系
B
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七年级上册科学 第3章 广袤浩瀚的宇宙
第3节 人类对宇宙的探索（2）课后任务
一、基础性作业
1．从侧视和俯视看银河系的形状分别像（　　）
A．球状、平面状 B．铁饼和一个大漩涡
C．都为平面状 D．都为车轮状漩涡系统
2．银河系的最主要成员是（　　）
A．恒星 B．行星 C．小行星 D．星际物质
3．关于银河系的特点，下列叙述正确的是（　　）
A．银河系是由很多河外星系构成的
B．银河系的直径约为10万光年
C．银河系比总星系大得多
D．银河系的中心是太阳
4．银河系绝大多数恒星和星际物质（　　）
A．集中分布在银河系边缘
B．集中分布在银河系中心
C．均匀分布在银河系中
D．集中分布在银河系中心平面附近
5．借助各类望远镜，目前我们人类能观测到的宇宙范围是（　　）
A．整个宇宙 B．只有河外星系
C．只有银河系 D．银河系和河外星系
6.2022年10月，科学家利用哈勃望远镜拍摄到一个令人着迷的星云，形状像一个钥匙孔，被称为“宇宙钥匙孔”，该星云是一颗恒星形成的遗迹，被命名为猎户座V380，距地球大约1500光年。
猎户座V380所处的天体系统是（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
7．北斗七星的位置会随着季节的变化而变化，我国民间流传谚语：斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏：斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。据此判断，下列哪个是在秋季星空图中看到的北斗七星（　　）
A． B． C． D．
8．下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（　　）
A．B． C．D．
9．科学家研究发现，太阳系附近有3颗可能存在外星生命的行星。如图为其中一颗行星与其绕转的恒星所组成的星系，该星系相当于宇宙结构层次中的（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．河外星系 D．银河系
10．牛郎织女是中国四大民间爱情传说之一，从牛郎星、织女星的星名衍化而来。牛郎星在夏秋的夜晚是天空中非常著名的亮星，呈银白色。织女星也是夏夜星空中最著名的亮星之一，呈青白色。与该传说相关的节日是七夕节。材料中的牛郎星、织女星所属天体类型是（　　）
A．矮行星 B．星云 C．巨行星 D．恒星
11．研究发现，恒星寿命的长短取决于它的质量大小。结合图表信息，推测四种恒星中寿命最长的是（　　）
恒星 质量（与太阳相比的倍数）
天狼A星 2.14
天狼B星 1.05
织女星 2.13
牛郎星 1.79
A．天狼A星 B．天狼B星 C．织女星 D．牛郎星
12．在太阳的一生中，体积极小、密度很大的是（ ）
A. 星云 B. 红巨星 C. 白矮星 D. 成年阶段的太阳
13．小质量恒星的演化过程是（　　）
A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星
B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星
C．原始星云→恒星→红巨星→中子星
D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞
14．宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是人类首次拍摄到的黑洞照片。下列说法错误的是（　　）
A．黑洞是客观存在的天体
B．黑洞是一种密度极小的天体
C．光在内的所有物质都逃脱不了黑洞的引力作用
D．演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是恒星
15．宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是今年人类首次拍摄到的黑洞照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是（　　）
A．恒星 B．行星
C．卫星 D．彗星
二、拓展性作业
16．恒星也是不会永久存在的。恒星的寿命与质量关系是　 　；科学家描绘了太阳的演变过程：太阳→　 　→白矮星→　 　→星云的一部分。（后两空均填“红巨星”“黑矮星”或“黑洞”）
17．读天体系统层次示意图，回答问题。
（1）写出字母代表的天体系统的名称：B.　 　；C.　 　；D.　 　。
（2）B为　 　系，其直径约为　 　．
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七年级上册科学 第3章 广袤浩瀚的宇宙
第3节 人类对宇宙的探索（2）课后任务
参考答案及解析
一、基础性作业
1．从侧视和俯视看银河系的形状分别像（　　）
A．球状、平面状 B．铁饼和一个大漩涡
C．都为平面状 D．都为车轮状漩涡系统
【答案】B
【解答】解：侧视银河系像铁饼，中间凸起，中间部分汇聚了绝大多数的恒星和星际物质；俯视银河系像一个庞大的车轮状旋涡系统，从银河系的核心向外伸出四条旋臂。
故选：B。
2．银河系的最主要成员是（　　）
A．恒星 B．行星 C．小行星 D．星际物质
【答案】A
【解答】解：银河系物质约90%集中在恒星内，故银河系的最主要成员是恒星。
故选：A。
3．关于银河系的特点，下列叙述正确的是（　　）
A．银河系是由很多河外星系构成的
B．银河系的直径约为10万光年
C．银河系比总星系大得多
D．银河系的中心是太阳
【答案】B
【解答】解：银河系大约由（1000亿﹣﹣2000亿）颗恒星组成，故A错误；
银河系的直径为10万光年，故B正确；
总星系是宇宙，所以总星系比银河系大得多了，故C错误；
银河系的中心是银心，故D错误。
故选：B。
4．银河系绝大多数恒星和星际物质（　　）
A．集中分布在银河系边缘
B．集中分布在银河系中心
C．均匀分布在银河系中
D．集中分布在银河系中心平面附近
【答案】D
【解答】解：银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘，叫做银盘，银盘中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球区域恒星高度密集，其中心有一个很小的致密区，称银核。银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统，其中物质密度比银盘中低得多，叫作银晕。银晕外面还有银冕，它的物质分布大致也呈球形。所以银河系绝大多数恒星和星际物集中分布在银河系中心平面附近。
故选：D。
5．借助各类望远镜，目前我们人类能观测到的宇宙范围是（　　）
A．整个宇宙 B．只有河外星系
C．只有银河系 D．银河系和河外星系
【答案】D
【解答】解：现在宇宙的边缘还没有看到，借助各类望远镜，目前我们能观测到的宇宙范围是﹣﹣总星系，包括银河系和河外星系，其中银河系又括地月系和其他星系，地月系包括地球和月球。总星系半径约150亿～200亿光年。
故选：D。
6.2022年10月，科学家利用哈勃望远镜拍摄到一个令人着迷的星云，形状像一个钥匙孔，被称为“宇宙钥匙孔”，该星云是一颗恒星形成的遗迹，被命名为猎户座V380，距地球大约1500光年。
猎户座V380所处的天体系统是（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．银河系 D．河外星系
【答案】C
【解答】解：由材料可知，猎户座V380距离地球大约1500光年，不是太阳系中的天体，故不属于地月系和太阳系，故AB错误。
银河系的直径约10万光年，太阳与银河系中心的距离约为2.6万光年，猎户座V380处在银河系中，不属于河外星系，故C正确，D错误。
故选：C。
7．北斗七星的位置会随着季节的变化而变化，我国民间流传谚语：斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏：斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。据此判断，下列哪个是在秋季星空图中看到的北斗七星（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】北天星空是上北下南，左西右东；北斗七星在秋季时，北斗七星的斗柄指向西方，A正确。
8．下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：结合图示，①为太阳系，是所给的天体系统中级别最低的，②为河外星系，属于总星系，与太阳系、银河系没有包含关系，③为银河系，属于总星系，包含太阳系，④为总星系，是级别最高的天体系统，包含太阳系、银河系、河外星系。故B符合题意。
故选：B。
9．科学家研究发现，太阳系附近有3颗可能存在外星生命的行星。如图为其中一颗行星与其绕转的恒星所组成的星系，该星系相当于宇宙结构层次中的（　　）
A．地月系 B．太阳系 C．河外星系 D．银河系
【答案】B
【解答】解：其中一颗行星在太阳系附近，因此该星系相当于宇宙结构层次中的太阳系，B符合题意。
故选：B。
10．牛郎织女是中国四大民间爱情传说之一，从牛郎星、织女星的星名衍化而来。牛郎星在夏秋的夜晚是天空中非常著名的亮星，呈银白色。织女星也是夏夜星空中最著名的亮星之一，呈青白色。与该传说相关的节日是七夕节。材料中的牛郎星、织女星所属天体类型是（　　）
A．矮行星 B．星云 C．巨行星 D．恒星
【答案】D
【解答】解：根据题干可知，牛郎星在夏秋的夜晚是天空中非常著名的亮星，呈银白色。织女星也是夏夜星空中最著名的亮星之一，呈青白色，两星均能反射可见光，所以牛郎星、织女星均属于恒星。
故选：D。
11．研究发现，恒星寿命的长短取决于它的质量大小。结合图表信息，推测四种恒星中寿命最长的是（　　）
恒星 质量（与太阳相比的倍数）
天狼A星 2.14
天狼B星 1.05
织女星 2.13
牛郎星 1.79
A．天狼A星 B．天狼B星 C．织女星 D．牛郎星
【答案】B
【解答】解：恒星的寿命与太阳质量的比值越大，恒星寿命越短，而太阳的质量作为定值，则知天狼A星的质量最大，寿命最短；天狼B星的质量最小，寿命最长。
故选：B。
12．在太阳的一生中，体积极小、密度很大的是（ ）
A. 星云 B. 红巨星 C. 白矮星 D. 成年阶段的太阳
【答案】C
【解答】太阳在演化过程中依次经历星云阶段，成年阶段，红巨星阶段，白矮星阶段，在中后期阶段太阳在引力作用下急剧坍缩，形成体积极小、密度很大的白矮星，故C符合题意。
13．小质量恒星的演化过程是（　　）
A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星
B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星
C．原始星云→恒星→红巨星→中子星
D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞
【答案】A
【解答】解：恒星演化的一般过程是首先形成原始星云，然后星云碰撞、收缩形成恒星，恒星演化后期形成红巨星，之后小质量恒星形成白矮星，大质量恒星形成红超巨星，之后大质量恒星最终会演化为中子星或黑洞，A正确，BCD错误。
故选：A。
14．宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是人类首次拍摄到的黑洞照片。下列说法错误的是（　　）
A．黑洞是客观存在的天体
B．黑洞是一种密度极小的天体
C．光在内的所有物质都逃脱不了黑洞的引力作用
D．演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是恒星
【答案】B
【解答】解：A、黑洞是客观存在的天体，A正确；
B、黑洞是一种密度极大的天体，B错误；
C、光在内的所有物质都逃脱不了黑洞的引力作用，C正确；
D、演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是恒星，D正确；
故选：B。
15．宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是今年人类首次拍摄到的黑洞照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是（　　）
A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星
【答案】A
【解答】解：黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。可能形成黑洞的天体是恒星，恒星灭亡的过程中坍塌可能会形成黑洞。
故选：A。
二．填空题
16．恒星也是不会永久存在的。恒星的寿命与质量关系是　质量越大，寿命越短　；科学家描绘了太阳的演变过程：太阳→　红巨星　→白矮星→　黑矮星　→星云的一部分。（后两空均填“红巨星”“黑矮星”或“黑洞”）
【答案】质量越大，寿命越短；红巨星；黑矮星。
【解答】解：恒星的寿命与质量两者的关系是质量越大，寿命越短；太阳是一颗恒星，当它内部的核燃料用尽后首先会体积变大，变成红巨星继续发光发热。等到燃料燃尽后，会塌缩成密度很大、发出微弱光芒的白矮星，当热量耗尽后最终变成一颗不发光也不发热的黑矮星。如果是更大质量的恒星则最终可能会变成中子星或黑洞。所以，太阳的演变过程：太阳→红巨星→白矮星→黑矮星→星云的一部分。
故答案为：质量越大，寿命越短；红巨星；黑矮星。
三．解答题
17．读天体系统层次示意图，回答问题。
（1）写出字母代表的天体系统的名称：B.　银河系　；C.　太阳系_　；D.　地月系　。
（2）B为　银河　系，其直径约为　10万光年　．
【解答】解：（1）读图可知：通常把我们观测所及的宇宙部分称为总星系，银河系属于总星系，A是总星系（宇宙）。B是银河系。C是太阳系，太阳系属于银河系。D天体系统包括地球和月球，称为地月系；地球是围绕太阳公转的一颗行星，是太阳系的一部分。
（2）我们目前观测到的宇宙为总星系A，除B外简称为星系的天体系统是河外星系。
故答案为：
（1）银河系；太阳系；地月系；
（2）银河；10万光年。
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七年级上册科学 第3章 广袤浩瀚的宇宙
第3节 人类对宇宙的探索（2）预学案
一、预学任务
【科学概念1】银河系和河外星系
1、宇宙由银河系等 组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的 组成。
2、 是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在 作用下聚集在一起形成的 系统。天文学家把大多数星系分为三类： 星系、 星系和 星系。
3、银河系是一个 星系。从侧面看，银河系呈 ；从上往下看，能够看到银河系的 结构。我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构，因为太阳系位于银河系的一条 上。
4、银河系是由众多 及 组成的一个巨大星系，所有的 都围绕银河系的中心旋转。银河系的直径约为 光年，自中心向边缘逐渐变 。太阳 银河系的中心。
5、 和银河系外的 构成了广阔无垠的宇宙。仙女座大星云(星系)的距离远 银河系的直径，因此 仙女星系一定位于银河系 。
【科学概念2】恒星
太阳是银河系内一颗相当 的 。每一颗恒星都有其 、 和 的过程，这是
一个十分缓慢的过程。
恒星的诞生， 在引力作用下，汇聚成 。星云团收缩，温度不断 ，变得非常炽热，
星云团就开始 。于是，恒星诞生了。
当这颗恒星继续收缩升温，引发恒星内部的 发生聚变反应，生成氦并向外释放出能量，恒星就
下来，进入 阶段。像太阳这样的恒星的主序星阶段可持续约 亿年。太阳已存在约 亿年，今天的太阳正处在它的 时期。恒星约 的生命周期都处于主序星阶段。
9、恒星是不会永久存在的。一颗恒星寿命的长短取决于它的 大小：质量越大，寿命越 ；质量越小，寿命越 。
10、如果恒星的质量是 1～8 倍太阳质量，它会演变成 ，最终演变成 ，即体积很小、质量不太小的恒星；如果恒星的质量是太阳质量的 10～20 倍，它的体积会急剧变大，形成 ，随后爆发成 ，最终演变成体积极小、密度极大的 。
11、当恒星的质量更大时，其内部将产生巨大压力，物质被“压”成了更为神奇的天体 。
二、随堂任务
1、银河系和河外星系
【探索活动】北斗七星
（1）面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容易认出。其斗柄在不同季节指向不同：在晚上八九点钟观测，春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。
（2）把北斗七星中斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸5倍距离，就可以找到北极星。
2、恒星
【探索活动】
（1）图中展示了恒星的质量与它的寿命的关系。恒星寿命指恒星在耗尽燃料之前能存在的时间。
（2）一颗质量是太阳80%的恒星能存在多久？一颗质量是太阳1.7倍的恒星又能存在多久？
（3）描述恒星的质量与它的寿命的一般关系。
【思考与讨论】
1.了解了太阳一生的演化后，你对宇宙有了什么新认识？
2.大质量恒星的消亡过程和太阳有什么不同？
【随堂作业】
1、关于银河系的特点，下列叙述正确的是（　　）
A．银河系是由很多河外星系构成的
B．银河系的直径约为10万光年
C．银河系比总星系大得多
D．银河系的中心是太阳
2、下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（　　）
A． B． C． D．
3、小质量恒星的演化过程是（　　）
A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星
B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星
C．原始星云→恒星→红巨星→中子星
D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞
4、宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是今年人类首次拍摄到的黑洞照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是（　　）
A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星
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七年级上册科学 第3章 广袤浩瀚的宇宙
第3节 人类对宇宙的探索（2）预学案
参考答案及解析
一、预学任务
【科学概念1】银河系和河外星系
1、宇宙由银河系等星系组成，银河系由几千亿颗像太阳一样的恒星组成。
2、星系是由单颗恒星、恒星系统、星团、尘埃和气体在引力作用下聚集在一起形成的大型天体系统。天文学家把大多数星系分为三类：旋涡星系、椭圆星系和不规则星系。
3、银河系是一个旋涡星系。从侧面看，银河系呈扁圆盘状；从上往下看，能够看到银河系的旋涡结构。我们无法在地球上看到银河系的旋涡结构，因为太阳系位于银河系的一条旋臂上。
4、银河系是由众多恒星及星际物质组成的一个巨大星系，所有的恒星都围绕银河系的中心旋转。银河系的直径约为100000光年，自中心向边缘逐渐变薄。太阳远离银河系的中心。
5、银河系和银河系外的河外星系构成了广阔无垠的宇宙。仙女座大星云(星系)的距离远大于银河系的直径，因此推断仙女星系一定位于银河系之外。
【科学概念2】恒星
太阳是银河系内一颗相当普通的恒星。每一颗恒星都有其诞生、演化和死亡的过程，这是一个十分缓
慢的过程。
恒星的诞生，宇宙尘埃在引力作用下，汇聚成星云团。星云团收缩，温度不断升高，变得非常炽热， 星
云团就开始发光。于是，恒星诞生了。
当这颗恒星继续收缩升温，引发恒星内部的氢核发生聚变反应，生成氦并向外释放出能量，恒星就稳
定下来，进入主序星阶段。像太阳这样的恒星的主序星阶段可持续约100亿年。太阳已存在约50亿年，今天的太阳正处在它的鼎盛时期。恒星约90 %的生命周期都处于主序星阶段。
9、恒星是不会永久存在的。一颗恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。
10、如果恒星的质量是 1～8 倍太阳质量，它会演变成红巨星，最终演变成白矮星，即体积很小、质量不太小的恒星；如果恒星的质量是太阳质量的 10～20 倍，它的体积会急剧变大，形成红超巨星，随后爆发成超新星，最终演变成体积极小、密度极大的中子星。
11、当恒星的质量更大时，其内部将产生巨大压力，物质被“压”成了更为神奇的天体黑洞。
二、随堂任务
1、银河系和河外星系
【探索活动】北斗七星
（1）面向北天星空，先找到大熊星座。北斗七星在天空中呈斗状，很容易认出。其斗柄在不同季节指向不同：在晚上八九点钟观测，春天斗柄朝东，夏天斗柄朝南，秋天斗柄朝西，冬天斗柄朝北。
（2）把北斗七星中斗前的两星连线，并朝斗口方向延伸5倍距离，就可以找到北极星。
2、恒星
【探索活动】
（1）图中展示了恒星的质量与它的寿命的关系。恒星寿命指恒星在耗尽燃料之前能存在的时间。
（2）一颗质量是太阳80%的恒星能存在多久？一颗质量是太阳1.7倍的恒星又能存在多久？
约120亿年；约30亿年
（3）描述恒星的质量与它的寿命的一般关系。
恒星寿命的长短取决于它的质量大小：质量越大，寿命越短；质量越小，寿命越长。
【思考与讨论】
1.了解了太阳一生的演化后，你对宇宙有了什么新认识？
与太阳一样，当恒星内核的氢燃烧殆尽，就会快速演化并消亡。
2.大质量恒星的消亡过程和太阳有什么不同？
【随堂作业】
1、关于银河系的特点，下列叙述正确的是（　　）
A．银河系是由很多河外星系构成的
B．银河系的直径约为10万光年
C．银河系比总星系大得多
D．银河系的中心是太阳
【答案】B
2、下图中①、②、③、④分别代表太阳系、河外星系、银河系和宇宙，四个选项中能正确代表它们相互关系的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
3、小质量恒星的演化过程是（　　）
A．原始星云→恒星→红巨星→白矮星
B．原始星云→恒星→红超巨星→白矮星
C．原始星云→恒星→红巨星→中子星
D．原始星云→恒星→红超巨星→黑洞
【答案】A
4、宇宙中的天体都历经诞生、成长、成熟到衰老、死亡的缓慢演化过程。如图是今年人类首次拍摄到的黑洞照片，在演化的最后阶段可能变成黑洞的天体是（　　）
A．恒星 B．行星 C．卫星 D．彗星
【答案】A
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