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第2节　地球　太阳系
义务教育教科书（五·四学制） 物理 九年级 下册
地球（Earth）是人类的家园，万物生长的地方，也是到目前为止宇宙中唯一确切知道有生命存在的星球。地球从形成至今已经有46亿年了。《易经》中记有“观乎天文，以察时变”。可见，在很久以前，我国古人就开始了对天体的观察，并达到了很高的水平。日月星辰的东升西落和春去秋来的四季变换是看起来很常见的现象，它们是如何形成的呢？
图16-2-1 太阳及八颗行星
地球是如何运动的？
在很长的时间里，人们一直认为地球是不动的，所有天体都围绕地球运动。古希腊天文学家托勒密（C. Ptolemaeus，约90—168）系统总结了前人的成就，完善了被称为“地心说”的天体运行理论［图16-2-2（a）］。波兰天文学家哥白尼（N. Copernicus，1473—1543）在他的《天体运行论》一书中建立了被称为“日心说”的天体运行理论［图16-2-2（b）］，即太阳位于中心，地球和其他行星都围绕太阳公转。哥白尼的理论不仅引发了天文学的革命，也为近代科学的发展铺平了道路。
图16-2-2 “地心说”和“日心说”示意图
（a）“地心说”
（b）“日心说”
想一想
如果我们在北极或南极，还能看到太阳的东升西落吗？
实际上，所有天体都处于不断地运动之中，日月星辰的东升西落是因为地球的自转造成的。地球每隔约24 h自转一周，每隔约365天绕太阳公转一周。地球的赤道平面和公转轨道平面（即黄道面）有一个23°26′的夹角。正是由于这个夹角，使得太阳的直射点每年在南北半球之间来回移动，这是造成地球上四季变化的根本原因。
太阳系“家族”有哪些成员？
随着物理学的发展，科学技术的进步，观测手段的提高，今天我们对太阳系（solar system）已经有了比较清晰的认识。太阳是一颗普通的恒星，由内而外，围绕太阳公转的八颗行星（planet）分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星及海王星（图16-2-1）。在火星与木星之间是包含50万颗以上小行星的小行星带。有多颗小行星以中国科学家名字命名，如袁隆平星、杨振宁星、钱学森星、钱三强星等。曾经长期作为第九颗行星存在的冥王星因其质量不够大等原因，在2006年被剔除出行星行列，而改称矮行星。
想一想
所谓“五星连珠”是指金、木、水、火、土五颗行星在公转轨道上连成一线的现象。这一现象是如何形成的呢？
月球是地球唯一的天然卫星，而地球的人造卫星则数不胜数。由于从地球上看，月球的大小和太阳几乎相同，因此当月球、地球和太阳运行到连成一线时，就会发生日食或月食；而当月球处在其绕地球轨道的不同位置时就会造成不同的月相。“西楼望月几回圆”“百尺老松衔半月”“露似珍珠月似弓”都是描写月相的诗句。水星和金星是仅有的两颗没有卫星的行星，而木星的卫星则有很多，其中木卫一到木卫四是伽利略在1610年用自制望远镜发现的，这一发现对哥白尼的“日心说”是有力的支持。太阳系家族除了太阳、八颗行星、矮行星以及它们的卫星外，还有大量的小行星、彗星等。
太阳系是如何形成的？
德国哲学家康德（I. Kant，1724—1804）于1755年提出了太阳系起源的星云假说，认为太阳系是由一团巨大的原始星云通过引力作用演化而来，星云中心部分形成太阳，外围部分形成星盘并演化成行星及卫星。随着物理学的不断发展和探测技术的提高，关于太阳系起源和演化的理论已经发展为现代星云说，人们对太阳系的形成和演化也有了更多的认识。
20世纪50年代，一大批满怀报国初心的知识分子，冲破阻力，回到祖国。从以钱学森为代表的老一辈航天事业开拓者，到赶超世界一流水平的新一代航天生力军，几代航天人使命相连，持续奋斗，不计得失，无怨无悔，用智慧、汗水乃至生命铸就了我国航天大国的地位。
几十年来，我国航天事业取得了举世瞩目的巨大成就。从第一颗人造地球卫星到载人航天，从月球、火星探测到中国空间站全面建成，中国航天已经进入世界先进行列（图16-2-3）。
科学与人文
图16-2-3　我国航天事业的发展历程
1. 太阳系八大行星绕日公转的共同特点是（　　）
A. 轨道均为正圆形
B. 公转方向各不相同
C. 轨道平面接近同一平面（共面性）
D. 公转周期完全相同
课堂练习
答案：C
解析：根据康德-拉普拉斯星云说，太阳系行星公转具有 同向性、共面性、近圆性。选项C符合"共面性"特征，即行星轨道大多接近同一平面。
C
2. 下列天体系统中，层级最低的是（　　）
A. 银河系
B. 太阳系
C. 地月系
D. 总星系
课堂练习
答案：C
解析：宇宙结构层次由小到大为：地月系 → 太阳系 → 银河系 → 河外星系 → 总星系。地月系是地球与月球构成的最小系统。
C
3. 支持"太阳系起源于星云"的最关键证据是（　　）
A. 行星表面温度差异
B. 行星公转方向与太阳自转方向一致（同向性）
C. 小行星带的存在
D. 彗星轨道不规则
课堂练习
答案：B
解析：康德-拉普拉斯星云说认为，原始星云收缩旋转形成太阳系，导致行星公转方向与太阳自转方向相同（同向性），这是星云说的核心证据。
B
4. 恒星最终演化形态取决于其初始质量。若一颗恒星质量为太阳的8倍，它可能演化为（　　）
A. 白矮星
B. 中子星
C. 红巨星
D. 黑洞
课堂练习
答案：B
解析：恒星演化路径为：
质量 ≤ 8倍太阳 → 中子星；质量 > 10倍太阳 → 黑洞；太阳级质量 → 白矮星。
B
5. 地球在太阳系中的独特优势是（　　）
A. 距离太阳最近
B. 存在液态水和适宜温度
C. 体积最大
D. 拥有最多卫星
课堂练习
答案：B
解析：地球位于"宜居带"，日地距离适中使地表温度维持液态水存在条件，这是生命诞生的关键。
B
6. 太阳活动对地球的影响不包括（　　）
A. 极光现象
B. 卫星通信中断
C. 地壳运动加剧
D. 电网波动
课堂练习
答案：C
解析：太阳活动（如耀斑、日冕物质抛射）通过电磁波和带电粒子影响电离层（干扰通信）、磁场（引发极光），但 与地壳运动无直接关联。
C
7. 若未来太阳进入红巨星阶段，地球将（　　）
A. 被太阳吞噬
B. 轨道向外迁移
C. 表面温度急剧升高
D. 自转速度加快
课堂练习
答案：C
解析：红巨星阶段太阳体积膨胀，辐射增强，导致地球 温度骤升，但尚未达到吞噬地球的距离（约吞没水星轨道）。
C
8. "中国天眼"（FAST）可探测太阳系外天体，因其（　　）
A. 光学分辨率高
B. 接收微弱射电信号能力强
C. 位于太空无大气干扰
D. 直接成像系外行星
课堂练习
答案：B
解析：FAST作为射电望远镜，通过接收宇宙射电波分析天体信息，尤其擅长探测 微弱信号（如脉冲星）。
B
9. 下列天体在演化末期可能形成黑洞的是（ ）
A. 太阳
B. 质量大于10倍太阳的恒星
C. 白矮星
D. 中子星
课堂练习
答案：B
解析：恒星演化取决于质量：
太阳→红巨星→行星状星云→白矮星；大质量恒星（>10倍太阳）→超新星→中子星或黑洞。
B
10. 支持宇宙大爆炸理论的观测证据是（ ）
A. 星系光谱红移
B. 黑洞的存在
C. 太阳系行星公转
D. 恒星核聚变
课堂练习
答案：A
解析：星系红移表明宇宙膨胀，是大爆炸理论的关键证据。
黑洞、行星公转与宇宙起源无直接关联。
A
课后思考
1. 从地球上看，月球几乎和太阳一样大。如果从月球上看，地球比太阳大还是比太阳小？月球上有可能发生日全食吗？
2. 太阳系八颗行星都绕太阳公转，地球轨道以内有哪几颗行星？地球轨道以外有哪几颗行星？离太阳最近的是哪颗行星？离太阳最远的是哪颗行星？
3. 原子的核式结构与太阳系的结构有不少相似之处，请举例说明。
4. 夏至晚上看到的恒星与冬至晚上看到的恒星相同吗？简述理由。
谢谢观看
Thank you

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