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3.2 太阳系的组成与结构
第2课时 行星及其卫星
太阳系中的行星是直接围绕太阳转动的球状星体。人类很早就用肉眼观察到了水星、金星、木星和土星等行星。卫星是围绕行星、矮行星、小行星转动的天体。
图3.2-7 太阳系中行星的相对大小
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。
③同向性：
①近圆性：
②共面性：
自西向东。
近似圆形轨道；
轨道接近同一平面；
虽然和太阳相比，行星的体积都很小，但是八大行星的体积、质量和外观有很大的差异。尽管木星、土星、天王星和海主星要比地球和其他行星大很多，但它们与太阳相比，仍然很小。
假定地球的质量和体积为1个单位，太阳系其他行星相对于地球的质量和体积的数值见表。
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 1316 745 65.2 57.1
表3.2-1八大行星相对于地球的质量和体积
1.找一找八大行星中体积和质量较大的两颗行星。
2.比一比，体积、质量与地球相近的行星是哪一颗？
3.说一说，木星有哪些明显特征？
木星和土星
金星
巨大的体积和质量 。
三、行星及其卫星
1.行星：
指自身不发光，环绕着恒星的天体。
一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大且近似于圆球状，但质量和体积与太阳相比小得多。
⑴ 八大行星与太阳距离由近及远顺序为：
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
⑶ 巨行星：
⑷ 远日行星：
天王星、海王星
木星、土星
最显著的特点:
⑸ 小行星带：
有美丽的光环,卫星较多
位于火星和木星之间
水星、金星、地球、火星
⑵ 类地行星：
太
阳
系
太阳：
太阳系的中心，质量占99.86%
八大行星
水、金、地、火
类地行星：
木、土
巨行星：
天、海
远日行星：
彗星
流星、陨石等
（1）地球是太阳系中唯一一颗表面上有液态水存在的行星。
（2）地球上有大气层，大气中富含氧气。
（3）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。
孕育生命的地球
（4）行星孕育生命的基本条件：
2、地球
适宜的温度、液态水、适量的氧气。
图3.2-8 地球
水是生命之源
3、水星
（1）离太阳最近，公转最快，约88天绕太阳一圈。
（2）没有大气，没有水，布满环形山。貌似月球。昼夜温差大
（白天高达427℃，夜晚低到 -173℃）。
水星表面
（3）没有卫星。
中国古代称水星为辰星 ，西方人称水星为墨丘利。
图3.2-9 水星
视频：金星
（1）固体星球，大小与地球相近，有大气，主要成分是二氧化碳；
（2）表面很热，平均温度约460℃；
4、金星
最亮的行星：
太白金星
黎明出现在东方天空：
启明星
黄昏出现在西方天空：
长庚星
（3）别称：
（4）自转方向自东向西，跟天王星
一样，与其它行星相反。
图3.2-10 金星
视频：火星
（1）火星因其红色的外观而得名。
5、火星
（3）火星是固体星球，表面有大气，但十分稀薄，大气密度只有地球
的1%，主要成分是二氧化碳。
（4）表面温度变化范围-140到20℃，和其他行星相比，最接近地球。
（2）火星是和地球最相像的一颗行星，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。
图3.2-11 火星
图3.2-12 火星的大气层
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，很久这是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”。
火星火山湖、河道的痕迹
它最引人注目的地形特征是干涸的河床。多达数千条，长度从数百千米到10000千米以上，宽度也可达几千米到几十千米。
为什么人类首先要对火星进行探索？对火星的探索需要克服哪些困难？
火星是距离地球最近的行星，火星表面的温度、大气环境与地球最相近，火星上还有固态水。
对火星的探索需要克服的困难主要包括技术、 通信、 环境等方面的挑战。
天问一号
移居火星
天问一号火星探测器
2020年4月24日，中国行星探测工程被正式命名为天问系列。这个名字代表着从古到今，中国人对未知的不懈探索。
天问系列的第一项任务，就是火星探测。天问一号火星车搭载了许多先进的设备，如探地雷达、高分辨率相机、矿物光谱仪等13个有效载荷，通过太阳能电池板供电。它的主要任务是对火星的地表、大气等进行初步分析，同时寻找水和生命的痕迹，解答“火星上是否曾经孕育过生命”这个人类最关心的问题。
视频：木星
（1）太阳系中体积最大、质量最大、自转最快
的行星，气体星球，有66颗卫星，有光环。
它的质量为太阳的千分之一，但为太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。木星与土星、天王星、海王星皆属气体行星，因此四者又合称类木行星。
木星是太阳系中最惹人注目的一颗行星，它是行星八兄弟中的老大---体积最大。它的亮度仅次于金星。
中国古代把它叫做“岁星”，用它来纪年。西方则称木星为“朱庇特”，即罗马神话中的主神。相当于希腊神话中的王者---天神宙斯。
6、木星
图3.2-13 木星
木星是一个气态巨行星，有固体的核心和几万千米厚的氢、氦等的大气。
木星表面的大气运动激烈。星最显著的特征是位于赤道南侧的大红斑，长约 2万多千米，宽约 1.1万多千米，呈红色卵形。
木星的大红斑
——木星表面大气激烈运动形成的大漩涡。
大红斑
（2）木星最显著的特征：
视频：土星
（2）气体星球、体积大、有美丽
光环，是最漂亮的一颗行星；
7、土星
密度很小，它表面有大气，主要是氢和氦。
它的一昼夜只有地球上的10小时14分钟，白天只有5个小时左右。由于快速自转，形状变得很扁。土星的赤道半径和极半径相差6000多千米。
（1）质量仅次于木星，是太阳系
第二大行星；
（3）有62颗卫星。
图3.2-14 土星
从土卫六上看土星
土星的最大卫星“土卫六”是人类迄今为止在太阳系中发现的第二颗存在液体的星球。
（4）土星光环的组成：
由围绕土星运转的碎块和微粒组成。
（能较好反射太阳光）
视频：土星的光环
视频：天王星
⑴ 天王星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，有卫星。
⑵ 天王星大气的主要成分是氢气、氦气和甲烷。
⑶ 天王星是太阳系中大气层内温度最低的行星，
最低温度约为-224℃。
⑷ 天王星是人类使用望远镜发现的第一行星。
8、天王星
图3.2-15 天王星
⑴海王星是太阳系中离太阳最远且寒冷的蓝色大行星。
⑵海王星的大气层以氢气和氦气为主，有微量的甲烷。
⑶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
王星的观测资料片和牛顿理论，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。
9、海王星
图3.2-16 海王星
项目 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
距日
质量
卫星
光环
表面温度
物质
分类 0.4
0.7
1
1.5
5.2
9.5
19.2
30
0.05
0.82
1
0.11
317.94
95.18
14.62
17.22
0
0
1
2
16
22
15
8
无
无
无
无
327
有
有
有
有
气物质
重物质
-216
-203
-168
-145
-43
27
477
重物质
重物质
重物质
气物质
冰物质
冰物质
类地行星
巨行星
远日行星
各行星比较表
10.太阳系八大行星之最
与地球最相似，称为“红色的星球”的行星——
水星
木星
金星
地球
火星
离太阳最近的行星——
体积最大的行星——
最亮的行星——
最适宜生命存在的行星——
卫星最多的行星——
木星
11.类地行星 ，气体行星 。
有最美丽光环的行星——
木星、土星
水、金、地、火
木、土、天王、海王
1.绘制太阳系及太阳系中八大行星示意图。
2.设计并制作两个实物模型，一个模型表示各行星与太阳之间的距离，
另一个模型表示各行星与太阳相对体积的大小。
3.运用信息技术，选择合适的软件，观察水星、金星、火星、木星和
土星，并描述其突出的特点。
方法与技能
模型是人们为了某种特定的目的，对认识对象(系统)所做的一种简化的概括性的描述或模拟，这种描述或模拟可以是定性的，也可以是定量的，但需要体现原有对象(系统)某些本质的特征。如细胞模型、太阳系模型、月－地模型。模型具有描述、解释和预测等功能。
模 型 建 构
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，直径在数米到数百千米不等。
四、小行星和彗星
1、小行星：
图3.2-17 小行星
小行星带：
太阳系中有数以万计的小行星，大部分集中在火星和木星之间，形成小行星带。
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。
我国天文学家张钰哲于1928年发现的一颗小行星，被命名为“中华”，这是第一颗由中国人发现的小行星。
地球上原来有大量的恐龙，后来突然神秘地绝迹了，有人认为是小行星撞击地球引起的。谈谈你的看法。
如果小行星撞击地球，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，遮蔽阳光，引起植物大量死亡，恐龙因食物短缺而死亡。
有时天空中出现的拖着尾巴的星星。
2、彗星：
图3.2-18 彗星
最著名的彗星，绕太阳公转的周期是76年，
哈雷彗星：
2062
上次出现是在1986年，下次是 年。
彗核：
（1）彗星由彗核、彗发、彗尾三部分组成；
彗发：
彗尾：
靠近太阳时，彗核的冰物质受阳光照射变成的气态物质。
气态物质受太阳风的吹拂，形成长长的彗尾。
彗核
彗发
彗尾
由岩石的碎片、固体颗粒和水结成的“冰球”。
长1600多万公里的彗尾
1759年3月，这颗彗星果然又出现了。人们把这颗彗星叫作哈雷彗星。哈雷彗星的发现，显示出科学理论的强大预测能力。
彗星的出现曾被视作一种种神秘的现象。
英国天文学家哈雷(E. Halley)在对彗星轨道的研究中，运用牛顿理论计算它们的轨道，发现1531 年、1607年、1682 年出现的这三颗彗星的轨道是一样的。
由此他推断，这三次出现的彗星应是同一颗星，其绕太阳运行的周期约为76年，并预言它将于1758年底或1759年初再次出现。
哈雷彗星
我国早在公元前 613年就有关于哈雷彗星的记载。历史文献研究表明，我国古人曾经记录了10个世纪中，哈雷彗星每次出现的时间。但由于哈雷彗星76年才出现一次，因此，他们无法关联这些现象来证明多次看到的是同一颗彗星。
彗星在绕日运行时如果被行星俘获，也会发生剧烈的撞击现象。1994年，苏梅克-列维9号彗星以2.1×105km/h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1000km的高度，并在木星上留下地球般大小的痕迹。
彗尾方向的变化有什么规律？为什么？
（2）彗尾方向：
（3）越靠近太阳，受太阳影响越大，
彗尾也就越长。
背向太阳的方向（太阳光和太阳风的作用下）。
彗星是由岩石的碎块、固体微粒和水结冰而成的“大冰球”。当彗尾接近太阳时，内部物质受热“蒸发”形成气体和尘埃，在太阳光和太阳风的作用下，这些气体和尘埃则被推往背向太阳的地方，形成长长的彗尾，越靠近太阳，受太阳的影响越大，彗尾越长。
流星
3、流星现象：
⑴ 陨星：
⑵ 陨石：
流星
图3.2-19 新疆铁陨石“银骆驼”
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。
没有烧尽的流星体降落到地球表面。
主要由岩石构成的陨星。
其它还有陨铁。
世界上最大的陨石——吉林1号陨石
1770千克
陨石
看一看、比一比，它们有什么不同
流星
彗星---扫帚星
流星雨
流星雨是夜空中许多流星从一个所谓的辐射点发射出来的天文现象。流星兩一般是由彗星分裂出的碎片形成的流星群体。这些流星群体受到地球引力的作用，进入地球的大气层中，与大气相互摩擦燃烧后，便形成了如同下雨般的景观。数量特别庞大的流星雨，每小时出现的流星可能超过1000颗。
一年一度的英仙座流星雨是北半球每年最受关注的流星雨之一。英仙座流星雨是斯威夫特－塔特尔彗星的尘埃和碎屑进入大气层燃烧发光产生的奇观。这颗彗星每130年绕太阳公转一圈，每年的8月地球穿过这颗彗星的公转轨道，由于流星雨看上去是从天空中一个点射出的，这个辐射点就在英仙座的γ星附近,因此被命名为英仙座流星雨。
图3.2-20 流星雨
1.绘制彗星示意图，并在图中标注彗核、彗发、彗尾。
2.收集彗星的资料，查查上一次哈雷彗星出现的时间，推算下一次哈雷彗星光临地球将是哪一年。
哈雷彗星的周期是76年，上一次哈雷彗星出现于1986年2月9日， 那么下一次出现的时间应该是2062年左右。
1. 彗星的彗核主要是由 ___________、_______和 _____________ 组成。
水结成的冰球
固体颗粒
岩石的碎片
2.八大行星中，在地球轨道以内的两颗行星是
A、金星、火星 B、水星、火星 （ ）
C、木星、土星 D、水星、金星
D
3.早晨在太阳升起前，我们经常能看见一颗特别 明亮的星升起在东方，人们叫他“启明星”或 “晨星”，这颗星是 （ ）
A、北极星 B、金星 C、水星 D、海王星
B
4．下列各组行星中，全部都有光环的是(　　)
A．水星、火星 B．木星、土星C．地球、水星 D．土星、金星
B
5．在太阳系行星中，按照它们的质量从大到小的顺序排列正确的是(　　)
A．木星　火星　地球　海王星 B．土星　地球　金星　水星
C．天王星　土星　木星　水星 D．地球　水星　金星　火星
B
6.某中学天文馆里陈列了一张珍贵图片(如图)。这是该学校“明天科技小组”的同学们拍摄到的太阳系某行星凌日天文奇观照片，此图可能是(　　)
A．水星凌日或金星凌日 B．水星凌日或火星凌日
C．金星凌日或火星凌日 D．木星凌日或土星凌日
A
7.如图（彗星绕日运动示意图），读图完成。
（1）绘出A，B，C，D四处彗尾示意图。
（2）四处彗尾最长的是 （代号）。
（3）彗尾的方向和太阳的关系是怎样的？ 。
（4）彗星的形状是什么样的？ ；
彗尾的形状是什么样？ 。
（5）彗星的结构是怎样的？ 。
（6）如果此图表示的是哈雷彗星，那么公转的周期是
多长？ 。
A
背对太阳
云雾状
像扫帚
由彗核、彗发和彗尾构成
约76年
再见

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