2019精选教育人教版高中地理选修一宇宙与地球-第二章第一节《太阳和太阳系》课件(共52张PPT).

第二节太阳和太阳系一、太阳1、太阳的距离、大小和质量太阳系天体距离测量的基本方法（1）地平视差法Sinα=r/dESdrα（2）利用小行星测距法a1aa1-aSEPa13/a3=T12/T2a1-a=m（3）雷达测距法通过向天体发射无线电脉冲，然后接收从它们表面反射的回波，并将电波往返的时间精确地记录下来，便能推算出天体的距离。雷达测距法目前已成为测量太阳系内某些天体的基本方法之一。（4）激光测距法它比雷达测距法更精确。但目前只适用于很近的天体，如人造卫星和月球。工作原理与雷达测距法相似。太阳基本物理参数半径:696295千米.质量:1.989×1030千克温度:5800℃(表面)1560万℃(核心)总辐射功率:3.83×1026焦耳/秒平均密度:1.409克/立方厘米日地平均距离:1亿5千万千米年龄:约50亿年2、太阳热能、温度、热源（1）太阳常数在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于太阳光线的1平方厘米的面积上，在1分钟内所接受的太阳辐射能量，就称为太阳常数。近年来，在宇航事业取得新资料的情况下，经过大量观测和分析，测得新的太阳常数为1.95卡/厘米2.分。（2）太阳辐射总量►太阳电磁辐射能量的绝大部分集中在可见光波段且变化很小。其他波段的辐射能量所占比率不大，却随太阳活动而又很大变化，尤其是远紫外、X射线和γ射线。（3）太阳热源年达命可以提供给太阳辐射寿的氢燃烧就释放能量在太阳中心区有，释放出的能量为按照爱因斯坦质能方程为：在核反应中，质量损耗个氦原子核个氢原子核合成氢燃烧的总效果是日日101726444412-21024224-242441101032.310845.3/1028.1/1028.11.0104.3erg000043.0erg)103(10048.0g100.048g)10645.610693.6(4HeH414sWJLEttJEMJmcEmmEHeH3、太阳结构（1）太阳的内部结构太阳是个炽热的气体球，没有固体的星体或核心。太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区太阳分层结构示意图（2）太阳的大气结构太阳和地球一样，也有大气层。太阳大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。第一层：光球光球就是我们实际看到的太阳圆面，它有一个比较清楚的圆周界线。光球的表面是气态的，其平均密度只有水的几亿分之一。光球厚达500千米，极不透明。平均温度5770K。由内向外温度降低。光球的精细结构89年3月8日的太阳表面一群黑子,面积约70个地球.10日黑子群爆发大耀斑,放出带电粒子和辐射,使地面多处无线电通讯中断米粒组织天气晴好的时刻，通过天文望远镜可以拍下非常清晰的太阳图片。在这些图上密密麻麻布满了一种点状结构，很像一颗又一颗的米粒。因此被天文学家称为“米粒组织”。这种米粒组织的直径从300千米到1000千米不等，每颗米粒出现的寿命很短，平均约为七八分钟，长的可达15分钟。平均温度比光球高300-400K。米粒组织：太阳黑子太阳光球上经常出没的暗黑斑点，是太阳活动的基本标志。黑子经常成对或成群出现，复杂的黑子群有几十个大小不等的黑子组成。小黑子的线度约1000公里，而大黑子的线度可达20万公里。黑子的温度较低并有很强的磁场，温度约4500K。平均活动周期11年光球上一些比周围更明亮的区域，叫光斑。它与黑子常常相伴而生。光斑的温度比光球高，平均温度比周围高100度左右，亮度大10%左右。光斑和黑子一样具有11年的活动周期。太阳光斑第二层：色球色球层厚约8000千米。具有反常增温现象，从光球顶部到色球顶部再到日冕区，温度不断陡升。色球层有出现在日轮边缘的针状物，它们不断产生与消失，寿命一般只有10分钟。色球的精细结构色球上经常出现一些暗的“飘带”，我们称它为暗条。当它转到日面边缘时，有时象一只耳朵，有时好象腾起的火焰，人们俗称它为日珥。日珥的形态千变万化，可分为宁静日珥、活动日珥和爆发日珥。日珥耀斑太阳色球层有些局部亮区域，我们称它为谱斑。它处于太阳黑子的正上方。有时谱斑亮度会突然增强，这就是我们通常说的耀斑。耀斑释放的能量极其巨大。其巨大的能量来自磁场。谱斑谱斑是用单色光拍摄的太阳照片上明亮区域，处在光斑面上方。温度比周围高，常出现在黑子群和大黑子附近。其面积大小是太阳活动强强的一个标志。太阳活动极大年的日冕太阳宁静年的日冕太阳最外层的大气称为日冕。日冕延伸的范围达到太阳直径的几倍到几十倍。日冕中有大片不规则的暗黑区域，叫冕洞。第三层：日冕日冕的稀薄物质是以极高的速度运动着，以致一部分粒子能够摆脱太阳重力，奔向广漠的行星际空间，这种现象叫日冕膨胀。由于日冕高速膨胀，行星际空间不断地得到从太阳喷发出来的高速粒子流，称为太阳风。太阳风4、太阳活动对地球的影响太阳是一颗基本稳定的恒星。它的辐射总量变化甚微。然而，它的外层大气受太阳磁场的支配，处于局部的激烈运动中，称为太阳活动。主要表现：为太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和太阳风等变化现象。其中，太阳黑子是太阳活动的明显标志，耀斑是太阳活动最急剧猛烈的形式。太阳活动强弱变化平均约11年的周期。地球周围存在一个磁场，当太阳风等离子体吹向地球时，使地球磁场被太阳风包围，形成地球磁层。(1)太阳风与地球磁层地球磁层一方面（好的方面），由于地球磁层的存在，使得太阳风高能带电粒子不能到达地面，从而保护了地球表面有机体的生存和发展；另一方面（坏的方面），总有一部分高能带电粒子闯入磁层内，被磁层禁锢在地球高层。(2)对地球电离层的影响。当太阳活动增强时，会激发电离层大气分子进一步电离，造成离子浓度增高和吸收电波增强。尤其是太阳耀斑爆发后，会引起地球向阳半球面短波信号衰减或中断。短波无线电信号的中断，一般是几秒钟至几分钟，特别情况下长达半小时至1小时以上。地球电离层“磁扰”“磁暴”太阳活动引起地球磁场的不规则变化，叫做“磁扰”。十分强烈的磁扰现象称为“磁暴”。(3)对地磁的影响。(4)在地球高纬度地区，经常出现一种变幻莫测、美丽壮观的极光现象，这也是太阳活动引起的。它主要发生在100-200km的高空，有的高达l000km极光(5)太阳活动与其他方面的关系。太阳辐射是地球气候形成的重要因素。由于太阳活动引起太阳辐射的改变，必然导致气候相应的变化。二、太阳系概况1、地心学说与日心学说2、行星运动三定律（开普勒三定律）3、太阳系概况三、太阳系家族（图示）（一）九大行星及其卫星（图示）1、基本特征☆水星☆土星☆金星☆天王星☆地球☆海王星☆火星☆冥王星☆木星2、八大行星分类3、类地行星与类木行星的区别类地行星主要由石、铁等物质组成，体积小，密度大，自转慢、卫星少。（结构图）类木行星主要由氢、氦、冰、氨、甲烷等物质组成，体积大、密度低，自转相当快、卫星较多，还有由碎石、冰块或气尘组成的环系。（结构图）第一，类地行星的质量较小，而类木行星的质量较大。木星和土星的质量分别为地球质量的约318倍和95倍，而类地行星中的水星、金星和火星的质量均小于地球。由于质量太小，水星没有大气，酷似月球世界；火星只有极微弱大气，是一个极其荒凉的世界。水星和火星表面都有环形山分布。各行星物理性质和化学组成的不同第二，类地行星的平均密度较高，而类木行星的密度较低。以水的密度为1，那么，类地行星的密度（除火星为3.96外）均超过5；而类木行星中密度最大的海王星，也不足1.7。其中土星的密度仅为0.7，如果把它放在水中，它将浮出水面。第三，从化学组成看，类地行星主要由重物质组成，有固体表面；类木行星则以轻物质为主，因而没有固体表面。木星和土星是流体球。由于流体收缩产生能量，以致它们放出的能量远超过其所吸收太阳辐射的能量。从这个意义上说，有点类似于恒星。天王星和海王星由于温度太低，一些气体物质冻结成冰物质，因而不同于木星和土星。第四，类地行星接近太阳，因而它们有较高的温度；反反之，类木行星的温度很低。就这个条件而论，太阳系的生命圈限于类地行星（水星除外）。从理论上说，金星和火星可能有生命第五，类地行星卫星数无或少；类木行星卫星数量多。4、八大行星排列规律提丢斯--波得定则：αn=0.4+0.3×2n-25、八大行星运行规律：开普勒三定律6、八大行星运动特征：同向性、共面性、近圆性。（二）小行星•(1)小行星带主要分布在火星和木星轨道之间，绝大多数小行星距太阳2.2-3.6a处。•(2)小行星质量总和约为地球质量的万分之四，且质量愈小的数量愈多。•发现小行星是非常费神的事，照相巡天观测发现大于照相星等21.2等的小行星达50万颗。目前编号的有近5000颗。其中约30颗直径大于200km，最大的4颗为谷神星（直径770Km）、智神星、灶神星和婚神星。1801年元旦元夜，意大利天文学家皮亚齐发现了第一颗小行星，被命名为谷神星。现有42颗正式命名的中国小行星，最初的5颗是以我国古代科学家命名的，它们是1802号张衡、1888号祖冲之、1972号一行、2012号郭守敬、2027号沈括；以后30多颗是以人名和地名来命名的，如2045号北京、2077号江苏（钟山一号）、2078号南京（钟山二号）、2051号张（张钰哲）等。（三）彗星1、彗星的分类2、彗星的结构周期性彗星非周期性彗星彗核彗发彗尾彗晕3、彗星的来源来自奥尔特云来自太阳系边缘彗星带。来自木星喷发物。碰撞说。复仇星发出彗星。4、著名彗星哈雷彗星比拉彗星苏梅克-列维9号彗星海尔—波普彗星池谷—张彗星（四）流星体和流星1.流星体与流星2.流星与流星雨(狮子座流星雨)3.流星与陨星海尔—波普彗星海尔---波普彗星结构定义组成直径慧核慧星较亮的中心部分主要是冰块和尘埃冻结在一团的“脏雪球”，其中30％是水，其他含复杂的有机物、硅酸盐、碳、一氧化碳、二氧化碳等。约l-10km，是慧星物质集中的地方。慧发慧核外围的云雾包层可达几万-几十万km慧头慧云包围在慧发周围的一个巨大的发射紫外线的氢原子云(又称“氢云”)慧发和慧云，是在太阳辐射的作用下，由慧核中蒸发出来的气体和微小尘粒组成，其密度接近真空。100-1000万kmI型慧尾蓝色，长而细直，纤维状结构，由Co+，C02+，N2+等离子体组成。H型慧尾黄色，粗大弯曲。主要由尘埃和未电离的气体分子组成。慧尾密度更接近真空，可长达数亿km。慧尾(1)慧尾是慧星最壮观的部分；(2)当具有一定质量的慧星运行到距日很近时，太阳风和太阳辐射压将慧发的气体、微尘推开，便生成慧尾；(3)并非所有慧星都带有慧尾。彗星结构特点四、太阳系起源1、太阳系起源基本学说☼星云说☼灾变说☼现代星云说2、太阳系的起源及其各个演化阶段☼星云演化阶段☼星子演化阶段☼太阳—地球形成阶段☼火星—小行星形成阶段☼木星—土星形成阶段（太阳核聚变爆发阶段）☼天王星—海王星形成阶段☼太阳系各星体的地质演化和后期演化一.50亿年前原始太阳星云因万有引力作用而收缩凝聚太阳系的形成二.凝聚的星云,绕着中轴旋转,形成中间增厚的大圆盘太阳系的形成三.继续旋转,盘面形成几个同心圆的圆环太阳系的形成四.中心部分质量较大形成恒星----太阳圆环部分形成一颗颗行星及卫星太阳系的形成我国己故天文学家戴文赛先生提出了太阳系起源新学说，是新星云说的代表之一。这个新学说，将太阳系起源理论提高到一个新水平。这个学说认为：A、收缩-旋涡-破碎阶段。47亿年前，一个质量比太阳大几千倍的银河星云，因自引力而收缩，在收缩中产生旋涡，旋涡使星云破碎成一二千块，每一块相当于一个恒星质量。其中形成太阳系的碎块，叫太阳星云。B、惯性离心力与自引力平衡阶段。在自引力的作用下，太阳星云进一步收缩，使本来已在旋转的太阳星云旋转加快，产生更大的惯性离心力，使太阳星云逐渐变扁。同时，由于体积愈来愈大，所产生的惯性离心力也愈来愈大，当惯性离心力足以全部抵消自引力时，赤道附近物质便停留在那里，不再收缩，而太阳星云其他部分仍继续收缩，于是形成扁扁的、内薄外厚、连续的星云盘。星云盘物质有“土物质”、“冰物质”和“气物质”三类。3、新星云说C、增温-