10.3 探索宇宙（课件24页）2025-2026学年八年级物理下册沪粤版（2024）

(课件网) 10.3 探索宇宙 一、宇宙的尺度：从地球到浩瀚星空 当我们仰望夜空，繁星点点引发无限遐想。宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一，它浩瀚无垠，蕴藏着无数奥秘。从我们居住的地球到太阳系，再到更广阔的银河系、河外星系，宇宙有着清晰的尺度层级。本节课我们将踏上探索宇宙的旅程，了解宇宙的构成、人类探索宇宙的历程以及宇宙的起源与演化，感受宇宙的壮丽与神秘。 二、太阳系：我们的家园星系 （一）太阳系的构成 太阳系是以太阳为中心，由八大行星、矮行星、卫星、小行星、彗星、流星体等天体组成的天体系统。太阳是太阳系中唯一的恒星，它占据了太阳系总质量的约 99.86%，通过核聚变不断释放能量，为太阳系中的天体提供光和热。 八大行星按照与太阳的距离由近及远依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。它们都沿着近似圆形的轨道围绕太阳公转，同时也在自转。其中，木星是太阳系中最大的行星，体积是地球的 1300 多倍；水星是最小的行星，也是距离太阳最近的行星。 除了八大行星，太阳系中还有许多矮行星，如冥王星，它曾被列为第九大行星，后因定义标准的变化被重新归类为矮行星。此外，还有大量的卫星围绕行星运转，例如地球的卫星是月球，木星有 79 颗已知卫星。小行星带位于火星和木星之间，包含了大量的小行星；彗星则是由冰和尘埃组成的天体，当它们靠近太阳时，冰升华形成长长的彗尾，极具观赏性。 （二）地球在太阳系中的位置 地球是太阳系中的第三颗行星，距离太阳约 1.5 亿千米，这个距离被称为一个天文单位（AU）。地球围绕太阳公转一周的时间约为 365 天，也就是一年；地球自转一周的时间约为 24 小时，也就是一天。地球有一颗天然卫星 ——— 月球，月球围绕地球公转，同时也随着地球一起围绕太阳公转。 地球是目前已知的唯一存在生命的行星，这与它所处的宇宙环境和自身条件密切相关：地球与太阳的距离适中，使得地球表面有适宜的温度，液态水能够存在；地球有厚厚的大气层，能够保护地球表面的生命免受宇宙射线和陨石的伤害；地球有磁场，能够阻挡太阳风对地球大气层的侵蚀。 三、银河系：恒星的巨大集合体 （一）银河系的结构 银河系是一个由数千亿颗恒星、大量的星云、星团、星际气体和尘埃组成的棒旋星系。它的形状像一个扁平的圆盘，中间有一个凸起的核球，周围有四条主要的旋臂。银河系的直径约为 10 万光年，中心厚度约为 1.2 万光年，太阳系位于银河系的一条旋臂 ——— 猎户座旋臂上，距离银河系中心约 2.6 万光年。 光年是计量天体距离的单位，1 光年等于光在真空中一年内传播的距离，约为 9.46×10 千米。由于银河系的尺度非常大，使用光年作为距离单位更为方便。 （二）银河系中的恒星 银河系中的恒星数量众多，它们的大小、质量、亮度、温度等各不相同。恒星的一生会经历诞生、成长、衰老和死亡的过程。恒星通常诞生于星云之中，星云是由气体和尘埃组成的巨大云团，在引力的作用下，星云逐渐收缩形成恒星。 像太阳这样的恒星，目前处于主序星阶段，它已经稳定燃烧了约 50 亿年，还将继续燃烧约 50 亿年。当恒星核心的氢燃料耗尽后，会膨胀成为红巨星，然后逐渐失去外层物质，核心收缩形成白矮星，最终白矮星会逐渐冷却变暗。质量比太阳大得多的恒星，在生命末期会发生超新星爆发，形成中子星或黑洞。 四、河外星系：宇宙中的 “岛屿” （一）河外星系的发现 在过去很长一段时间里，人们认为银河系就是整个宇宙。直到 20 世纪 20 年代，美国天文学家埃德温 哈勃通过观测发现，一些被认为是银河系内星云的天体实际上距离我们非常遥远，它们不属于银河系，而是独立的恒星系统，这些天体被称为河外星 ... ...