第二章宇宙和地球

第二章宇宙和地球第一节、宇宙起源和结构一、宇宙的起源

宇宙是怎样开端的呢？

宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。

爆炸后100万年到20亿年

逐步形成各类天体星系二、宇宙的组成(一)天体宇宙是物质的，在宇宙空间存在着形形色色的星体，如恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星、气体、尘埃等，它们都在不停地运动、变化着。这些星体通称为天体。恒星、星云是宇宙中最主要的天体1.恒星恒星是由炽热气体组成的、能够自身发光的球形或类似球形的天体。构成恒星的气体主要是氢，其次是氦，其它元素很少。

离地球最近的恒星是太阳，恒星的运动问题一：恒星是静止的吗？

问题二：什么恒星看上去是静止的？

北斗七星形状的变化我们所熟悉的北斗七星，现在看起来排列得像勺子的形状。但是十万年以前和十万年以后，形状却跟现在不一样。这是因为北斗七星各成员运动的方向、速度不同造成的。

恒星的演变恒星也有自己的生命史，它们从诞生、成长到衰老，最终走向死亡。2.星云星云是由星际空间的气体和尘埃结合成的云雾状天体。

猎户座大星云金牛座蟹状大星云各式各样的星云3.星际物质在恒星与恒星之间存在着极其广大的空间，称为星际空间。弥漫于星际空间的极其稀薄的物质称为星际物质。主要的星际物质有两类，即星际气体(气态的原子、分子、电子和离子)和星际尘埃(微小的固态质点)。(二)天体系统宇宙中的物质是运动的，运动的主要方式是天体按照一定的系统和规律相互吸引和相互绕转，形成不同层次的天体系统。1、银河系银河系是地球和太阳所属的星系。银河系约有2000多亿个恒星。银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘，整个圆盘的直径约为10万光年，太阳位于据银河中心2.3万光年处。银河系俯视像一个巨大的漩涡,这个漩涡有四个旋臂组成。2、太阳和太阳系

（1）太阳太阳是一个炽热的气体球，它的质量相当于地球质量的33万多倍，体积大约是地球的130万倍，半径约为70万公里，太阳距离地球1.5亿千米，直径约1392000千米，从地球到太阳上去步行要走3500多年，就是坐飞机，也要坐20多年。太阳的能量

太阳在每分钟发出的总能量约为2.273×1028焦。太阳内部结构：主要可以分为三层，核心区、辐射区和对流区。太阳的能量来源于其核心部分。原理：核聚变太阳大气的结构

光球:位于对流层之外，属太阳大气层中的最低层或最里层，光球层的厚度约500公里，平均温度约6000℃，有黑子。色球：光球之外，充满磁场的等离子体层，厚约2500公里。其温度从里向外增加，与光球顶衔接的部分约4500℃，到外层达几万摄氏度。有耀斑现象。

日冕：日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体，它的密度比色球层更低，而它的温度反比色球层高，可达上百万摄氏度。

太阳活动

太阳活动的标志：太阳黑子和耀斑大量出现。太阳活动的周期：平均11年。太阳活动的影响：无线电短波通讯受到影响；使地球磁场受到扰动，产生“磁暴”现象；两极地区的产生极光现象；影响地球上的气候变化；

……太阳黑子太阳耀斑（2）太阳系以太阳为中心并受其引力的支配而环绕它运动的天体系统叫太阳系。太阳系的成员包括太阳和环绕太阳的行星（如水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星），2000多颗轨道已确定的小行星，数量不少的卫星以及为数很多的彗星与流星体等。行星行星是在椭圆轨道上环绕太阳运行的、近似球形的天体。在天空背景上，行星有明显的位移。目前已知环绕太阳运行的有九大行星，按照它们同太阳的远近，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。小行星：除九大行星外，还有至今为止发现的约70万颗小行星。卫星卫星是围绕行星运行的天体，月球就是最明显的卫星的例子。在太阳系里，除水星和金星外，其他行星都有卫星。太阳系已知的天然卫星总数（包括构成行星环的较大的碎块）至少有160颗。木星的天然卫星最多，其中17颗已得到确认，至少还有6颗尚待证实。彗星彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体。当彗星运行到离太阳相当近的时候，彗发变大，太阳风把彗发中的气体和微尘推开，形成彗尾。彗尾一般长几万千米，最长可达几亿千米。流星体流星体是行星际空间的尘粒和固体小块，数量众多。沿同一轨道绕太阳运行的大群流星，称为流星群。闯入地球大气圈的流星体，因同大气摩擦燃烧而产生的光迹，划过长空，叫做流星现象。未烧尽的流星体降落到地面，叫做陨星。其中石质陨星叫做陨石，铁质陨星叫做陨铁。

吉林一号陨石行星际物质行星际空间虽然空空荡荡，但并非真空，其中分布着极稀薄的气体和少量尘埃。这些气体和尘埃叫做行星际物质。3、月球与地月系(1)月球月球俗称月亮。是地球唯一的卫星。月球主要参数：年龄大约有46亿年；直径约3476公里，是地球的3/11，太阳的1/400。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。环境：无大气和水分。月面形态：月面上阴暗部分，是低洼的大平原，明亮的部分是高地和山脉。月球的正面永远都是向着地球，其原因是潮汐长期作用的结果。(2)地月系地球与月球构成了一个天体系统，称为地月系。在地月系中，地球是中心天体，因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动。然而，地月系的实际运动，是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动。月球公转周期为27天7小时43分11.6秒，也就是27.32166天。(3)月相变化月球的各种圆缺形态叫月相。东西越来越靠东峨眉月

上上西西下下东东月相的成因月球环绕地球旋转时，地球、月球、太阳之间的相对位置不断地变化。因为月球本身不发光，月球可见发亮部分是反射太阳光的部分。只有月球直接被太阳照射的部分才能反射太阳光。我们从不同的角度上看到月球被太阳直接照射的部分，这就是月相的来源。

月出时间的变化月亮愈圆，可见时愈长，月牙愈窄，可见时愈短。为什么月出时间每天有变化呢？这是因为，地球绕日公转时，月球也在绕地球公转，当地球公转一周，而月球绕地公转则已转过周，时间上每月相差约22小时，每日相差约50分钟。所以当新月时，月亮与太阳同升同落，以后，月亮比太阳每日迟升50分钟，至上弦时，迟升6小时，满月时，迟升12小时，下弦时，迟升18小时。月出时间的变化月相新月上弦月满月下弦月地平线以上时间段可见时间段6时—18时12时—24时18时—6时0时—12时无18时—24时18时—6时0时—6时丁丙乙甲峨眉月任务一：下列四幅图各是什么日期观测的？东东东东西西西西满月上弦月下弦月任务二：某中学生画了一幅“东升的月亮”请判断哪幅图是正确的，并说明理由甲

乙

东东西西√任务三：某编辑为了表扬某山村教师常常工作到深夜才回家，配了一幅插图题为“披星戴月”。请问图中内容与报道内容是否符合？为什么？应该怎样改动？东

西

(4)日食和月食日食和月食形成的条件发生日食的条件：日月相合于黄白交线发生月食的条件：日月相冲于黄白交线日食的种类和过程日食可以分为三种：日全食、日偏食和日环食日食的过程初亏食既食甚生光复圆3、月食的种类和过程月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种（三）星空观察1、天球人们为了研究问题的方便和与人们的感觉相符，在天文学里，也就真的引进了一个假想的圆球，它的球心就是观测者，它的半径是无穷大。这个圆球，叫做天球。天体在天球上的投影天球上的天极和天赤道2、星座和视星等星座：为了便于认识恒星，人们把天球上的恒星分成若干群落，每个群落的恒星都有自己独特的形状并占据一定的空间，这样的恒星群落称为星座。全天球可分成88个星座。视星等：人们根据恒星的亮暗程度，把恒星划分了不同的等级。古代人们将恒星的亮度分为6个等级，称为视星等。大熊星座图形四瓣简明星座图3、著名的星座和恒星大熊座和北斗七星

小熊座和北极星

仙后座3、著名的星座和恒星天琴座和织女星

天鹰座和牛郎星第四章人类共同的家园——地球3、著名的星座和恒星金牛座和毕宿五猎户座及其亮星大犬座和天狼星第二节：地球的运动一、地球的形状和大小（一）地球的形状从人造地球卫星上拍摄的地球人类对地球形状的认识是随着科学技术的发展而逐步提高的。正圆球体、旋转椭球体、三轴椭球体以及地球形体等，对于地球的真实形状而言，可以说都是近似的。地球的形状不能用某种几何形状来表示，严格地说应称它为地球形体。（二）地球的大小极半径：是从地心到北极或南极的距离，6356.8千米（两极的差极小，可以忽略）赤道半径：是从地心到赤道的距离，6378.1千米平均半径：6371千米。这个数字是地心到地球表面所有各点距离的平均值赤道周长：约4万千米体积：10832亿立方千米二、地球的运动

地球绕其自转轴的旋转叫地球的自转。（方向自西向东）地轴北端始终指向北极星附近。地球自转一周360度，所需时间23小时56分4秒，叫做一恒星日。(一）地球的自转（二）地球公转地球公转就是地球按一定轨道围绕太阳转动。（三）地球运动的地理意义1、水平运动的偏向地球自转偏向力(简称地转偏向力),由于法国物理学家科里奥利1835年第一次详细地研究了这种现象，因而又被称作“科里奥利力”：2、太阳高度：太阳光线与地平面的交角叫做太阳高度角，简称太阳高度。太阳位于天顶时，它的高度为90°，称为直射；太阳高度小于90°，而大于0°时为斜射；太阳位于地平线时，它的高度为0°。

太阳高度阳光3、昼夜更替 由于地球是一个不透明的星球，太阳星晨给了地球光明，照上太阳的一面就是白天，另一面就是黑夜。 昼夜更替指由地球自转而使地球上产生的白昼与黑夜，以1个太阳日（24小时）为周期的交替现象。

4、四季地球是个圆球体，太阳距离地球较远，它以平行的光线射达地球表面（曲面），因而与地表构成不等的入射角。在地球上，任一时刻受到太阳光直射的只有一点，其他部分为斜射，所以，圆球体表面获得的太阳热能不均，即由低纬向高纬逐渐减小，这是导致地球上各纬度地带温度差异的主要因素。5、五带根据太阳高度和昼夜长短随纬度的变化，将地球表面有共同特点的地区，按纬度划分为五个热量带，即热带、南温带、北温带、南寒带、北寒带。

一年当中，太阳直射点总是在北纬23°26ˊ和南纬23°26ˊ之间来回移动。只有在南、北回归线之间的地区，才能见到太阳直射头顶的景象。这个地区获得的太阳光热是全球最多的，称为热带。

南极圈以南、北极圈以北地区，太阳高度很小，可以观察到极昼和极夜现象，得到的太阳热量极少，气温很低，称为寒带。 南北回归线到南北极圈之间的地区，得到的光热介于热带和寒带之间，气温也较适中，一年四季分明，称为温带。

6、历法和时间(1)时间

地方时:按本地经度测定的时刻； 任何二地的时刻差， 等于其经度差。 较东地点时刻较快。世界时（Ｔ０）定义： 全球通用的或称格林威治时间（００经线）的地方平太阳时。

时区：国际上规定把全球划分为若干个区域，每个区域都相对应一个时刻。这样规定后的每一个区域就称为时区区时：每个时区所采用的时间标准想一想一个时区内以哪里的地方时作为区时呢?该区域的中央经线所在位置的地方时。区时： 每一时区中央经线的地方平时为该时区的区时。它是全区的通用时间。0º180º西经90º东经90º东时区西时区+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11时区的划分0-12+ABC时区序号（n）与经度的关系n＝λ／150＝整数（四舍五入）

[例]求640E所在时区：ｎ＝640÷150＝＋４

[例]该时区中央经线的经度：

λ＝150×４＝600E区时的计算

Ｔ１－Ｔ２＝ｎ１－ｎ２

式中：ｎ为时区序号（东＋西－），Ｔ为相应时区的区时。

特殊值的处理：Ｔ>24h，则在结果中－24h，日期为明日。Ｔ<０h，则在结果中＋24h，日期为昨日。

计算举例区时计算举例１．当西5区区时为20h，求东5区区时？已知：Ｔ１＝20h，ｎ１＝-5，ｎ２＝+5，求：Ｔ２＝？解：Ｔ１－Ｔ２＝ｎ１－ｎ２

20－Ｔ２＝-5－（+5）Ｔ２＝30

30-24＝6即明日6h

北京时间北京时间为东８区的区时或1200E的地方平时。

日界线西12区1日东12区2日自西向东越过日界线，日期减1日；自东向西越过日界线，日期加1日。

-1日+1日(2)历法:安排年、月、日的法则历法要求：体现大自然的周期协调历日周期与天文周期的关系历法分类：阴历

阳历

阴阳历阴历和阳历比较阴历阳历制历依据月相变化回归运动制历原则平均历月=朔望月平均历年=朔望月×1230年11闰平均历年=回归年平均历月=回归年÷12400年97闰阴历制历依据：月相变化历月是首要成分，历年是派生成分特点历日与月相变化直接相关历月与季节变化无关阳历制历依