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知 识 详 解
学问点一 人类对宇宙的生疏
1．人类生疏宇宙的历程
人类生疏宇宙的路程漫长而曲折。16世纪哥白尼提倡的“日心说”，认为“太阳是宇宙的中心”，意味着宇宙实际上就是太阳系。18世纪天文学家引进“星系”一词，在肯定意义上也不过是宇宙的同义语。20世纪以来，尤其是60年月大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的进展，使天文观测的尺度大大扩展，达到上百亿年和上百亿光年的时空区域。人们对宇宙的生疏不断加深。
2．可见宇宙
天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫做“可见宇宙”或“已知宇宙”。可见宇宙的半径约140亿光年。宇宙中的“宇”指空间，“宙”指时间。从空间上说，宇宙无边无际；从时间上看，宇宙无始无终。
3．宇宙的基本特征
宇宙是时间和空间的统一体，是运动、进展、变化着的物质世界。物质性和运动性是宇宙的两大基本特征。
【例1】 人类对宇宙的生疏经受了漫长的时间，对宇宙空间的学问积累得越来越多。
(1)可见宇宙的尺度取决于( )
A．观测时间的延长 B．观测位置的变化
C．观测技术的提高 D．观测空间的差异
(2)在上世纪末，多国天文学家通过国际性的合作争辩、观测并测量出某一遥远的旋涡星系，该星系与地球的距离为( )
A．140多亿个天文单位 B．140多亿年
C．140多亿千米 D．140多亿光年
[解析] 第(1)题，随着大型天文望远镜的使用，以及空间探测技术的进展，天文观测的尺度大大扩展。第(2)题，天文学中的距离单位是光年，年是时间单位，日地距离是一个天文单位，可见宇宙的半径约140亿光年。
[答案] (1)C
(2)D
学问点二 多层次的天体系统
1．天体与天体系统
(1)比较天体
宇宙环境
组成(或成员)
特点
观看
天体
星云
气体和尘埃(氢)
云雾状
模糊
恒星
酷热气体(氢和氦)
发光
闪烁
行星
如火星、地球
质量小，不发光
移动
流星体
尘粒、固体小块
质量小，数量多
流星现象
卫星
如月球
绕行星公转，不发光
圆缺变化
彗星
冰物质
绕行太阳，质量小，云雾状
拖着长尾
星际物质
气体和尘埃
极其淡薄，密度小
不能用肉眼观看
(2)区分天体
天体分类
没有放射、等待放射或没有脱离地球引力的航天器不叫做天体，它只属于地球这个天体的组成部分。
(3)天体系统
天体之间相互吸引和相互绕转就形成了天体系统。
2．天体系统的层次
由上图可知，天体系统分为四个层次：最大的天体系统是总星系(即目前人类所观测到的宇宙)，其次是银河系和河外星系，第三层次是太阳系，最小的是地月系。理解此图要留意两种关系，即包含关系和并列关系。
3．太阳系及其成员
(1)太阳与八大行星的位置关系
按八大行星距太阳由近―→远排序
小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。
(2)八大行星的运动特征
①同向性：自西向东，北极上空俯视呈逆时针。
②共面性：八大行星公转轨道大体在同一平面上。
③近圆性：公转轨道近似圆形。
(3)八大行星主要物质的共性特点
(4)八大行星的分类
类地行星：水星、金星、地球、火星。
巨行星：木星、土星。
远日行星：天王星、海王星。
(5)哈雷彗星
①周期：76年。
②公转方向：自东向西，顺时针。
③彗尾：a.方向，背向太阳的一侧。
b．长度，离太阳越近越长。
点拨：口诀巧记八大行星和小行星带的位置。
太阳系八大行星记忆：水晶(金)球，火烧木变成土，天海边。
小行星带位置记忆：火烧木生成的灰尘。
【例2】 读太阳系模式图，回答下列问题。
(1)图中A是_______星，B是__________星，C是__________星。
(2)依据太阳系中行星的结构特征，A属于________行星，B属于________行星，C属于________行星。
(3)A、B、C三颗行星比较，体积和质量都小的是__________，体积和质量都大的是________。
(4)在图中沿扁长轨道运行的彗星，若公转周期为76年，其名称是______。在公转轨道上，绘出彗星的公转方向。
(5)在图中绘出行星的公转方向。
[解析] 太阳系中行星的位置，距离太阳中心由近至远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。哈雷彗星公转方向是顺时针方向。太阳系中行星按其质量大小、化学组成等结构特征，分为三大类：第一类是类地行星，主要包括水星、金星、地球和火星；其次类是巨行星，包括木星和土星，它们的质量和体积都很大；第三类是远日行星，包括天王星和海王星。
[答案] (1)水 木 天王
(2)类地 巨 远日
(3)A B
(4)哈雷彗星 顺时针方向(即自东向西方向)，绘图略。
(5)逆时针方向(即自西向东方向)，绘图略。
学问点三 地球上有生命存在的条件及缘由
1．自身条件
(1)
(2)
(3)
2．外部条件
(1)在漫长的时间里，太阳始终较稳定，地球所处的光照条件始终比较稳定，有利于地球上生命的产生和演化。
(2)大、小行星各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较平安的宇宙环境之中。
【例3】 读太阳系示意图，回答下列问题。
(1)地球与金星和火星相比，地球上具备生命存在的基本条件之一是( )
A．猛烈的太阳辐射和充分水汽
B．简单的地形
C．适宜的大气厚度和大气成分
D．猛烈的地壳运动
(2)若地球到海王星轨道上运行，则可能会发生的现象有( )
A．变为寒冷的冰球 B．变为酷热的火球
C．大气层会消逝 D．水会全部蒸发掉
(3)图中能直观地反映出地球存在生命的有利条件中的哪几个？
(4)试分析地球宇宙环境与地理环境的特点与生命物质存在条件的对应关系。
①地球磁场 a地球表面存在大气层
②地球的质量与体积适中 b减弱到达地面的紫外线
③地球与太阳的距离适中 c水经常能处于液体状态
④地球大气中的臭氧层 d减弱宇宙射线对生命的损害
[解析] 第(1)题，地球与金星和火星相比，存在生命的基本条件之一是适宜的大气和液态水。第(2)题，若地球到海王星轨道上运行会远离太阳，获得的太阳辐射会大大削减，气温将会降得很低，所以会变为寒冷的冰球。大气层的存在是由于地球的体积和质量适中，导致引力适中。第(3)题，图中可直观地反映出八大行星各行其道、互不干扰及日地距离适中。第(4)题，地球磁场能使宇宙射线方向发生偏转，从而减弱宇宙射线对地球上生命的损害。由于地球有适当的质量和体积，具有足够的引力把地球上各种气体吸引住，否则，质量和体积太小，它的各种气体会逃逸到太空，就不存在大气层了。地球与太阳距离适中，所以地球上温度适宜，使水能以液体状态存在。地球大气中的臭氧能猛烈吸取紫外线，使地球上的生物免遭损害。
[答案] (1)C
(2)A
(3)①太阳系中的大小行星各行其道、互不干扰，宇宙环境平平稳定；②日地距离适中。
(4)①——d，②——a，③——c，④——b
活 动 参 与
一、课本第6页活动
1．人类已观测到的宇宙半径约为140亿光年，合140亿×9.4608×1012千米。
2．略
二、课本第11页活动
1．(1)地球与太阳的距离适中，使地球表面有了适宜的温度(平均气温为15°C)；地球的体积和质量适中，其引力可以使大量气体聚集在地球四周，形成包围地球较厚的大气层；地球表面适宜的温度使水呈液态存在。
(2)太阳的光照条件不稳定或太阳突然消逝后，地球上的生命将会消逝。由于光照条件不稳定或太阳突然消逝，会使生命的演化过程中断，地球上的生命物质将会消逝。
(3)除地球外，太阳系的其他行星中有可能存在生命的是火星。由于火星上的一些地理现象与地球上的一些地理现象很相像，如火星、地球自转周期的长度比较适中，火星、地球与太阳的距离都比较适中；再有火星车“士气号”和“机遇号”找到了火星上曾经有水的证据。
2．略
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