第一章第一節(jié)天體和天體系統(tǒng)教案

教學目標

1．學生知道宇宙的物質(zhì)單位——天體，了解最基本的天體——恒星和星云的基本特征，明白星座的概念，能根據(jù)星座辨認九月星空，理解天體系統(tǒng)的形成及層次。

2．學生通過學習分析恒星之間的距離和運動、天體系統(tǒng)的層次關(guān)系，從而感受天文尺度的時空概念，增強現(xiàn)代宇宙意識。

教學重點

1．恒星、星云和星座。

2．天體系統(tǒng)。

教學難點

1．恒星間的距離和恒星的運動。

2．恒星、星云的區(qū)別和聯(lián)系。

3．天球。

教學方法

談話法。

教學媒體

地球的衛(wèi)星照片，天球儀，星云和星系幻燈片，“北斗七星圖形的變化”投影片，天文掛圖。

教學過程

第一課時

【新課導(dǎo)入】

初中學習地理，研究范圍還只是地球表面，再加上太陽。不過我們知道，我們的世界卻不僅限于此?，F(xiàn)在我們就面向整個宇宙，而只將地球作為茫茫宇宙中一個普通的行星。

【板書】第一章地球在宇宙中

【設(shè)問】宇宙中都有些什么呢？

學生回答略。

【講解】宇宙之含義包括兩方面：空間和時間。宇宙是由物質(zhì)組成的。從微觀來看，無非是各種基本物理粒子、物理場和化學原子、分子，從宏觀來看，像地球、月球、太陽、星星等，就構(gòu)成了各種各樣的天體，不同的天體可組成不同的天體系統(tǒng)。

【板書】第一節(jié)天體和天體系統(tǒng)

一、天體

【介紹】人們對宇宙的探索早在人類文明初期就開始了。那時人們用肉眼進行觀天，看到日月星辰，而星星又各有不同，有看起來不動的，人稱其為恒星；有移動的行星；還有彗星、流星等。后來，人們借助于光學天文望遠鏡，又發(fā)現(xiàn)了星云和星系。再后來，加上射電望遠鏡，人們還發(fā)現(xiàn)了中子星、類星體和黑洞等。所有這些都是宇宙中存在的物質(zhì)形式，人們通稱天體。

【提問】進入航天時代以后，出現(xiàn)了許多人造天體，請同學們舉一些例子。

【過渡】我們在初中研究地球上的地理事物時，首先要確定它們的位置，當時我們采用的是什么方法呢？（地球儀）同樣，在研究天體時，我們也可用同樣的思路來確定天體的位置，請看，這就是天球儀（演示講解教具）。

學生閱讀：課本中楷體字“天球”一段。

【過渡】“天上星，數(shù)不清”，天上有許多星星，它們模樣都差不多，那么如何區(qū)分它們呢？不管是中國人還是外國人，都想到了將較亮的恒星連成一定圖形的方法，在中國是以地上的國家都城等來構(gòu)成這些圖形，每一顆亮星都給出一個有意義的名字；而在古希臘，人們用神話來命名這些圖形，這就是現(xiàn)在國際上通用的星座。

【板書】二、天球與星座

請看幻燈片：四季星空。

那么到底天上有多少顆星呢？人類在世界各地用肉眼可看到的星大約有6000多顆。

【討論】四季星空為何不同？不同緯度看到的星空是否相同？

【講解】星座就將天球分成了許多區(qū)域，為了便于使用，國際上正式規(guī)定了88個星座，這樣，天球上的每一個天體都屬于某一星座。

大熊星座的主要亮星連結(jié)起來，就像一個勺子，在我國稱其為北斗星。而小熊星座最亮的一顆星就是北極星。通過北斗星可找到北極星。

【板圖】大熊星座與小熊星座。

北極星位于北天極附近，可用來確定正北的方向。另一個找北極星的方法是通過仙后座。

【板圖】仙后星座與小熊星座。

小熊、大熊和仙后星座都位于北天極附近，是北半球中高緯終年可見的星座。另外北半球中緯度九月初的21時左右，在天頂附近有牛郎星所在的天鷹座和織女星所在的天琴座，它們分別位于銀河兩側(cè)。而引頸飲銀河水的天鵝座，其尾部的天津四恰與牛郎星、織女星形成一個大的直角三角形，是天空中最燦爛的星座。

【板圖】天鵝星座、織女星座與天鷹星座。

【總結(jié)全課】

第二課時

【復(fù)習提問】星座數(shù)目及九月星空圖。

【設(shè)問導(dǎo)入】宇宙中有各種各樣的天體，那么最基本的天體是什么呢？是恒星和星云。

【板書】三、恒星和星云

【設(shè)問】距離我們最近的恒星是哪顆？

【引申】太陽是離地球最近的恒星，而且太陽也是一顆典型的主序星。由此你能說說恒星的特點嗎？學生討論。

【總結(jié)】正如同學們所說的那樣，恒星是能自己發(fā)光的、球狀的天體，其物質(zhì)狀態(tài)是氣態(tài)的。

【板書】恒星：由熾熱氣體組成，能自己發(fā)光的球狀天體。

【啟發(fā)】恒星體積同地球比，要大得多。但我們觀測它們時，有的卻只能看到一個亮點，即使用世界上最高倍的望遠鏡來看也是如此，這說明什么呢？

是的，恒星距離我們十分遙遠，以至于我們在量算其距離時，不得不借助于一個極大的距離單位——光年。哪位同學知道光年是指什么呢？

光年就是光在一年中所走過的距離。光是已知傳播速度最快的，其速度為多少呢？

好，那就請你粗略地計算一下一光年相當于多少千米。（94605億千米）

離地球最近的恒星是太陽。那么，距太陽最近的恒星又是哪一顆呢？（半人馬座的南門二丙星，即比鄰星）它距我們有多遠呢？（距地球4.2光年）

【啟發(fā)】恒星之所以稱為恒星，是因為其相對位置似乎是不變的，它們靜靜地掛在夜空中，一動不動，可它們是否真的靜止不動呢？

當然不是，世界上沒有絕對靜止的物質(zhì)，恒星也不例外。只是，恒星相對于我們作的縱深方向上的移動是不可能由肉眼觀測出來的，而且即使是橫向的移動，由于恒星距離我們過于遙遠，我們通常也不能在短時期內(nèi)看到它們的位置移動。科學家們通過觀測和計算發(fā)現(xiàn)，恒星在各個方向上都有移動，以北斗七星為例，其十萬年前、現(xiàn)在、十萬年后的形狀都不一樣。

【投影】北斗七星圖形的變化圖。

【引導(dǎo)】科學家在觀測天空時發(fā)現(xiàn)，天空中除了人們最常見的恒星之外，還有一些與恒星明顯不同的天體，看上去它們不是一個亮點，而是彌散的不規(guī)則的一團，科學家們將其命名為星云。請看科學家們拍攝的一些著名星云圖片。

【幻燈】獵戶座大星云、馬頭暗星云、蟹狀星云、環(huán)狀星云、羽狀星云。

【啟發(fā)】星云離我們同恒星一樣遙遠，其外貌卻不僅是一亮點而已了，這說明什么呢？（體積巨大）

【深化】是的，與恒星相比，星云的體積要大得多，一般來說，一個普通星云的半徑大約為10光年，把太陽和比鄰星都包進去是沒問題的。星云與恒星之間關(guān)系是很緊密的，現(xiàn)在天文學家們一般認為恒星是星云收縮后形成的，而恒星演化到最后會將一部分或全部物質(zhì)拋向宇宙空間中，如超新星的爆發(fā)，這些物質(zhì)又是星云物質(zhì)的來源之一。像剛才我們看到的環(huán)狀星云，就是超新星爆發(fā)而形成的。這樣看來，與恒星相比，星云在質(zhì)量和密度方面有何不同呢？（質(zhì)量大、密度?。?/p>

【引導(dǎo)】星云與恒星相比，還有哪些不同呢？

星云是不發(fā)光的，當其中有正在形成的恒星或背景上有亮的恒星時，可以受激發(fā)光。從其發(fā)光的光譜分析來看，其主要成分是氫。

【過渡】恒星和星云是宇宙中的天體，它們本身有許多類型。除此之外，宇宙中還有一些其它的天體，有些人們對其了解得還很少，如類星體、黑洞等。宇宙中的天體之間距離都很遙遠，是不是它們之間就沒有什么聯(lián)系呢？

我們還是從最近來說吧。我們生活的地球與哪些天體有聯(lián)系呢？它們是如何聯(lián)系的呢？

【總結(jié)】請同學們填一下表。

【過渡】星云、恒星、行星等天體在宇宙中并不是獨立存在的，它們之間往往彼此相關(guān)，形成一些系統(tǒng)。請同學們舉出一些天體系統(tǒng)的例子。

【引導(dǎo)】好，像同學們舉出的地月系、太陽系、銀河系等都是天體系統(tǒng)。那么，這些系統(tǒng)內(nèi)的天體是如何相互作用的呢？它們之間存在什么形式的關(guān)系呢？（互相吸引；圍繞旋轉(zhuǎn)）