第一课时
【教学目标】
1.使学生能够正确认识太阳的基本特征及其外部结构。
2.了解太阳活动对地球的影响及太阳的能量来源。
教学重点
太阳大气结构,黑子和耀斑对地球的影响。
教学难点
太阳活动(黑子和耀斑)对地球的影响。
教学方法
谈话法。
教学媒体
投影片、挂图。
教学过程
【导入新课】
在前面我们学习了地球在宇宙中,初步了解了地球的宇宙环境,认识到地球只不过是千千万万颗普通天体中的一个,然而地球又以其具有生命存在而大大不同于一般天体,这其中,地球和太阳的千丝万缕的关系是至关重要的。今天我们就学习离我们最近的恒星和恒星系统—
—太阳和太阳系。
【板书】
(第二节)太阳和太阳系
一、太阳概况
【启发引导】太阳的光和热是人类赖以生存和活动的源泉,有了太阳,地球上才有了万物生机。
你们知道太阳有多大吗?它又是由什么物质组成的?
太阳同所有的恒星一样,也是由炽热的气体构成的,主要成分为氢和氦。这颗距离地球最近的恒星,日地平均距离也有1.5亿千米远。光走过这段距离,也需要8分18秒的时间。跟地球相比,太阳到底有多大?我们来看一组数据:
【板书】日地平均距离1.5亿千米
【出示投影】地球与太阳的几组对比数据
项目太阳地球倍数半径(R)70万千米6371千米109体积(V)1.41×10千米11000亿千米130万质量(m)1.989×1027吨5.976×1021吨33万密度(ρ)1.41克/厘米35.5189克/厘米31/4表面重力加速度(g)27300厘米/秒2980厘米/秒228
【指导学生看书】
【承转过渡】我们许多同学都听说过太阳黑子,这黑子到底是什么物质?存在于太阳的什么地方?除了黑子之外,太阳上还有些什么?这些要求我们必须去了解太阳的结构了。
事实上,人类对于太阳的了解还是太少了。太阳的内部结构,直到目前我们也知之甚少,大多只能根据理论推算,从太阳中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和太阳大气。
【边介绍边画太阳内部结构板图】
太阳的中心是核反应区,通过热核聚变释放出巨大的能量,能量通过辐射区、对流区向外传递。
我们现在借助探测仪器可以直接观测到的,实际上是太阳的大气层——外部构造,人们发现太阳大气从里向外分为三层。
太阳大气分为哪三层呢?请同学们快速阅读课文——太阳的外部构造。
学生快速阅读。
【启发提问】(1)太阳大气的最底层是什么层?为什么叫光球层?
(2)太阳黑子是怎么回事?
太阳大气的最底层是光球层,我们用肉眼看到的明亮夺目的太阳光就是从这一层发出的,所以称之为“光”球层。光球层的太阳大气很薄,只有500千米厚,温度也不高,只有6000K,对于巨大炽热的太阳来说,光球层确实太薄了,温度也的确不高。
【边讲边画太阳外部结构板图】
太阳黑子实际上就是光球层表面温度比较低的区域,这里比光球表面低1500℃左右,因而显得比光球暗,由此得名。
指导学生读“太阳”挂图,看太阳黑子。
【启发提问】哪位同学能为我们介绍一些关于黑子的情况?
根据回答情况,补充介绍:
(1)黑子的周期:数目具有周期性,极大年,极小年,11年周期(指导读书中的插图);(2)黑子的大小:大小不一,小的直径有2千米,大的直径3000~7000千米;(3)寿命:很短,几小时——几个月;
(4)一般成群出现,一个点→一对→一群→消失;(5)黑子有强大的磁场,波峰年会影响地球,出现异常;(6)我国很早就有了关于黑子的记录。
公元前,《汉书》记载“三月乙末,日出黄,有黑气大如钱,居日中央”。可是,为什么光球层表面会出现黑子?至今,这还是一个未解之谜。
【启发提问】(1)太阳大气的第二层是什么?有什么特点?
(2)色球层上有什么活动方式?
光球层外,是太阳大气的第二层,这是一层玫瑰色的太阳大气,因而称为色球层。
指导学生读挂图《太阳》,观看色球层的色彩和活动方式。
与光球相比,色球厚多了,有几千千米厚,温度也高,从里向外,温度由四五千度升高到几万度,但发出的可见光却很弱,平时无法直接用肉眼观测,只有在日全食时,或用特殊仪器才能看到。为什么温度越来越高,而可见光却很弱,目前,这也是一个未解之谜。
引导学生读挂图。我们看,在色球层中,有时会突然出现这样红色的火焰,巨大的火焰柱升腾而起,这种现象称为日珥,日珥上升的高度可达几百到几十万千米,最高可达100多万千米,然后在太阳引力的作用下,回落太阳表面,或者挣脱太阳引力,消散于茫茫宇宙之中。
我们再看挂图,这里有一些非常明亮的斑点。色球层上,有时短时间内某个区域会出现这种突然增亮的现象,我们称之为耀斑,又叫色球爆发。
【简介耀斑】(1)寿命:300秒到几分钟,其间面积、亮度增到极大,然后减弱、消失;(2)周期:与黑子一致,11年,出现的位置也与黑子对应;(3)能量巨大;书上形容得很好,它在很短的时间内,能放出巨大的能量,有很强的无线电波、射线以及高能带电的粒子流,相当于100亿颗百万吨级的氢弹的能量。
这能量如果能被我们利用该多好呀,可是目前我们还远远做不到。耀斑爆发为什么会释放出如此巨大的能量?我们还不清楚;它为什么会与黑子对应出现?我们也不清楚,这又是一个未解之谜。黑子和耀斑都是太阳活动的主要标志。
【启发提问】(1)太阳大气的最外层又有什么特点?
(2)太阳上真的会“刮风”吗?
色球层之外,是越来越稀薄的太阳大气的最外层——日冕,它的温度极高,可高达100万度,这是一层完全电离的气体层;日冕的厚度极厚,可从色球层边缘向外延伸到几个太阳半径那么远,但亮度却更暗了,也只有在日全食或用日冕仪才能看到。
在100万度高温的作用下,太阳大气在这一层被热电离为高能带电的粒子流,有极大的动能,容易挣脱太阳的引力,以高速冲向行星际空间,这种现象就是太阳风。
【简介太阳风】(1)是热电离的气体粒子以高速向外冲出;(2)速度约为350km/s以上,5~6天就可到达地球(可对比地球上的风速);(3)组成粒子中,He核占95%,H核占5%。
为什么太阳大气越向外温度越高呢?这又是一个未解之谜。
宇宙真是太令人神往了,我多么希望这些谜底是由我们来揭开。
【启发提问】太阳大气由里向外的三层,厚度、温度变化有什么规律?各层主要的活动方式都有什么?
【总结板书,列表】
【承转过渡】黑子具有强大的磁场、耀斑可释放出巨大的能量、太阳风是高能带电的粒子流,当这些活动出现的时候,势必会对地球造成很大的影响。
【启发提问】(1)黑子、耀斑、太阳风都以什么形式影响地球?
(2)对地球会造成什么影响?
学生讨论、回答。
黑子和耀斑增多时,会发出强烈的射电,干扰地球上空的电离层,影响地面的无线电短波通讯。
指导学生阅读《高中地图册》第二章《大气垂直分层图》,简介地球的电离层及其作用。举例说明黑子和耀斑发出的射电对无线电短波通讯的影响(见参考资料)。
耀斑和太阳风放射出的高能带电粒子流,冲击地球磁场,使磁针不能正确指示方向,产生“磁暴”。
出示投影片《太阳活动对地球的影响》,引导学生分析,带电粒子流使地球磁场发生了什么变化?带电粒子流冲进地球大气,被地球磁场捕获,沿磁力线向地球两磁极运动,与稀薄的大气碰撞激发,产生极光。
【小结并板书】【承转过渡】除此以外,太阳活动的影响还有很多,现在专门有人在研究“太阳活动与气候”、“太阳活动与人体健康”等,太阳之所以会有如此大的影响,关键在于它有太多、太大的能量。
【启发提问】(1)太阳如此巨大的能量从哪里来的呢?
(2)再有多长时间太阳的能量就会消耗完了?
指导学生速读课本《太阳能量的来源》。
这节课,我们从太阳开始,认识地球身边的事物,下一节我们将继续了解距离我们更近的、就在太阳系中的一些其他的天体。
【课堂总结,布置作业】
板书设计
(第二节)太阳和太阳系
一、太阳概况
主要成分:氢和氦
基本数据:(见书)
二、太阳的外部结构
1.太阳的外部结构板图
2.对比层次特征厚度温度亮度太阳活动日冤层银白、淡黄太阳风色球层因色而名耀斑光球层因光而名黑子渐大渐高渐暗
3.太阳活动对地球的影响
4.太阳能量的来源
太阳中心的热核聚变
第二课时
【教学目标】
1.使学生能够正确认识太阳系的组成。
2.使学生能够了解太阳系中各种天体的性质特征。
教学重点
太阳系的组成。
教学难点
行星和恒星的区别。
教学媒体
“太阳系模式图”挂图,录像机及自行剪辑九大行星概况、彗星录像节目,投影片或月貌图片。
教学过程
【导入新课】
在前面我们学习了地球在宇宙中,了解了地球所在的太阳系的中心天体—太阳的情况,今天我们就到太阳系中去看一看,看看在太阳系这个大家庭中,我们地球还有哪些兄弟姐妹。
三、太阳系及其成员
【启发引导】(1)太阳系都由哪些天体类型构成?
(2)太阳系的中心天体是哪一个?为什么它会成为中心天体?
太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流行体、行星际物质构成的天体系统,中心天体是太阳,因为太阳的质量实在是太大了,占太阳系总质量的99.86%。根据万有引力定律,大质量的吸引小质量的。这样,太阳系中的其它天体就在太阳巨大引力的作用下,围绕太阳公转,太阳成为中心天体。
【指导学生画书】
【启发引导】(1)请同学们一起看“太阳系模式图”,从图中可见,除太阳外最重要的一种天体是什么?
(2)什么特征的天体就是行星?
(3)你知道在满天的繁星中,哪些是恒星?哪些是行星?
(4)你对哪一颗行星有所了解?请介绍给同学们。
(5)现在,太阳系中已发现的行星有哪几颗?按照距离太阳由近及远的顺序,快速记忆。
行星和小行星是非常重要的一种天体,行星是在椭圆轨道上绕太阳运行的、近似球形的天体,质量比太阳小得多,本身不发射可见光,以反射太阳光而发亮。
行星,“行”说明它有相对的位置移动;恒星,“恒”说明它的相对位置不发生变化,即在以恒星组成的各个星座的天空背景上,行星有明显的相对移动。恒星中,只有太阳给我们的感觉例外,这是因为与其它遥远的恒星相比,太阳距离我们太近了,而地球围绕着太阳公转,造成了每天太阳东升西落的视运动。一般情况下,目视观测,满天繁星中,眨眼睛的是恒星,不眨眼睛的是行星。
目前已知太阳系有九大行星,按照距离太阳由近及远,依次为:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星;在火星、木星之间夹有小行星带。
九大行星中,水星距离太阳最近,常常湮灭在太阳夺目的光辉中,只有在特殊的日子里,才能看到。我们比较常见的是金星、火星、木星、土星;而天王星、海王星、冥王星距离太远了,必须用较大倍数的望远镜才能看到。