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2019-2020年高中地理《恒星的位置和星空觀察》教案1 中圖版選修1 教學(xué)目標(biāo) 1．學(xué)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(rèn)九月星空，理解天體系統(tǒng)的形成及層次。 2．學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)分析恒星之間的距離和運(yùn)動(dòng)、天體系統(tǒng)的層次關(guān)系，從而感受天文尺度的時(shí)空概念，增強(qiáng)現(xiàn)代宇宙意識(shí)。 教學(xué)重點(diǎn) 1．恒星、星云和星座。 2．天體系統(tǒng)。 教學(xué)難點(diǎn) 1．恒星間的距離和恒星的運(yùn)動(dòng)。 2．恒星、星云的區(qū)別和聯(lián)系。 3．天球。 教學(xué)方法 談話法。 教學(xué)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(xué)過(guò)程 第一課時(shí) 【新課導(dǎo)入】 初中學(xué)習(xí)地理，研究范圍還只是地球表面，再加上太陽(yáng)。不過(guò)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(gè)宇宙，而只將地球作為茫茫宇宙中一個(gè)普通的行星。 【板書(shū)】 第一章 地球在宇宙中 【設(shè)問(wèn)】 宇宙中都有些什么呢？ 學(xué)生回答略。 【講解】 宇宙之含義包括兩方面：空間和時(shí)間。宇宙是由物質(zhì)組成的。從微觀來(lái)看，無(wú)非是各種基本物理粒子、物理場(chǎng)和化學(xué)原子、分子，從宏觀來(lái)看，像地球、月球、太陽(yáng)、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(shū)】 第一節(jié) 天體和天體系統(tǒng) 一、天體 【介紹】 人們對(duì)宇宙的探索早在人類文明初期就開(kāi)始了。那時(shí)人們用肉眼進(jìn)行觀天，看到日月星辰，而星星又各有不同，有看起來(lái)不動(dòng)的，人稱其為恒星；有移動(dòng)的行星；還有彗星、流星等。后來(lái)，人們借助于光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，又發(fā)現(xiàn)了星云和星系。再后來(lái)，加上射電望遠(yuǎn)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(wèn)】 進(jìn)入航天時(shí)代以后，出現(xiàn)了許多人造天體，請(qǐng)同學(xué)們舉一些例子。 【過(guò)渡】 我們?cè)诔踔醒芯康厍蛏系牡乩硎挛飼r(shí)，首先要確定它們的位置，當(dāng)時(shí)我們采用的是什么方法呢？（地球儀）同樣，在研究天體時(shí)，我們也可用同樣的思路來(lái)確定天體的位置，請(qǐng)看，這就是天球儀（演示講解教具）。 學(xué)生閱讀：課本中楷體字“天球”一段。 【過(guò)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(guó)人還是外國(guó)人，都想到了將較亮的恒星連成一定圖形的方法，在中國(guó)是以地上的國(guó)家都城等來(lái)構(gòu)成這些圖形，每一顆亮星都給出一個(gè)有意義的名字；而在古希臘，人們用神話來(lái)命名這些圖形，這就是現(xiàn)在國(guó)際上通用的星座。 【板書(shū)】 二、天球與星座 請(qǐng)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(guó)際上正式規(guī)定了88個(gè)星座，這樣，天球上的每一個(gè)天體都屬于某一星座。 大熊星座的主要亮星連結(jié)起來(lái)，就像一個(gè)勺子，在我國(guó)稱其為北斗星。而小熊星座最亮的一顆星就是北極星。通過(guò)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(lái)確定正北的方向。另一個(gè)找北極星的方法是通過(guò)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(jiàn)的星座。另外北半球中緯度九月初的21時(shí)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(gè)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(shí) 【復(fù)習(xí)提問(wèn)】 星座數(shù)目及九月星空?qǐng)D。 【設(shè)問(wèn)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(shū)】 三、恒星和星云 【設(shè)問(wèn)】 距離我們最近的恒星是哪顆？ 【引申】 太陽(yáng)是離地球最近的恒星，而且太陽(yáng)也是一顆典型的主序星。由此你能說(shuō)說(shuō)恒星的特點(diǎn)嗎？學(xué)生討論。 【總結(jié)】 正如同學(xué)們所說(shuō)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(shū)】 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(cè)它們時(shí)，有的卻只能看到一個(gè)亮點(diǎn)，即使用世界上最高倍的望遠(yuǎn)鏡來(lái)看也是如此，這說(shuō)明什么呢？ 是的，恒星距離我們十分遙遠(yuǎn)，以至于我們?cè)诹克闫渚嚯x時(shí)，不得不借助于一個(gè)極大的距離單位——光年。哪位同學(xué)知道光年是指什么呢？ 光年就是光在一年中所走過(guò)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(qǐng)你粗略地計(jì)算一下一光年相當(dāng)于多少千米。（94605億千米） 離地球最近的恒星是太陽(yáng)。那么，距太陽(yáng)最近的恒星又是哪一顆呢？（半人馬座的南門(mén)二丙星，即比鄰星）它距我們有多遠(yuǎn)呢？（距地球4.2光年） 【啟發(fā)】 恒星之所以稱為恒星，是因?yàn)槠湎鄬?duì)位置似乎是不變的，它們靜靜地掛在夜空中，一動(dòng)不動(dòng)，可它們是否真的靜止不動(dòng)呢？ 當(dāng)然不是，世界上沒(méi)有絕對(duì)靜止的物質(zhì)，恒星也不例外。只是，恒星相對(duì)于我們作的縱深方向上的移動(dòng)是不可能由肉眼觀測(cè)出來(lái)的，而且即使是橫向的移動(dòng)，由于恒星距離我們過(guò)于遙遠(yuǎn)，我們通常也不能在短時(shí)期內(nèi)看到它們的位置移動(dòng)?？茖W(xué)家們通過(guò)觀測(cè)和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，恒星在各個(gè)方向上都有移動(dòng)，以北斗七星為例，其十萬(wàn)年前、現(xiàn)在、十萬(wàn)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(xué)家在觀測(cè)天空時(shí)發(fā)現(xiàn)，天空中除了人們最常見(jiàn)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(gè)亮點(diǎn)，而是彌散的不規(guī)則的一團(tuán)，科學(xué)家們將其命名為星云。請(qǐng)看科學(xué)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(yuǎn)，其外貌卻不僅是一亮點(diǎn)而已了，這說(shuō)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(lái)說(shuō)，一個(gè)普通星云的半徑大約為10光年，把太陽(yáng)和比鄰星都包進(jìn)去是沒(méi)問(wèn)題的。星云與恒星之間關(guān)系是很緊密的，現(xiàn)在天文學(xué)家們一般認(rèn)為恒星是星云收縮后形成的，而恒星演化到最后會(huì)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(lái)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(lái)，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?。? 【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(dāng)其中有正在形成的恒星或背景上有亮的恒星時(shí)，可以受激發(fā)光。從其發(fā)光的光譜分析來(lái)看，其主要成分是氫。 【過(guò)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(duì)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(yuǎn)，是不是它們之間就沒(méi)有什么聯(lián)系呢？ 我們還是從最近來(lái)說(shuō)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(qǐng)同學(xué)們填一下表。 外貌 組成 發(fā)光 質(zhì)量 體積 密度 主要成分 恒星 球狀 氣體 自己發(fā)光 小 大 較大 氫、氦等 星云 云霧狀 氣體和塵埃 自己不發(fā)光 大 小 較小 氫 【過(guò)渡】 星云、恒星、行星等天體在宇宙中并不是獨(dú)立存在的，它們之間往往彼此相關(guān)，形成一些系統(tǒng)。請(qǐng)同學(xué)們舉出一些天體系統(tǒng)的例子。 【引導(dǎo)】 好，像同學(xué)們舉出的地月系、太陽(yáng)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)） 【概括】 天體是在不斷的運(yùn)動(dòng)著的。運(yùn)動(dòng)著的天體互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)，從而形成天體系統(tǒng)。 【板書(shū)】 四、天體系統(tǒng) 【啟發(fā)】 天體系統(tǒng)有大有小，大的天體系統(tǒng)又可包含許多小的天體系統(tǒng)。剛才同學(xué)們提到的三個(gè)天體系統(tǒng)之間是如何包含的呢？（銀河系含太陽(yáng)系，太陽(yáng)系含地月系） 【掛圖講解】 地月系只有兩個(gè)天體，地球和月球，它們之間的平均距離為384401千米；太陽(yáng)系則包括太陽(yáng)、九大行星、數(shù)十顆衛(wèi)星及其它天體，整個(gè)太陽(yáng)系的直徑至少100億千米以上；而銀河系則擁有xx多億顆太陽(yáng)恒星及恒星系統(tǒng)，包括了我們用肉眼能看到的所有恒星，其主體部分的直徑達(dá)7萬(wàn)光年，太陽(yáng)就處于距銀河系中心2.3萬(wàn)光年的位置上。 【講解】 銀河系已如此龐大，是否就是最大的天體系統(tǒng)呢？是否就是我們的宇宙呢？還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是。利用天文望遠(yuǎn)鏡，我們可以觀測(cè)到在銀河系之外，還有約10億個(gè)類似的天體系統(tǒng)，它們被統(tǒng)稱為河外星系。 【幻燈】 河外星系（仙女座星云，大、小麥哲倫云等）。 目前能夠探測(cè)到的最遠(yuǎn)天體，距離地球約為200億光年。從時(shí)間的角度說(shuō)，我們所觀測(cè)到的最遠(yuǎn)天體的信息（電磁波）是它們?cè)?00億年前發(fā)出的！這就是人類目前所認(rèn)識(shí)到的整個(gè)宇宙，科學(xué)家稱之為總星系，是最高一級(jí)的天體系統(tǒng)。當(dāng)然，隨著空間探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)必然還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。 【練習(xí)】 請(qǐng)同學(xué)們將下面不同級(jí)別的天體系統(tǒng)，按照它們的相互包含的關(guān)系畫(huà)給出示意圖： 地月系、太陽(yáng)系、銀河系、河外星系、總星系。 【總結(jié)全書(shū)】 宇宙中有什么？如何確定天體的位置？最基本的天體是什么？它們有何不同？天體之間的關(guān)系怎樣？天體系統(tǒng)的層次？ 板書(shū)設(shè)計(jì) 第一章 地球在宇宙中 第一節(jié) 天體和天體系統(tǒng) 一、天體 二、天球與星座 三、恒星和星云