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【天體地理】高考地理中的天體系統、宇宙起源和主要天體

2024-12-20 15:53:18

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天體系統是指宇宙間的天體都在運動著,運動著的天體因互相吸引和互相繞轉,從而形成天體系統。

在高考地理中,這是一個重要的知識點。從層次結構來講,主要包括地月系(地球和月球組成,月球繞地球公轉),這是最低級別的天體系統;太陽系(太陽、行星及其衛星、小行星、彗星、流星體和行星際物質等構成,行星繞太陽公轉);銀河系(大量恆星構成的一個龐大天體系統,太陽系在其中);總星系(是目前人類可觀測到的宇宙範圍,包含銀河系和河外星系)。

高考可能會考查天體系統的層次劃分,比如判斷某天體屬於哪一級天體系統;或者結合太陽系,考查八大行星的位置、運動特徵(同向性、共面性、近圓性)等相關知識。

一、天體系統的層次

天體系統按從低到高的級別依次為地月系、太陽系、銀河系和總星系。地月系由地球和月球組成;太陽系包括太陽、八大行星及其衛星等;銀河系是大量恆星構成的龐大天體系統,太陽系位於銀河系邊緣的獵戶旋臂上;總星系是人類可觀測到的宇宙範圍,包含銀河系和河外星系。

二、天體系統的判斷

依據“四看”法判定天體系統,一看天體的數量,至少需兩個天體;二看天體之間的距離,位置較靠近吸引力才足夠大;三看天體是否相互吸引;四看天體是否相互繞轉,只有同時滿足相互吸引和相互繞轉才能構成天體系統。

三、太陽系及八大行星

1.八大行星的位置與分類:按離太陽從近到遠的順序為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。可分為類地行星(水星、金星、地球、火星)、巨行星(木星、土星)、遠日行星(天王星、海王星)。

2.八大行星的特點:如水星是太陽系中體積和質量最小、公轉速度最快的行星;金星是最亮和地表溫度最高的行星,且自東向西自轉;地球是目前已知唯一存在生命的行星等。

四、地球的宇宙環境

從天體系統角度看,地球位於太陽系中,其存在生命的條件與天體系統密切相關,如大小行星各行其道,互不干擾,為地球提供了安全的宇宙環境,穩定的光照條件也利於生命的產生和發展。

五、航天活動與天體系統

航天活動如發射人造衛星、探測器等,涉及天體系統的相關知識。例如,我國發射嫦娥系列探測器,從地球出發到月球,穿越了地月系。

六、天體系統的考查方式

一是考查天體系統的層次。例如,給出一個天體(如火星),讓考生判斷它屬於哪一級天體系統(太陽系),或者讓考生按從低到高的順序排列天體系統的層次。

二是結合航天活動來考。比如我國發射嫦娥系列探測器,問探測器從地球出發到月球,穿越了哪些天體系統(地月系);或者在載人航天過程中,飛船從地球軌道到空間站軌道,這期間涉及的天體系統相關知識。

三是與地球的宇宙環境結合考查。像太陽系八大行星的分佈與地球存在生命的條件有何關聯,從天體系統角度分析地球在太陽系中的位置優勢(如大小行星各行其道,互不干擾,為地球提供安全的宇宙環境)。

四是透過圖表資訊考查。展示星系圖、太陽系圖等,要求考生根據圖中的資訊判斷天體系統的相關內容,包括恆星、行星等天體的位置關係以及所屬的天體系統類別。

(一) 宇宙起源

大爆炸理論:根據宇宙大爆炸理論, 我們觀測到的這部分宇宙是大約 150億年以前的一次大爆炸的產物。

最具代表性、影響最大的是宇宙大爆炸理論(考點) ,大爆炸理論描述的是宇宙誕生的初始條件及宇宙後期演化的宇宙學模型。

(1) 根據大爆炸理論,宇宙起源於約 150 億年以前(掌握), 原本是一個溫度特別高、 密度也特別高的原始火球, 這個原始火球體積無限小、 密度無限大、溫度無限高, 出現了大爆炸, 爆炸之後產生膨脹, 爆炸膨脹後, 溫度、 密度下降速度非常快, 溫度下降冷卻後, 逐步形成了各種原子核分子, 最後形成了各種各樣的行星和恆星, 這些天體最終形成了宇宙。

(2) 提出和證實(掌握) :20 世紀 40 年代美國物理學家伽莫夫提出宇宙大爆炸學說;1965 年兩位科學家在宇宙觀測中發現了宇宙微波背景輻射/3K 微波背景輻射(具體含義不需要掌握, 常識考試不會考查非常專業的天文學或物理學知識, 可能考查名稱) ,證實了伽莫夫等人的預言, 這是宇宙大爆炸理論得到檢驗的最關鍵的證據。

(3) 宇宙的起源、 天體從哪裡來目前都只是一種學說, 只不過在目前全世界的主流觀點中, 最認可的是大爆炸理論, 後續還有待發展。

(二) 主要天體型別

主要天體型別:重點是恆星、 行星、 彗星。

(1)星雲:氣體和塵埃組成的呈雲霧狀外表的天體,主要物質是氫。

非常夢幻, 是由氣體和塵埃組成的呈現雲霧狀外表的天體,主要成分是氫(掌握);直觀感受體積很大、 質量也很大, 密度相對較小, 簡單瞭解, 要知道星雲是一種天體。

(2)恆星:由熾熱的氣體組成, 能自己發光的球狀或類球狀天體。

恆星:“恆” 可組詞為永恆、 恆定, 恆星相對位置看起來是固定的;注意, 恆星不是不運動, 而是由於距我們非常遙遠, 肉眼觀測不到其運動, 因此稱為恆星;從形態上來說, 恆星是一個氣體球, 沒有固態表面, 靠氣體的自身引力聚整合球;恆星最重要的特質是自己在相當長的時期內穩定發光( 掌握), 生活中最熟悉、 最典型的恆星是太陽。(下面影片是太陽系執行)

(3) 行星:在橢圓軌道上環繞恆星執行的、 近似球狀的天體。

我們生活在地球上, 地球就是一個典型的行星, 地球繞著太陽運動, 太陽是一顆恆星,行星是環繞恆星執行的( 掌握);行星的具體考點在太陽系-八大行星處具體展開。

(4) 衛星:環繞行星執行的天體。

我們生活的地球有一顆天然衛星, 即月球, 月球繞著我們生活的地球(行星) 運動,衛星是環繞行星執行的天體(掌握);天體執行中提到的衛星指的都是天然衛星, 現在科技、 天文學、 航天領域很發達,除天然形成的衛星外, 我國發射了一些人造地球衛星, 如東方紅一號等, 但在常識考試天體執行這一部分, 涉及的衛星指的是天然衛星, 月球是地球的天然衛星。

(5) 彗星( 常考):扁長軌道上繞著太陽執行的一種質量較小的天體, 呈雲霧狀的獨特外貌。

彗星是太陽系中的一種小天體, 從很遠的地方朝太陽飛, 接近太陽之後又朝著遠方飛走了, 是一種繞太陽執行的質量較小的天體, 整體呈現雲霧狀。

彗星由三個部分組成, 即彗核( 最左側) 、 彗發( 中間) 、 彗尾(最右側) ;尾即尾巴, 彗星有兩條尾巴, 上面這條主要是由氣體組成的, 是太陽風電離形成的, 又稱離子尾, 整體來說是藍色的(有的會出現淡黃色,原因是 塵埃在太空中反射太陽光, 呈現淡黃色或淡紅色。)

②哈雷彗星:

以英國人愛德蒙· 哈雷的名字命名, 因為他發現了哈雷彗星的執行週期大約是 76 年, 哈雷彗星上次迴歸是 1986 年前後, 下次迴歸是 2062 年前後, 我們還可能看到哈雷彗星下一次迴歸;世界上最早記錄哈雷彗星的是我國,常識考試中到“最早記錄/記載” , 一般都是我國, 公元前 613 年,《春秋》中記載“秋七月, 有星孛入於北斗” , 此處的“星孛” 就是哈雷彗星。

(三) 天體系統

在宇宙空間中運動中的天體相互吸引、 相互繞轉, 形成的系統。有級別、 層次的高低之分。

按照由高到低的級別, 依次為總星系、 銀河系、 太陽系、 地月系。

總星系即宇宙;在浩瀚的宇宙中,我們處於銀河系,銀河系中有很多恆星,這些恆星組成了一個個恆星系, 我們最熟悉的恆星就是太陽;銀河系中有很多恆星系,太陽系就是其中一個,太陽是一顆恆星, 太陽系中有很多行星;我們生活在地球上, 地球就是一顆行星, 月球是地球的天然衛星, 月球這顆天然衛星圍繞著地球運動, 形成地月系。

如果別人問我們來自哪裡, 我們可以回答“來自總星系中的銀河系中的太陽系中的地月系中的地球上的亞洲的中國的 XX 省 XX 市(如安徽省合肥市) ” 。

常見天體型別介紹

星雲

氣體和塵埃組成的呈雲霧狀外表的天體;

主要物質:氫;

恆星

由熾熱氣體組成,由引力凝聚在一起,能自己發光的等離子體,巨型球狀類球狀天體;

主要是氫、氦和微量的較重元素;會在核心進行核聚變

如:太陽-也是離地球最近的恆星;

拓展考點:

1、元朝-郭守敬-編制恆星多達2500顆;地理圖文綜合整理

行星

在橢圓軌道上環繞恆星執行的天體;

如:地球-環繞太陽執行;

拓展考點:

1、嫦娥二號—我國首個人造太陽系小行星;

2、開普勒-德國-發現行星運動定律的天文家;

3、望舒、羲和—中國發現的首顆太陽系外行星及該母恆星;

衛星

環繞行星執行的天體;

如:月亮-環繞地球執行-是地球的天然衛星;

彗星

扁長軌道上繞著太陽執行的一種質量較小的天體,呈雲霧狀;

分為:彗發、彗核、彗尾(兩條);

例如:哈雷彗星:

1、愛德蒙·哈雷-英國物理學家-週期76年;

2、《春秋》-中國-最早記載

黑洞

存在於宇宙空間中的一種天體,引力極其強大,逃逸速度大於光速,“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”;

拓展考點:

1、約翰·阿奇博爾德·惠勒-美國物理學家-命名為“黑洞”;

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