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(共26張PPT)
第3節 人類對宇宙的探索（3）
第三章 廣袤浩瀚的宇宙
浙教版七年級上冊
引入新課
想象一下，如果突然間太陽消失，世界將會變成怎樣？
如果太陽突然消失，漆黑將籠罩大地，萬物失去生機。而實際上，太陽也像其他恒星一樣，有著自己的生老病死。
太陽是銀河系內一顆相當普通的恒星。
太陽是地球的能量之源，沒有太陽，人類就不能生存。
恒星：
一種自己發光發熱的氣體星球。
引入新課
每一顆恒星都有其誕生、演化和死亡的過程，這是一個十分緩慢的過程。
研究恒星的誕生、演化和死亡，對人類的生存具有重要意義。
新課教學
視頻：恒星的一生
新課教學
天文學家根據對各種恒星的觀測和理論研究，認識到所有恒星的誕生過程與太陽的誕生過程基本相似。
恒星的誕生過程：
1、隨著宇宙的膨脹，溫度不斷降低，出現了由中性原子構成的宇宙塵埃。宇宙塵埃在引力作用下，會變得更加密集，并越聚越大，形成氣體狀態的星云團。
2、隨著星云團的收縮，溫度不斷升高，當溫度變得非常熾熱，星云團就開始發光。恒星就誕生了。
3、當這顆恒星繼續收縮升溫，溫度超過1×107℃時，將引發恒星內部的氫核發生聚變反應（氫原子核聚合成氦原子核），生成氦并向外釋放出能量，恒星就開始穩定下來，進入主序星階段。
新課教學
恒星的穩定主序星階段能夠持續多長時間呢？
像太陽這樣的恒星的主序星階段可持續約100億年。
主序星階段
主序星靠核聚變反應而發光發熱。
今天的太陽正處在它的鼎盛時期。恒星約90%的生命周期都處于主序星階段。
探索活動
1.圖3.3 - 17展示了恒星的質量與它的壽命的關系。恒星壽命指恒星在耗盡燃料之前能存在的時間。
2.一顆質量是太陽0.8倍的恒星能
存在多久？一顆質量是太陽1.7倍的恒
星又能存在多久？
3.描述恒星的質量與它的壽命的一
般關系。
質量是太陽0.8倍的恒星能存在約130億年。質量是太陽1.7倍的恒星能存在約30億年。
質量越大，壽命越短；質量越小，壽命越長。
恒星是不會永久存在的。一顆恒星壽命的長短取決于它的質量大小：質量越大，壽命越短；質量越小，壽命越長。
恒星的壽命：
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新課教學
太陽未來的演變過程：
大約50億年后，太陽中心缺少足夠的氫時，太陽的球核將開始收縮，太陽外層的氫繼續變成氦，星體急劇擴大，變成紅色，形成紅巨星。
當太陽膨脹到接近火星軌道時，將
吞噬水星、金星、地球，預計太陽在紅
巨星階段持續大約10億年時間，亮度升
高到今天的近1萬倍。紅巨星不斷地把
外層物質拋向太空，在星體周圍形成行
星狀星云。
紅巨星的核聚變過程中形成的一些物質將進入星際介質參與再循環，而球核進一步收縮，形成體積極小、密度很大的白矮星。
最后，太陽將慢慢“熄滅”，形成一顆看不見的黑矮星，變成星云的一部分，留在宇宙中，進入新的循環。
思考與討論
了解了太陽一生的演化后，你對宇宙有了什么新認識？
宇宙也像恒星一樣，也要經歷誕生、演化發展、死亡的過程。
新課教學
小恒星的演化過程：
如果恒星的質量介于1～8倍太陽質量它會演變成紅巨星，最終演變成白矮星，即體積很小、質量不太小的恒星；
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視頻：小恒星的演化過程
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質量較大的恒星的演化過程：
如果恒星的質量是太陽質量的10~20倍，它的體積會急劇變大，形成紅超巨星，隨后爆發成超新星，最終演變成體積極小、密度極大的中子星。
蟹狀星云
1054年，我國發現并記錄的超新星爆發，史稱“客星”。蟹狀星云即在這次爆發后誕生，這是天文學中第一個被認證具有清晰歷史觀測記錄的超新星遺跡。
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大質量的恒星的演化：
內部將產生巨大壓力，物質被”壓“成了更為神奇的天體——黑洞。
黑洞的密度非常巨大，強大的引力使任何物質，甚至光都無法逃脫它的吸引。因此，遠處的觀測者無法看到來自黑洞的光。雖然人們看不見黑洞，但科學家能確定它的存在。
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視頻：大質量恒星的演化過程
思考與討論
大質量恒星的消亡過程和太陽有什么不同？
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雖然人們看不見黑洞，但科學家能確定它的存在；幾十年來，科學家一直在尋找黑洞。
尋找黑洞：
2016年，科學家宣布探測到黑洞的存在。
2019年，我國天文學家依托自主研制的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡，發現了一個迄今為止質量最大的恒星級黑洞。
2022年5月，天文學家向人們展示了位于銀河系中心的超大質量黑洞的首張照片。
銀河系中心黑洞距離地球約2.7×104光年之遙。
銀河系中心黑洞
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視頻：黑洞
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恒星的消亡：
恒星在生命的最后時刻，都會不斷地向四周拋出物質。這些物質自由地在太空單擴散，最后將漸漸孕育出新一輪的恒星星云。
科學閱讀
中 子 星
中子星，是處于演化后期的恒星。當恒星的質量大于8倍太陽質量時，它就有可能變為中子星。中子星并不是恒星的最終狀態，它還會進一步演化為不發光的黑矮星。
中子星小得出奇，典型的中子星直徑只有20km，但密度大得驚人，lcm3的質量達1億噸甚至幾十億噸，且由于巨大的質量產生了強大的引力。脈沖星(中子星的一種)的中心壓力可達到1×1028個大氣壓，比地心壓力大3×1021倍，比太陽中心壓力
大3×1016倍。
中子星的能量輻射是太陽的近100萬倍，它在1s
內輻射的總能量若全部轉化為電能，就夠目前我們地
球用幾十億年。中子星的表面溫度可達到1×107℃，
中心溫度還要高數百萬倍。
根據科學家估計，銀河系內中子星的總數至少在
20萬顆以上。
中子星從極點噴發強大氣流
當堂檢測
1.新星的熱核爆炸代表其演化到了( )
A.誕生期 B.存在期 C.死亡期 D.循環期
C
2.宇宙中的天體都歷經誕生、成長、成熟到衰老、死亡的緩慢演化過程。如圖是人類首次拍攝到的黑洞照片。下列說法錯誤的是（　　）
A．黑洞是客觀存在的天體
B．黑洞是一種密度極小的天體
C．光在內的所有物質都逃脫不了黑洞的引力作用
D．演化的最后階段可能變成黑洞的天體是恒星
B
當堂檢測
3.下列有關恒星的說法，不正確的是( )
A.一顆恒星的壽命取決于它的質量
B.質量大的恒星可用于燃燒的核燃料較多,因此它們的壽命比較長
C.當恒星步入“老年時期”，恒星的核心將開始收縮，而其外層部分則開始膨脹,就會成為一顆紅巨星或紅超巨星
D.紅超巨星可能爆炸成為超新星
B
當堂檢測
4.下列有關恒星的敘述中正確的是（　 　）
A. 恒星都是由熾熱的氣體組成、靠自己發光的天體
B.恒星在星空中的位置是固定不變的
C.宇宙中的恒星都在繞著銀河系的中心旋轉
D.恒星都是質量和體積都很大的固態星球
A
當堂檢測
5.我們可以用一個條形圖來描述太陽的一生：
（1）我們現在每天看到的太陽大約處于圖中的某個點的附近，這個點 。
A.A點. B.B點 C.C點 D.D點
（2）在DE階段，太陽將形成 。
A.紅巨星 B.星云 C.穩定狀態的恒星 D.超新星
（3）當太陽的生命走到盡頭F點時，它將變成一顆 。
A.超新星 B.暗矮星 C.白矮星 D.黑洞
C
A
B
板書設計
3.3 人類對宇宙的探索（3）
恒星
恒星
發光發熱的氣體星球
太陽：
恒星的演化：
小恒星（如太陽）：主序星→紅巨星→白矮星→黑矮星
大恒星：主序星→超紅巨星→超新星→中子星或黑洞
作業布置
1、復習本節課所學的內容
2、完成作業本相關部分
3、復習本章知識點3.3 人類對宇宙的探索（3）課后檢測
班級 姓名
1.新星的熱核爆炸代表其演化到了( )
A.誕生期 B.存在期 C.死亡期 D.循環期
2.下列有關恒星的說法，正確的是( )
A.白矮星相當于太陽的青壯年階段
B.“恒星”即“永恒不變的星”，它在宇宙中的位置和形狀都是固定的
C.恒星離我們實在太遙遠了，以至于恒星在天空中的位置變動我們很難察覺
D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光，因此天文學家能夠探測出黑洞的存在
3.宇宙中的天體都歷經誕生、成長、成熟到衰老、死亡的緩慢演化過程。如圖是人類首次拍攝到的黑洞照片。下列說法錯誤的是（　　）
A．黑洞是客觀存在的天體
B．黑洞是一種密度極小的天體
C．光在內的所有物質都逃脫不了黑洞的引力作用
D．演化的最后階段可能變成黑洞的天體是恒星
4.下列有關恒星的敘述中正確的是（　 　）
A. 恒星都是由熾熱的氣體組成、靠自己發光的天體
B．恒星在星空中的位置是固定不變的
C．宇宙中的恒星都在繞著銀河系的中心旋轉
D．恒星都是質量和體積都很大的固態星球
5.關于恒星演化的不同階段，發光、發熱消耗的能量說法錯誤的是（　　）
A．主序星 核能 B．白矮星 核能
C．紅巨星 核能 D．形成中的恒星 引力勢能
6.下列有關恒星的說法，正確的是( )
A.白矮星相當于太陽的青壯年階段
B.“恒星”即“永恒不變的星”，它在宇宙中的位置和形狀都是固定的
C.恒星離我們實在太遙遠了，以至于恒星在天空中的位置變動我們很難察覺
D.遠處觀察者能夠看到來自黑洞的光，因此天文學家能夠探測出黑洞的存在
7.恒星約90%的的生命周期都處于下列階段中的（ ）
A.紅巨星 B.星云團 C.主序星 D.白矮星
8.恒星是有壽命的，每一顆恒星都有其誕生、存在和死亡的過程。一顆恒星的壽命取決于它的（　　）
A.質量 B.體積 C.溫度 D.亮度
9.小質量恒星的演化過程是（ ）
A.原始星云→恒星→紅巨星→白矮星
B.原始星云→恒星→紅超巨星→白矮星
C.原始星云→恒星→紅巨星→中子星
D.原始星云→恒星→紅超巨星→黑洞
10.研究發現,恒星壽命的長短取決于它的質量大小。結合圖表信息,推測四種恒星中壽命最長的是 (　　)
恒星 質量(與太陽相比的倍數)
天狼A星 2.14
天狼B星 1.05
織女星 2.13
牛郎星 1.79
A.天狼A星 B.天狼B星 C.織女星 D.牛郎星
11.圖是太陽從“出生”到“死亡”的示意圖。讀圖，回答下列問題。
（1）現在，我們每天看到的太陽大約處于圖中的( )
A.AB段 B.BD段 C.DE段 D.EF段
（2）在DE階段，太陽將成為( )
A.星云 B.穩定狀態的恒星 C.紅巨星 D.超新星
（3）在EF階段，太陽將成為一顆( )
A.超新星 B.白矮星 C.中子星 D.黑洞
（4）在太陽的演化過程中，最亮的是 ，密度最大的是 。宇宙中密度最大的天體是 ，連光也無法逃脫它的吸引。
12.我們常常看到這樣的情形：當電壓不足時，燈絲的溫度較低，我們看到燈絲呈紅色；當電壓充足時，或點燃一段時間后，燈絲的溫度變高了，顏色也變白了。表中是一些恒星表面的溫度和顏色數據：
表面顏色 表面溫度/K 舉例
藍色 25000～40000 參宿一、參宿三
白色 7700～11500 牛郎星、織女星
黃色 5000～6000 太陽、五車二
紅色 2600～3600 心宿二、參宿四
（1）太陽表面的溫度約為6000℃，根據表中資料推測其表面顏色為 。
（2）你認為恒星表面的顏色可能與什么有關？ 。
參考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C B A B C C A A B
11.(1)B (2)C (3)B (4)紅巨星 白矮星 黑洞
12.(1)黃色 (2)恒星表面的顏色可能與恒星表面溫度有關

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