八年级科学上册新课预习恒星的一生教案鄂教版.doc

教学资料参考范本八年级科学上册 新课预习恒星的一生教案 鄂教版撰写人：_时 间：_一、教学内容：新课预习恒星的一生二、学习目标：1、了解恒星的一些特殊的类型，如红巨星、白矮星、中子星、黑洞，并知道它们最突出的特点；知道超新星爆发。2、初步了解恒星的演化过程。3、知道与人类关系最密切的恒星太阳的演化过程。4、从恒星演化中领悟人与自然的关系。三、重、难点讲解：【知识点1】恒星大家族在宇宙空间，恒星组成了一个庞大的家族。红巨星、白矮星、中子星是处于不同演化阶段的恒星，包括神秘莫测的黑洞中的一部分，也是演化后期的恒星。【知识点2】恒星的演化过程研究认为：恒星起源于原始星云。由于涨落，星云局部区域密度变大，在引力作用下逐渐收缩，形成能发出大量可见光且质量很大的天体。恒星在度过它的稳定时期以后，由于内部的核燃料大量消耗而开始衰老；先是演变为巨星或超巨星，然后出现爆发过程，这就是新星和超新星现象。恒星的质量不同，其归宿也不同。质量较小的恒星最后会形成白矮星；质量较大的恒星最后形成高密度的中子星或黑洞。【知识点3】星云 、恒星星云：呈云雾状外表；质量大、体积大、密度小；由气体和尘埃物质组成；主要成分是氢。恒星：由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。其次是半人马座比邻星，它发出的光到达地球需要4.22年，晴朗无月的夜晚，在一定的地点一般人用肉眼大约可以看到3000多颗恒星。借助于望远镜，则可以看到几十万乃至几百万颗以上。估计银河系中的恒星大约有一二千亿颗。恒星并非不动，只是因为离我们实在太远，不借助于特殊工具和特殊方法，很难发现它们在天球上的位置变化，因此古代人把它们叫作恒星。【知识点4】主序星阶段太阳的变化：星云太阳红巨星白矮星。恒星的寿命：质量大寿命短，质量小寿命长。 主序星 巨星【知识点5】红巨星 当一颗恒星度过它漫长的青壮年期主序星阶段，步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。称它为“巨星”，是突出它的体积巨大。在巨星阶段，恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。肉眼能看到的最亮的星中，许多都是红巨星。【知识点6】白矮星矮星：在天文学中，光度和体积小的恒星叫作矮星。矮星又按表面温度的高低分为“白矮星”（表面温度通常为10，000K左右）、“红矮星” （表面温度通常为3，000K左右）、“黑矮星”（已丧失发光能力的矮星）等。VB8B的表面温度仅约为1100K，比以前所知的任何一颗红矮星还要冷，它发出红褐色的光，所以称为“褐矮星”。 白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。比如天狼星伴星（它是最早被发现的白矮星），体积比地球大不了多少，但质量却和太阳差不多！也就是说，它的密度在1000万吨立方米左右。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论，白矮星是在红巨星的中心形成的。当红巨星的外部区域迅速膨胀时，氦核受反作用力却强烈向内收缩，被压缩的物质不断变热，最终内核温度将超过1亿度，于是氦开始聚变成碳。经过几百万年，氦核燃烧殆尽，现在恒星的结构组成已经不那么简单了：外壳仍然是以氢为主的混合物；而在它下面有一个氦层，氦层内部还埋有一个碳球。核反应过程变得更加复杂，中心附近的温度继续上升，最终使碳转变为其他元素。与此同时，红巨星外部开始发生不稳定的脉动振荡：恒星半径时而变大，时而缩小，稳定的主星序恒星变为极不稳定的巨大火球，火球内部的核反应也越来越趋于不稳定，忽而强烈，忽而微弱。此时的恒星内部核心实际上密度已经增大到每立方厘米十吨左右，我们可以说，此时，在红巨星内部，已经诞生了一颗白矮星。【知识点7】中子星 同白矮星一样，中子星是处于演化后期的恒星，它也是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星，其质量更大罢了。根据科学家的计算，当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时，它就有可能最后变为一颗中子星，而质量小于十个太阳的恒星往往只能变为一颗白矮星。中子星的密度为1011千克厘米3，也就是每立方厘米的质量竟为1亿吨之巨！对比起白矮星的几十吨厘米3，后者似乎又不值一提了。事实上，中子星的质量是如此之大，半径为十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。在形成的过程方面，中子星同白矮星是非常类似的。当恒星外壳向外膨胀时，它的核受反作用力而收缩。核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列复杂的物理变化，最后形成一颗中子星内核。【知识点8】黑洞 “黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着恒星的中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度，正像我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，因为光速是现知任何物质运动速度的极限，连光子都无法摆脱的天体必然能束缚住任何物质，所以这个天体不可能向外界发出任何信息，而且外界对它探测所用的任何媒介包括光子在内，一贴近它就不可避免地被它吸进去。它本身不发光并吞下包括辐射在内的一切物质，就像一个漆黑的无底洞，从而切断了恒星与外界的一切联系 “黑洞”诞生了。【知识点9】新星、超新星新星、超新星：有时候，遥望星空，你可能会惊奇地发现：在某一星区，出现了一颗从来没有见过的明亮星星！然而仅仅过了几个月甚至几天，它又渐渐消失了。这种“奇特”的星星叫作新星或者超新星。在古代又被称为“客星”，意思是这是一颗“前来作客”的恒星。新星和超新星是变星中的一个类别。人们看见它们突然出现，曾经一度以为它们是刚刚诞生的恒星，所以取名叫“新星”。其实，它们不但不是新生的星体，相反，而是正走向衰亡的老年恒星。其实，它们就是正在爆发的红巨星。我们曾经不止一次提到，当一颗恒星步入老年，它的中心会向内收缩，而外壳却朝外膨胀，形成一颗红巨星。红巨星是很不稳定的，总有一天它会猛烈地爆发，抛掉身上的外壳，露出藏在中心的白矮星或中子星来。在大爆炸中，恒星将抛射掉自己大部分的质量，同时释放出巨大的能量。这样，在短短几天内，它的光度有可能将增加几十万倍，这样的星叫“新星”。如果恒星的爆发再猛烈些，它的光度增加甚至能超过1000万倍，这样的恒星叫做“超新星”。超新星爆发的激烈程度是让人难以置信的。据说它在几天内倾泻的能量，就像一颗青年恒星在几亿年里所辐射的那样多，以致它看上去就像一整个星系那样明亮！【典型例题】例1、有关恒星的叙述正确的是（ ）A、恒星是由炽热气体组成，能自己发光的球状天体B、距离地球最近的恒星是比邻星C、和星云相比，恒星具有质量小、体积小、密度小的特点D、恒星之间的相对位置是固定不变的，因此，古代人把它叫作恒星解析：距离地球最近的恒星是太阳，太阳之外才是比邻星。恒星与星云的比较见下表：天体质量体积密度形状外表恒星小小大球状星云大大小云雾状由于恒星离我们过于遥远，我们无法感到它的运动，所以才会有这种错觉。所有的天体都是在不断运动的。答案：A例2、下列描述指向红巨星的是（ ）A、体积大、密度大、表面温度高B、体积小、密度大、表面温度低C、体积大、密度小、表面温度低D、体积大、密度大、表面温度低 解析：称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，密度不断减小，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之降低，发出的光也就越来越偏红。答案：C例3、下列关于恒星的温度与颜色的关系，正确的是（ ）A、恒星的表面温度越高，它的光越偏红B、恒星的表面温度越高，它的光越偏蓝C、恒星的表面温度越低，它的光越偏蓝D、恒星的表面温度越高，它的光越偏白解析：星星颜色上的差别，是由于它们具有不同的温度。在日常生活中有许许多多例子反映了颜色与温度之间有着密切的关系。比方说，随着温度的升高，钢锭由黑色变得暗红，接着红中透出橙色、黄色，而后又变得接近白色，最后熔化了、沸腾了。而某些恒星温度会比熔化的钢更高，颜色就会偏蓝色。天文学家经常根据恒星的颜色来确定它们的有效温度。答案：B【模拟试题】（答题时间：35分钟）1、下列星体中，与恒星发展历程无关的是（ ）A、红巨星B、中子星C、黑洞D、行星2、在恒星发展的各个阶段中，密度最大的是（ ）A、黑洞 B、红巨星 C、主序星阶段 D、脉冲星3、在我国西汉年间，浑天仪就已经被制造出来，浑天仪的用途是（ ）A、用于观察恒星的位置B、用于观察月相C、用于观察太阳和月球的视运动D、用于观察太阳活动 4、恒星的主序星阶段是指（ ）A、在红巨星形成的时段内B、在白矮星完全形成之后C、恒星最稳定的时间D、恒星尚未形成之前的阶段5、在恒星的发展过程中，经历了不同的阶段，下列不属于恒星演变最后阶段的形态是（ ）A、红巨星B、白矮星C、中子星D、黑洞6、关于恒星密度的叙述不正确的是（ ）A、恒星的密度一般比较小B、行星的密度一般比恒星大C、对于同一颗恒星而言，在不同演化阶段，密度是不一样的，但变化不大D、对于同一颗恒星而言，在不同演化阶段，密度是不一样的，但变化巨大。7、下列星体中属于恒星的是（ ）A、金星 B、水星 C、北极星 D、火星8、下列关于黑洞的叙述，不正确的是（ ）A、银河系中可能就是一个大质量的黑洞B、黑洞引力强大，能够吞噬周围的物质包括光线C、人类目前已经拍摄到了黑洞的射电图D、黑洞的质量会无限地增长下去9、离地球最近的恒星是（ ）A、北极星 B、太阳 C、天狼星 D、牛郎星10、下列对恒星的叙述，正确的是（ ）A、恒星的一生中各个阶段都可以发光B、恒星的密度都比行星大C、天空中的繁星点点大多都属于恒星D、恒星在天空中的位置是恒定不变的11、恒星经过主序星阶段后，开始“衰老”。恒星在开始“衰老”初期，体积、温度会。其中质量大的我们称之为。12、恒星的不同，归宿也就不同，较大的恒星最后会形成高密度的和。13、请按照恒星演化的先后，将巨星、超巨星、白矮星、中子星、黑洞等名词填入合适的横线上。（1）或；（2）。14、将中子星、白矮星、红巨星、黑洞等恒星按密度大小排序。【试题答案】1、D2、A3、C4、C5、A 6、C 7、C 8、D 9、B 10、C11、变大 降低 红超巨星12、质量 质量 中子星 黑洞13、超巨星中子星或黑洞；巨星白矮星14、黑洞中子星白矮星红巨星。9 / 9