【第三节】恒星的一生
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恒星的一生目前大多数天文学家都相信恒星都是由稀薄气体云和尘埃因引力坍缩而产生的。
这些气体云和尘埃的引力的强弱同恒星一生的归属密切相关,换句话说,恒星初始质量的大小影响着它的演化方向、年龄以及最终死亡的结局。
大质量恒星相对于小质量恒星来说,演化速度要快的多。
对于质量于8个太阳质量的恒星来说,通常都是以超新星爆发的形式终其一生。
恒星的诞生地通常认为是在那些星际气体中。
当这些星际气体的密度超过某个临界值的时候,气体之间的相互引力会逐渐超过气体的压力,这样,星际气体就会开始收缩,密度便会不断的加大。
由于星际气体的质量实在是太大,所以在密度增大的同时,星际气体内部同时会变得越来越不稳定。
这就导致形成一些较为微小的气体团。
随着时间的推移,这些小的气体团便会慢慢的演变成为一颗颗的恒星。
所以,在我们看来恒星都是成团成团的诞生。
这些由气体和尘埃形成的缓慢自转的球体所产生的恒星,天文界已提出一个公认的诞生图像。
但是具体到细节还尚不很明了,特别是坍缩的稍后阶段也就是关于行星形成的清晰理论还没有一个明确的答案。
但是巨型红外望远镜的出现使得天文学家的研究变得相对来说比较容易了。
因为电磁波在红外线波段的波长较光学波段的波长要长出许多,所以通过红外望远镜,我们能够清楚地看到遍布气体和尘埃的恒星诞生地的内部。
下面来看看恒星诞生的具体过程。
当星际气体的内部分解成一块块的较小的气体团之后,这些气体团会继续收缩下去。
这时,气体团的密度已经达到60,000个氢原子/立方厘米,远大于正常星际气体的密度1个氢原子/立方厘米。
最初气体团密度较低的时候,其中心物质发出来的光辐射还是能够突破重重阻碍达到气体团的外部,但是随着气体团的收缩,由中心到外层逐渐形成了密度梯度,气体团中央的密度大到以至于光也穿透不出来。
这样气体团中心的温度就会不断的升高,压力也开始升高,收缩慢慢停止。
直至温度达到二千度左右,氢分子开始分解成为原子。
于是核心再度收缩,到收缩时释放出的能量把全部的氢都重新变为原子。
第三节恒星的一生目标导航【知识与技能】知道恒星的不同发展阶段:红巨星、超巨星、中子星、白矮星、暗矮星和黑洞;了解太阳一生的演变过程;了解大质量恒星的演变过程。
【科学思考】太阳等各种恒星诞生后,会发生变化吗?会永恒不灭吗?它们是怎么变化的,变化的规律是怎么样?【解决问题】学生观察多媒体的展示图片,比较掌握不同阶段“恒星”(红巨星、超新星、中子星、白矮星、暗矮星、黑洞)的特点;学生通过读图——“太阳的未来”和“恒星是生命的最后阶段”,描绘太阳和大质量恒星未来的演变过程。
【情感与态度】促使学生认识到宇宙有规律地处在不断的变化之中。
要点扫描【课标解读】[]了解恒星的演变过程,培养学生收集资料、观察、演绎、推理的能力,启发学生思维,积极思考,使学生认识宇宙的演变规律。
【内容分析】本节内容在教材9~11页。
教科书首先展示了四幅恒星不同演变阶段的实物照片,介绍恒星不同发展阶段的特点和它们之间转化的关系。
接着教科书设计了两个读图活动——“太阳的未来”和“恒星生命的最后阶段”,在已经了解恒星不同演变阶段特点的基础上,通过读图分析,建立不同恒星演化阶段间的关系,从而了解太阳未来的演变过程。
本章的重点是黑洞理论。
【学情分析】本节课学生的学习有大量的实物照片可供支持,学习难度比大爆炸宇宙论和太阳系演变的内容相对要小。
但是学生收集集信息、处理信息的能力较弱,通过教师的课堂引导,提高这个方面的能力。
【学法点拨】1、学生应在课前查阅有关各种恒星(红巨星、超新星、中子星、白矮星、暗矮星和黑洞)的资料,准备课堂的发言。
2、学生对恒星的不同演变阶的实物照片展开讨论时,应围绕着问题展开。
3、开展“太阳的未来”和“恒星生命的最后阶段”的读图活动,提供机会让学生自己对太阳和大质量恒星未来的演变过程进行描述。
【经验介绍】1、不同演变阶段的恒星之间的转化机理涉及许多很深奥的天文学专业知识,学生难以理解,教师的解释不宜深入,尽可能的简单、通俗,只要求学生了解恒星的不同发展阶段的特点和它们之间转化的关系。
恒星的一生文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]第3节恒星的一生胡月艳一、教材分析《恒星的一生》是义务教育课程标准实验教课书{浙教版初中科学},九年级(下)第一章第3节的内容。
本节课从太阳及太阳系的形成复习引入,介绍宇宙中一些“特别”的恒星,引起学生的猜想,激发学生的学习兴趣。
本节课的主要内容是了解太阳的一生及大质量恒星的一生,通过学习使学生知道恒星并不永恒,宇宙中的一切事物都由诞生走向死亡的过程。
二、教学目标1、知识和技能:知道恒星的不同发展阶段:红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞。
了解太阳一生的演化过程和大质量恒星的演化过程,培养学生的搜集信息的能力和分析推理能力。
2、过程和方法:恒星的一生虽然是学生不太熟悉的内容,但是是学生非常感兴趣的事物。
本节课综合应用多媒体课件演示、讲授和讨论等多种形式的教学方法,提高学生对探索宇宙的兴趣,激发学生的求知欲望。
体现了以学生为主体的原则,让学生在轻松愉快的学习中,掌握新知识,增强“爱学”“乐学”的情趣。
3、情感、态度和价值观:通过了解恒星的一生,增强学生对天文知识的了解,激发学生探索宇宙奥秘的兴趣。
并使学生以辨证唯物的眼光看问题。
三、教学重难点1、教学重点:太阳和大质量恒星的一生演变历程。
2、教学难点:各阶段的物质、密度、质量等的变化。
四、教学理念:本节课本着让学生主动参与,乐于探索宇宙知识,培养学生搜集和分析信息的能力、获取新知识的能力、想象能力和交流合作能力。
五、教学准备学生搜集的资料,多媒体课件六、教学流程引入新课复习提问:在太阳系形成我们了解了“康德—拉普拉斯星云说”,对照图片回顾太阳系是怎样形成的投影:太阳系的图片小结:这样太阳系的家族诞生了。
思考:太阳称为恒星,是不是永恒不灭了呢科学家预言:太阳和太阳系最终将走向“死亡”。
那么恒星的一生又是怎么样呢我们一起来学习恒星的一生。
新课教学讲述:为什么科学家会有这样的预言呢这是科学家长期天文观测提出来的。
第3节恒星的一生一、教材分析《恒星的一生》是义务教育课程标准实验教课书{浙教版初中科学},九年级(下)第一章第3节的内容。
本节课从太阳及太阳系的形成复习引入,介绍宇宙中一些“特别”的恒星,引起学生的猜想,激发学生的学习兴趣。
本节课的主要内容是了解太阳的一生及大质量恒星的一生,通过学习使学生知道恒星并不永恒,宇宙中的一切事物都由诞生走向死亡的过程。
二、教学目标1、知识和技能:知道恒星的不同发展阶段:红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞。
了解太阳一生的演化过程和大质量恒星的演化过程,培养学生的搜集信息的能力和分析推理能力。
2、过程和方法:恒星的一生虽然是学生不太熟悉的内容,但是是学生非常感兴趣的事物。
本节课综合应用多媒体课件演示、讲授和讨论等多种形式的教学方法,提高学生对探索宇宙的兴趣,激发学生的求知欲望。
体现了以学生为主体的原则,让学生在轻松愉快的学习中,掌握新知识,增强“爱学”“乐学”的情趣。
3、情感、态度和价值观:通过了解恒星的一生,增强学生对天文知识的了解,激发学生探索宇宙奥秘的兴趣。
并使学生以辨证唯物的眼光看问题。
三、教学重难点1、教学重点:太阳和大质量恒星的一生演变历程。
2、教学难点:各阶段的物质、密度、质量等的变化。
四、教学理念:本节课本着让学生主动参与,乐于探索宇宙知识,培养学生搜集和分析信息的能力、获取新知识的能力、想象能力和交流合作能力。
五、教学准备学生搜集的资料,多媒体课件六、教学流程引入新课复习提问:在太阳系形成我们了解了“康德—拉普拉斯星云说”,对照图片回顾太阳系是怎样形成的?投影:太阳系的图片小结:这样太阳系的家族诞生了。
思考:太阳称为恒星,是不是永恒不灭了呢?科学家预言:太阳和太阳系最终将走向“死亡”。
那么恒星的一生又是怎么样呢?我们一起来学习1.3恒星的一生。
新课教学讲述:为什么科学家会有这样的预言呢?这是科学家长期天文观测提出来的。
现代天文观测发现,在宇宙中,除了和太阳外貌一样的恒星外,还有许许多多很特别的恒星,我们来认识一下投影:红巨星、行星状星云、超新星、中子星、白矮星、黑洞。
第一章 第三节 恒星的一生和宇宙的演化1.恒星的光谱型用过酒精灯的同学会发现火焰的颜色是蓝色,焰心的颜色是红色。
加热化学物品的时候,老师会要求你把试管的底部靠近蓝色的火焰,因为那里最热。
可见物体在燃烧时发出的光可以反映物体当时的温度。
夜空中的恒星也呈现各种的颜色,有红色、白色、蓝色等等。
通过观察这些色彩(天文学上称之为恒星的光谱型)我们便可以了解恒星的表面温度了。
2.恒星的大小、质量和寿命恒星之中,超巨星的体积最大。
其半径可以达到几百到几千倍的太阳半径。
例如参宿四的半径是太阳半径的370倍。
心宿二的半径是太阳的230倍。
白矮星比太阳更小,如天狼星的伴星的半径只有1/333太阳半径。
中子星的半径仅有15千米左右。
已知质量最大的恒星是R136a1,大约是太阳的265倍。
心宿二的质量是太阳的50倍,大角星是太阳的10倍。
从统计来看,大多数恒星的质量是太阳质量的0.5到5倍。
恒星的寿命取决于质量,质量越大寿命越短。
参宿七的质量是太阳的10倍,寿命约2000万年。
太阳的寿命约为100亿年(现在大约已过了45亿年,所以太图4.2 恒星演化各阶段的示意图 3.原恒星和主序星猎户座大星云内有着数量极其丰富的星际物质,许多恒星在星云中诞生了。
天文学家告诉我们,假如一颗星能够积累起0.08倍太阳质量的物质,那么它的表4-1 恒星的光谱型内部就可以产生“氢聚变为氦”的核聚变,成为恒星。
生命初期的恒星被称为“原恒星”。
若原恒星将它周围附近的星际物质吸收干净后,原恒星就晋级为“主序星”了。
说起主序星,我们有必要介绍一个概念——赫罗图。
赫罗图是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。
后来的研究发现,这张图是研究恒星演化的重要工具,因此把这样一张图以当时两位天文学家的名字来命名,称为赫罗图。
赫罗图是恒星的光谱类型与光度的关系图,赫罗图的纵轴是光度(或绝对星等),横轴是光谱类型(或恒星的表面温度),从左向右递减。
第3节恒星的一生(1课时)教学目标:1、知道恒星的不同发展阶段:红巨星、超新星、白矮星、暗矮星和黑洞。
2、了解太阳一生的演化过程。
3、了解大质量恒星的演化过程。
教学重、难点:恒星的不同发展阶段与大质量恒星的演化过程教学过程一、复习提问引入新课复习提问:1、地心说、日心说分别由谁提出其核心内容分别是什么?2、太阳系八大行星的运动特点及星云说的主要内容。
引入:太阳是一颗恒星,恒星真的能永恒吗?科学家预言:太阳和太阳系最终将走向“死亡”。
那么恒星的一生又是怎么样呢?我们一起来学习1.3恒星的一生。
二、新课教学1、不同发展阶段的恒星(利用课件或幻灯展示不同发展阶段的恒星,提问你认识以下这些恒星吗?在学生回答的基础上教师进一步讲解各种恒星)红巨星: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。
肉眼看到的最亮的星中,许多都是红巨星。
红巨星的体积很大,它的半径一般比太阳大100倍。
行星状星云:质量大于太阳质量1.4倍,外围的气体及冰粒便会以每秒数十公里的速度向外膨胀,外貌像土星的光环一样,天文学家叫行星状星云,而剩下的核心的光度会暗淡下去。
超新星:是恒星在死亡前的一次大爆发,所释放的能量,发出的亮光相当于十亿颗太阳。
爆炸将星球物质以接近光速的速度,向四面八方发射。
每一颗恒星一生之中最多只可能发生一次。
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。
它的密度在1000万吨/立方米左右。
白矮星是一颗已死亡的恒星,中心的热核反应已停止。
中子星:质量约是太阳1.44-2倍的恒星在超新星爆炸的过程,遗留下来的核心变成一颗体积很小,质量却很大的中子星,由中子构成,密度为水的1014倍,仅1cm3的质量就有全球人类那么重,直径仅为30km。
(科学家在1968年证实它的存在)黑洞:质量比太阳大10倍以上的恒星,超新星爆炸后会形成“黑洞”。
《恒星的一生》教案
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道恒星的不同发展阶段。
2.了解大质量恒星的演变过程。
3.解释宇宙的概念和宇宙的特点。
4.了解大爆炸宇宙论的主要观点。
(二)过程与方法
1.查阅资料,了解恒星。
2.利用图表分析法和比较法了解各个恒星。
(三)情感态度与价值观
通过学习帮助学生树立正确的宇宙观。
二、教学重点
恒星的不同发展阶段与大爆炸宇宙论的主要观点。
三、教学难点
恒星的不同发展阶段与大爆炸宇宙论的主要观点。
四、教学准备
课本插图和课件。
五、教学过程
新课导入:
宇宙中的一切事物都有自己诞生、发展和消亡的过程,恒星也不例外。
在茫茫的星空中,既有许多和我们一样正处在青壮年期的恒星,也有正在形成的恒星,也有年龄很大的恒星。
什么是恒星?
新课讲解:
探究恒星的一生
(一)了解学生已有认知
1.思考与讨论:太阳能不能永远像现在一样发光发热?
2. 引导:恒星的来源。
(二)了解书本
1.主序星。
2.红巨星。
3.白矮星、中子星和黑洞。
4.超新星爆发。
(三)深入了解恒星
1.资料:中国古代的新星和超新星爆发记录。
2.练习:书本第18页。