上海高考物理宇宙的基本结构

上海高考物理知识备忘录上海高考物理知识备忘录 宇宙的基本结构宇宙的基本结构 1 1、地月系、地月系 （一） 、地球：是一颗直径约为是一颗直径约为 12756km12756km、质量约为、质量约为 6.0*106.0*1024 24kgkg 的行星，以约的行星，以约 30km/s30km/s 的平均速率绕太阳高速旋转。的平均速率绕太阳高速旋转。 ⑴⑴地球球形的证明： ①船只出海时渐渐没入地平线，最后完全消失在地球的弧线下方。 ②人们向南旅行和向北旅行时所见的星空是不同的 ③月食时观察到地球投到月球上的影子， 正好符合地球与月球两者都是球状时所预期的形 状 ④1519 至 1522，葡萄牙航海家麦哲伦率领的船队第一次环球航行成功，实践证明了地球 是球形的。 ⑤现代，外太空拍摄的地球照片证实地球是球形的 ⑵⑵北极星附近的星星经长时间曝光摄得的照片说明什么？ 由于地球的自转，星星在天极附近画出美丽的弧线 每隔 1h 或 15min 观察一次星星。看到星星和月球一样在东方升起，西方落下，不同的 星星彼此相对位置不变而成群地穿越天空， 而北极星几乎不动， 它周围附近的星星环绕着它 做圆周运动。 （二）月球：月球走径约为月球走径约为 3476km3476km，质量约为地球的，质量约为地球的1/811/81，平均密度几乎和地球地壳的，平均密度几乎和地球地壳的 密度相等。密度相等。1609 年伽俐略第一次用自己发明的望远镜看到了月球表面的环形山、高地和月 海。 ⑴从地球上看， 我们总是看到同样的一些月海， 因此我们推断月球总是以同一个面来对着地 球。 Ａ 月球 ⑵月球对地球的影响——潮汐 ①潮汐现象产生的原因：由于月球对地球同同部分施加不同的万有引力 ＣＤ 而产生的 ②潮汐： Ｂ A 点是离地球最近的点。 在这一点上， 月球对地表水的引力要大于它对地球其他部位的 引力，于是水流向 A 点，形成高潮。B 点是离月球最远的点。在这一点上，月球对地表水 的引力要小于它对地球其他部位的引力， 加上地球本身的运动， 水被抛在其后，这些被抛在 身后的水形成另一个高潮。C 点和 D 点为两个低潮点。 *⑶月球的成因：碰撞论的假说 2、恒星和行星 （一）太阳系 ⑴太阳：太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。太阳的直径约为太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。太阳的直径约为1.4*101.4*106 6km km，总质量约，总质量约 为为 2*102*1030 30kgkg。太阳的能源为：内部的热核反应（轻核聚变）。太阳的能源为：内部的热核反应（轻核聚变） ⑵太阳系的结构：行星在太阳的引力作用下，行星在太阳的引力作用下， 几乎在同一平面内绕太阳公转。几乎在同一平面内绕太阳公转。 距离太阳越近距离太阳越近 的行星，公转速度越大。的行星，公转速度越大。 行星的分类：常按照行星离太阳的远近及其结构对行星进行分类 以地球轨道为界，把水星和金星称为地内行星；把火星、木星、土星、天王星、海王星 称做地外行星。 根据行星的轨道序列， 以火星和木星之间的小行星带为界， 把水星、 金星、 地球和火星， 称做带内行星；而把木星、土星、天王星、海王星，称做带外行星。 根据有无坚硬个壳，把水星、金星、地球和火星称类地行星，把木星、土星、天王星和 海王星称为类木行星。 （二）恒星 ⑴恒星就是象太阳一样本身能发光发热的星球 ⑵有一些是 3 颗、4 颗或更多颗恒星聚在一起，称为聚星，如果是十颗以上，甚至成千上万 颗星聚在一起，形成一团星，这就是星团 ⑶有时侯天空中会突然出现一颗很亮的星， 在两三天内会突然变亮几万倍甚至几百万倍， 我 们称它们为新星新星 ⑷⑷有一种亮度增加得更厉害的恒星，会突然变亮几千万倍甚至几亿倍，这就是超新星超新星 ⑸除了恒星之外，还有一种云雾似的天体，称为星云星云。星云由极其稀薄的气体和尘埃组成， 形状很不规则，如有名的猎户座星云 3、银河系和河外星系 星系：星系是由宇宙中一大群运动着的恒星、星系是由宇宙中一大群运动着的恒星、 大量的气体和尘埃组成的物质系统。大量的气体和尘埃组成的物质系统。 宇宙中的宇宙中的 星系估计可达星系估计可达 10001000 亿个以上，亿个以上， 银河系就是其中一个。银河系就是其中一个。 银河系以外的星系统特称为河外星系。银河系以外的星系统特称为河外星系。 ⑴、星系按外形大致分为：旋涡星系、椭圆星系和不规则星系 ⑵、银河系是一种旋涡状的星系，太阳处于其中的一个旋臂上。 ⑶恒星距离的测量 除太阳外，离我们最近的恒星大约位于除太阳外，离我们最近的恒星大约位于4.3l.y.4.3l.y.（光年，光在一真空中运行一个所行进（光年，光在一真空中运行一个所行进 的距离。的距离。1 1l l .y.=9.46*10.y.=9.46*101515mm）处。）处。 周年视差法：利用地球绕太阳运动的性质来测量恒星的距离。 4、大尺度结构 宇宙：天文学家把所有的空间及其中的万物定义为宇宙。宇宙：天文学家把所有的空间及其中的万物定义为宇宙。 ⑴、星系团：上千个以上的星系构成的大集团叫星系团，直径达上千万光年。 ⑵、超星系团：若干个星系团组成的更大的超星系团 ⑶、大尺度结构：从更大尺度上看， 宇宙中的可见物质分布在一些巨大的空洞周围，呈纤维 状态或薄膜状分布，这就是大尺度结构。 ⑷宇宙在膨胀 天体的演化天体的演化 1、 恒星的分类（根据恒星的物理特征来分类，用来分类的主要特征是恒星的体积、温度和 亮度） 我们观测到的恒星有超巨星、巨星、主序星、自矮星（像地球一样大小）和中子星（只我们观测到的恒星有超巨星、巨星、主序星、自矮星（像地球一样大小）和中子星（只 有几千米到几十千米）有几千米到几十千米） ⑴、恒星的颜色和温度 0 恒星的颜色显示了它的温度， 温度较低的恒星， 在天空中呈现暗红色。 表面温度达5500 C 0 的太阳发出白光。更热的恒星（表面温度高于10000 C）则会呈现比太阳稍蓝的颜色。 ⑵、恒星的亮度 恒星的亮度取决于它的体积、温度以及离地球的距离。 “视星等”：在地球上所见的星体亮度 “绝对星等”：该星体在离地球个标准距离情况下所具有的亮度 “标准距离”：假想把星体放到10 秒差距（即 32.6 光年，秒差距也是天文学上常用 的单位，1 秒差距等于 3.26 光年）远的地方，所观察到的视星等就是绝对星等 ⑶、恒星的温度和亮度（绝对星等）的关系 天文学家把已经发现 的恒星的温度和亮度建立了 相互关系，称为赫罗图。在赫罗图中，大部分恒星在赫罗图中，大部分恒星 构成了一个天文学上称为主序对角线，构成了一个天文学上称为主序对角线， 在这个主序对角线中，在这个主序对角线中，恒星的亮度越大，恒星的亮度越大，说明恒星表说明恒星表 面的温度越高。面的温度越高。 在赫罗图中处于主序对角线中的恒星称为主序星。 现在观测到的恒星中， 90%都是主序星 （包括太阳） ， 恒星一生中在这个阶段停留时间最长。 2、恒星的演化 恒星演化为分诞生期、存在期、和死亡期恒星演化为分诞生期、存在期、和死亡期 ⑴、恒星的寿命 ①一颗恒星的寿命取决于它的质量，①一颗恒星的寿命取决于它的质量， 质量越大，质量越大，寿命寿命 更短。更短。 ②太阳的寿命大约为②太阳