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研究性学习成果
课题名称: 神秘的外太空
作者单位: 山东省莱西市城关中学八年级四班姓名: 解云坤组长: 组员:
指导教师姓名: 联系电话: 86401203
从古至今人类征服太空的欲望就一直没有因为时代的变化、
时间的推
迟而改变, 因为在这个神秘的外太空有许许多多的什么的东西值
得我们去研究。

比如说, 神秘的彗星, 可怕的宇宙射线以及外太空那致命的陨石。

”
早在中国古
代明朝的时候, 有一个叫万户的人, 就将自己绑在椅子上, 并在座
椅上装了47
支火箭, 然后点燃火箭, 结果她没有像预想的那样飞上太空, 虽然
她失败了, 但
她是第一个敢于尝试乘火箭飞行的人。

”这个小故事充分证明了人类对征服太空,
探索太空决心和欲望。

以下是万户飞天的想象图。

外太空究竟有多么神秘呢, 我们只有去深入研究才能知道。

下
面就是我的研究计划: 一、确定课题, 制定计划和制定方案。

二、收集材料, 查找书籍并做好笔记。

三、学习恒星, 行星, 卫星定义, 认识各大行星以及其周围的各个卫星。

四、学习宇宙大爆炸, , 十字连星, 日食, 月食, 失重, 等一些专有名词的定义, 解释以及作用。

研究方法: 一、查阅有关书籍, 仔细阅读, 认真思考。

二、网上浏览图片, 视频和资料。

三、向老师请教, 并做记录。

研究成果: 已经解决了疑问, 对太空有了更深入的理解, 能够用所学
的知识来回答地球自转时产生的现象。

学到的知识如下:
( 一) 太阳( 恒星)
太阳只是一颗非常普通的恒星, 在广袤浩瀚的繁星世界里, 太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。

只是因为它离地球较近, 因此看上去是天空中最大最亮的天体。

其它恒星离我们都非常遥远, 即使是最近的恒星, 也比太阳远27万倍, 看上去只是一个闪烁的光点。

组成太阳的物质大多是些普通的气体, 其中氢1约占71.3％、氦约占27％, 其它元素占2％。

太阳从中心向外可分为
核反应区、辐射区和对流区、太阳大气。

太阳的大气层, 像地球的大气层一样, 可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层, 即从内向外分为光球、色球和日晕三层。

我们平常看到的太阳表面, 是太阳大气的最底层, 温度约是6000℃。

它是不透明的, 因此我们不能直接看见太阳内部的结构。

可是, 天文学家根据物理理论和对太阳表面各种现象的研究, 建立了太阳内部结构和物理状态的模型。

这一太阳的核心区域半径是太阳半径的1/4, 约为整个太阳质量的一半以上。

太阳核心的温度极高, 达1500万℃, 模型也已经被对于其它恒星的研究所证实, 至少在大的方面是可信的。

问题1:
太阳会死亡吗?
回答:
太阳是银河系中一颗普通的恒星, 现在正处于精力旺盛的”中年”时期。

太阳内部含有大量的氢元素, 经过氢原子核不停的发生聚变, 然后不断地放出光和热。

据科学家推算, 太阳内的氢元素还能够继续燃烧50亿年。

在五十亿年后, 太阳的体积会膨胀, 曽大到原体积的1000多倍, 变成一颗红巨星。

经过红巨星阶段, 太阳的大小和亮度会发生周期性变化, 非常不稳定。

接着就会爆发, 消耗掉它所有的能量, 最后结束它的一生。

太阳消亡后, 地球自然也就不存在了。

因此说太阳也会死亡。

问题2:
太阳的”体温”有多高?
回答:
太阳是一个大火球, 它的表面温度有6000℃, 这样的高温能熔化任何东西; 太阳内部的为温度比表面温度高几千倍, 达到1600万℃。

问题3:
太阳是如何构成的?
回答:
太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。

它的表面叫光球, 光球以上部分是色球层, 色球层的外围是日光层。

三个层面合起来就构成了太阳的大气层。

太阳不存在固体表层, 它不会像地球那样整体自转。

问题4:
太阳是怎样诞生的?
回答:
大约在50亿年前, 银河系内巨大的星云破裂, 形成许多小星云。

其中有一块小星云孕育这着太阳, 这片小星云被称为”原始星云”。

后来经过诸多演变原始星云中的大部分集中到中心部分, 由于温度的升高, 太阳就诞生了。

( 二) 九大行星( 水星, 金星, 地球, 火星, 土星, 木星, 天王星, 海王星, 冥王星)
水星:
水星最接近太阳, 是太阳系的八大行星中按前后顺序排名第
一的行星。

水星在直径上小于木卫三和土卫六, 水星上的太阳看上去要比在地球上大二倍半, 太阳光比地球赤道的阳光还要强六倍。

水星朝向太阳的一面, 温度非常高, 可达到400℃以上。

这样热的地方, 就连锡和铅都会熔化, 何况水呢。

但背向太阳的一面, 长期不见阳光, 温度非常低, 达到-173℃, 在这里也不可能有液态的水。

1974年3月、9月和1975年3月, 美国发射的”水手10号”探测了水星, 向地面发回5000多张照片。

水星地貌酷似月球, 大小不一的环形山, 还有辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。

水星是太阳系中仅次于地球, 密度第二大的天体。

金星:
金星是全天中除太阳和月亮外最亮的星, 亮度最大时为-4.4等, 比著名的天狼星还要亮14倍, 犹如一颗耀眼的钻石, 于是古希腊人称它为阿佛洛狄忒——爱与美的女神, 而罗马人则称它为维纳斯——美神。

金星和水星一样, 是太阳系中仅有的两个没有天然卫星的大行星。

因此, 金星上的夜空中没有”月亮”, 最亮的”星星”是地球。

由于离地球比较近, 因此在金星上看太阳, 太阳的大小比地球上看到的大1.5倍。

地球:
地球是太阳系从内到外的第三颗行星, 也是太中直径、质量和密度最大的类地行星。

它也经常被称作世界。

英语的地球Earth一词来自于古英语及日耳曼语。

地球已有44～46亿岁, 有一颗天然卫星月球围绕着地球以30天的周期旋转, 而地球以近24小时的周期
自转而且以一年的周期绕太阳公转。

火星:
火星是太阳系由内往外数的第四颗行星, 属于星类地行星, 直径为地球的一半, 自转轴倾角、自转周期相近, 公转一周则花两倍时间。

在西方称为战神马尔斯, 中国则称为”荧惑”。

橘红色外表是因为地表的赤铁矿( 氧化铁) 。

火星基本上是沙漠行星, 地表沙丘、砾石遍布, 没有稳定的液态水体。

二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷, 沙尘悬浮其中, 每年常有尘暴发生。

火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠, 会随着季节消长。

土星:
土星, 为太阳系九大行星之一之一, 至太阳距离( 由近到远) 位于第六、体积则仅次于木星。

并与木星、天王星及海王星同属气体( 类木) 巨星。

古代中国亦称之镇星或填星。

木星:
木星, 为太阳系九大行星之一之一, 距太阳( 由近及远) 顺序为第五, 亦为太阳系体积最大、自转最快的行星。

木星主要由氢和氦组成, 中心温度估计高达30,500℃。

古代中国称之岁星, 取其绕行天球一周为, 与地支相同之故。

西方语言一般称之朱比特, 源自罗马神话中的众神之王、相当于希腊神话中的宙斯。

天王星:
天王星是太阳向外的第七颗行星, 在太阳系的体积是第三大( 比海王星大) , 质量排名第四( 比海王星轻) 。

她的名称来自古希
腊神话中的天空之神乌拉诺斯( Οὐρανός) , 是克洛诺斯( 农神) 的父亲, 宙斯( 朱比特) 的祖父。

天王星是第一颗在现代发现的行星, 虽然它的光度与五颗传统行星一样, 亮度是肉眼可见的, 但由于较为黯淡而未被古代的观测者发现。

威廉·赫歇耳爵士在1781年3月13日宣布她的发现, 在太阳系的现代史上首度扩展了已知的界限。

这也是第一颗使用望远镜发现的行星。

海王星:
海王星是环绕太阳运行的第八颗行星, 是围绕太阳公转的第四大天体( 直径上) 。

海王星在直径上小于天王星, 但质量比它大。

海王星的质量大约是地球的17倍, 而类似双胞胎的天王星因密度较低, 质量大约是地球的14倍。

海王星以罗马神话中的尼普顿, 因为尼普顿是海神, 因此中文译为海王星。

天文学的符号, 是希腊神话的海神波塞冬使用的三叉戟。

冥王星:
冥王星, 或被称为134340号小行星, 于1930年1月由克莱德·汤博根据美国天文学家洛韦尔的计算发现, 并以罗马神话中的冥王普路托( Pluto) 命名。

它曾经是太阳系九大行星之一, 但后来被降格为矮行星。

与太阳平均距离59亿千米。

直径2300千米, 平均密度0.8克/立方厘米, 质量1.290×10^22 千克。

公转周期约248年, 自转周期6387天。

表面温度在-220°c以下,表面可能有一层固态甲烷冰。

暂时发现有三颗卫星。

问题1:
为什么金星表面酷热?
回答:
金星是太阳系中与地球最相似的行星。

它离地球最近, 体积、质量与地球也差不多, 而且拥有浓厚多云的大气层, 其主要成分是二氧化碳。

金星表面布满了高山和环形山, 常有大量的硫酸雨伴随着电闪雷鸣降至地面, 火山也时常喷发。

金星表面温度很高, 最高可达482.2℃, 轻易就能熔化铅等物质。

在长达四个月的黑夜中, 金星在大气层的作用下始终保持着酷热的状态。

大气压力为地球的九十多倍, 大气中还有硫酸云盘旋, 它就像温室一样, 收存太阳的热量, 因而在那里比烤箱里的温度还高一倍。

问题2:
土星光环是由什么组成的?
回答:
这个光环是由土星周围的石块或砂砾形成的。

这些石块或砂砾聚集在土星周围, 以不同的速度围绕土星旋转, 于是就形成了光环。

问题3: 金星为什么特别亮?
回答:
金星是太空中除太阳和月亮以外最亮的星, 因此人们又叫它”太白星”或”太白金星”。

金星之因此非常明亮, 主要是因为金星四周稠密的白云形成的大气层具有很强的反射能力, 能将75％的太阳光反射出来。

问题4:
为什么说冥王星最小最冷?
回答:
在太阳系中, 冥王星是离太阳最远的行星。

冥王星上十分阴冷黑暗, 它向阳的一面温度约在-220℃左右, 背阴的一面温度在-250℃以下。

这是因为它距离太阳太远, 所接收到的阳光和热量非常少。

冥王星的体积很小, 几乎要经过250年才能绕太阳一圈.
问题5:
能将金星改造成第二个地球吗?
回答:
科学家认为, 将来可能能把金星改造成第二个地球, 这个改造过程称为”地球化”的过程。

办法是将海藻投入金星大气层内, 这些原生植物能吸收二氧化碳, 发出氧气。

随着大气层变得稀薄, 收存的热量逸出, 使金星逐渐降温, 最终降雨。

千百万年后, 人类可能能在金星上生存。

问题6:
木星上的”大红斑”是什么?
回答:
大约在400多年前, 天文学家发现木星上有个醒目的”大红斑”, 而且”大红斑”的颜色和大小一直在变化。

近代, 人们利用空间探测器观察发现, ”大红斑”是一个含有红磷化合物的大气漩涡, 它沿着逆时针方向转动, 就像是木星大气层中的”超级台风”。

这个”
超级台风”里放得下4个地球, 里面有各种颜色的云, 像波浪一样剧烈翻腾、运动着, 因此人们发现”大红斑”常常在变换颜色和大小。

问题7: 人类能够登陆木星吗?
回答:
人类不可能登上木星, 即使飞船能承受大气压力, 在木星上也不可能有地方着陆, 只会使人陷在液态氢中。

问题8: 木星有多少颗卫星?
回答:
木星有16颗卫星。

16 伽利略发现4颗卫星, 科学家后来又发现了另外的12颗小行星。

问题9:
木星有多大?
回答:
木星是九大行星中最大的一颗。

它的赤道半径达71400千米, 是地球的11.2倍;按体积算, 要1316个地球合起来, 才和木星相当; 它的重量更是惊人, 达到1.9亿亿亿吨, 是地球的318倍。

问题10:
为什么火星和木星之间有一个小行星带?
回答:
火星和木星之间有一个近160万千米宽的小行星带。

据科学家们推测, 可能有两个来源: 一是由于木星强大的引力, 弄碎了它与
火星之间运行的小行星, 因此留下的碎块;而是行星形成初期残留的物质。

( 三) 卫星
卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体, 人造卫星一般亦可称为卫星。

人造卫星是由人类建造, 以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中, 像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。

月球就是最明显的天然卫星的例子。

在太阳系里, 除水星和金星外, 其它行星都有天然卫星。

太阳系已知的天然卫星总数( 包括构成行星环的较大的碎块) 至少有160颗。

天然卫星是指环绕行星运转的星球, 而行星又环绕着恒星运转。

就比如在太阳系中, 太阳是恒星, 我们地球及其它行星环绕太阳运转, 月亮、土卫一、天卫一等星球则环绕着我们地球及其它行星运转, 这些星球就叫做行星的天然卫星。

木星的天然卫星第二多, 其中17颗已得到确认, 至少还有6颗尚待证实。

天然卫星的大小不一, 彼此差别很大。

其中一些直径只有几千米大, 例如, 火星的两个小月亮, 还有木星,土星, 天王星外围的一些小卫星。

还有几个却比水星大, 例如, 土卫六、木卫三和木卫四, 它们的直径都超过5200千米。

( 四) 宇宙大爆炸
1984年, 美国天文学家伽莫夫提出了一种新观点——”宇宙大爆炸”, 现在这个理论已被大多数天文学家所接受。

在距今约200亿年前, 宇宙开始向四面八方膨胀。

由于温度不断下降, 它从100
亿℃下降到10亿℃, 基本粒子也开始结合成化学元素; 当温度降到100万℃时, 宇宙中随之出现了气体云, 紧接着各种各样的星系、恒星、行星也开始形成。

人们今天所看到的宇宙世界, 就是这样演化成的。

问题1:
宇宙怎样在膨胀?
回答:
我们能够用吹气球的实验来弄清楚宇宙膨胀的道理。

在吹气球时, 气球会逐渐膨胀, 气球上各点之间的距离会越来越大。

宇宙各个星系就像是气球上的各个点, 随着宇宙的膨胀, 各个星系之间的距离也会越来越远。

( 五) 陨石
陨石是地球以外未燃尽的宇宙流星脱离原有运行轨道或成碎块散落到地球或其它行星表面的、石质的, 铁质的或是石铁混合物质, 也称”陨星”。

大多数陨石来自小行星带, 小部分来自月球和火星。

陨石是人类直接认识太阳系各星体珍贵稀有的实物标本, 极具收藏价值。

陨石多半带有地球上没有或不常见的矿物组合, 以及经过大气层高速燃烧的痕迹。

至于太空人登上外星球, 如月球, 所带回来的则不叫陨石。

而会称为月球矿石。

据加拿大科学家的观测, 每年降落到地球上的陨石有20多吨, 大概有两万多块。

由于多数陨石落在海洋、荒草、森林和山地等人烟罕至地区, 而被人发现并收集到手的陨石每年只有几十块, 数
量极少。

( 六) 日食, 月食的现象
其实在学习物理学的光学我们已经明白了日食, 月食的原因, 让我们来听一下科研工作者们的解释。

日食, 又作日蚀, 在月球运行至太阳与地球之间时发生。

这时对地球上的部分地区来说, 月球位于太阳前方, 因此来自太阳的部分或全部光线被挡住, 因此看起来仿佛是太阳的一部分或全部消失了。

日食只在朔, 即月球与太阳呈现合的状态时发生。

日食分为日偏食、日全食、日环食。

观测日食时不能直视太阳, 否则会造成失明
月食是一种特殊的天文现象, 指当月球运行至地球的阴影部分时, 在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭, 就看到月球缺了一块。

此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎) 在同一条直线上。

月食能够分为月偏食、月全食和半影月食三种。

月食只可能发生在农历十五前后。

( 七) 十字连星
1998年8月18日, 九大行星以地球为中心排成了一个”十”字形状, 这就是人们所说的”十字连星”。

有些人认为这是一种灾难的象征和预兆。

事实上。

”十字连星”是天体运行过程中的自然现象, 完全符合牛顿万有引力定律和行星运行三定理。

”十字连星”发生后, 地球上并没有什么异常现象发生, 九大行星依然按自己的运行规律绕着太阳转动。

( 八) 宇宙射线
所谓宇宙射线, 指的是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。

19 , 德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中, 发现电离室内的电流随海拔升高而变大, 从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的, 于是有人为之取名为”宇宙射线”。

19 , 德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中, 发现电离室内的电流随海拔升高而变大, 从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的, 于是有人为之取名为”宇宙射线”。

( 九) 失重现象
物体在引力场中自由运动时有质量而不表现重量的一种状态, 又称零重力。

失重有时泛指零重力和微重力环境。

所谓失重, 就是重力为零, 即零重力。

所谓重力, 是物体所受天体的引力。

引力的大小与质量成正比, 与距离的平方成反比。

就质量一定的天体来说, 物体离它越远, 所受它的引力越小, 即重力越小, 在足够远的距离上, 它的引力能够忽略不计。

但宇宙中不只一个天体, 众多天体的引力会形成一个引力场。

因此, 太空不会是失重环境。

当然, 就局部地区来说, 如在地--月系统中, 只考虑地球与月球的引力, 在地球与月球之间的某些点上, 地球与月球的引力相互抵消, 重力为零。

在日--地之间也有引力平衡点。

绕地球飞行的载人飞船, 离地面一般只有几百千米, 那里的太空当
然不会是零重力环境, 即使在36000千米高空绕地球飞行的航天器, 其周围太空也不会是零重力, 而只能是轻重力, 即重力比地球表面上轻。

利用飞机作抛物线飞行或利用自由落体原理设计的失重塔只能提供短暂的失重。

航天器在环绕地球运行或在行星际空间航行中处于持续的失重状态。

在环绕地球运行的轨道上, 实际上只有航天器的质心处于零重力, 其它部分由于它们的向心力与地球引力不完全相等而获得相对于质心的微加速度, 这称为微重力状态。

航天器上轨道控制推进器点火、航天员的运动、电机的转动以及微小的气动阻力等都会使航天器产生微加速度。

因此, 航天器所处的失重状态严格说是微重力状态。

航天器旋转会破坏这种状态。

在失重状态下, 人体和其它物体受到很小的力就能飘浮起来。

长期失重会使人产生失重生理效应。

失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。

利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如生长高纯度大单晶,制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。

失重为在太空组装结构庞大的航天器提供了有利条件。

所谓失重, 就是重力为零, 即零重力。

对于这个课题的研究, 我们还需要日益学习, 天空是我们每天都见到的, 但它的神秘是有趣的。

神秘的外太空的奇妙之处许许多多,
我们要不断汲取知识, 学习文化, 在实际生活中探索, 做一个有心人。