题目
我们看到了古老的光同学们听过“牛郎织女”的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了我们祖先反抗封建礼教,追求幸福生活的美好愿望。但是,神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗?这两颗星都是银河系中的恒星,它们之间的距离如果用千米表示,那可真是个“天文数字”,大得不得了。即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度——光速飞行,从牛郎星飞到织女星也要16年!要想每年相会一次,那是不可能的。宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位——光年,它等于光在真空中1年内传播的距离。这样说来,牛郎星和织女星的距离就是16光年。离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”(只能在南半球看到),它距离我们4.3光年。也就是说,我们现在观测到的比邻星的光,是4.3年前发出的,经过了4年多才到达我们的眼睛。想一想,那时候你正在上几年级?很有趣吧!银河系是超过1000亿颗恒星组成的星系。在银河系之外,离我们最近的星系是大、小麦哲伦云(很遗憾,也只能在南半球看到),它们距离我们16万~19万光年。想一想,我们今天看到的麦哲伦云的光,是它们什么时候发出的?那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段?秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑,看起来像个纺锤,那就是仙女座大星云(如图)。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系,与我们的距离是225万光年。光——宇宙的使者,它不仅告诉我们宇宙的现在,而且还在告诉我们遥远的过去。请回答以下问题:(1)“光年”是什么物理量的单位?(2)牛郎星和织女星的距离是多少千米?(3)为什么在形容一个数字很大、很大的时候,常说这是个“天文数字”?
我们看到了古老的光同学们听过“牛郎织女”的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了我们祖先反抗封建礼教,追求幸福生活的美好愿望。但是,神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗?这两颗星都是银河系中的恒星,它们之间的距离如果用千米表示,那可真是个“天文数字”,大得不得了。即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度——光速飞行,从牛郎星飞到织女星也要16年!要想每年相会一次,那是不可能的。
宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位——光年,它等于光在真空中1年内传播的距离。这样说来,牛郎星和织女星的距离就是16光年。
离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”(只能在南半球看到),它距离我们4.3光年。也就是说,我们现在观测到的比邻星的光,是4.3年前发出的,经过了4年多才到达我们的眼睛。想一想,那时候你正在上几年级?很有趣吧!
银河系是超过1000亿颗恒星组成的星系。在银河系之外,离我们最近的星系是大、小麦哲伦云(很遗憾,也只能在南半球看到),它们距离我们16万~19万光年。想一想,我们今天看到的麦哲伦云的光,是它们什么时候发出的?那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段?
秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑,看起来像个纺锤,那就是仙女座大星云(如图)。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系,与我们的距离是225万光年。
光——宇宙的使者,它不仅告诉我们宇宙的现在,而且还在告诉我们遥远的过去。
请回答以下问题:
(1)“光年”是什么物理量的单位?
(2)牛郎星和织女星的距离是多少千米?
(3)为什么在形容一个数字很大、很大的时候,常说这是个“天文数字”?
题目解答
答案
解:(1)“光年”指光在1年内传播的距离,所以是长度单位;
(2)一年有365天,每天有24h,1h=3600s,光在真空中的传播速度为3.0×108m/s所以一年光通过的离为1光年
为:365×24×3600s×30×108m/s=9.4608×1015m=9.4608×1012km
牛郎星与织女星之间的距离为:s=16x9。4608×1012km=1.512728×1014km
(3)因为天文学上所用的数字都很大,所以常用天文数字来表示极大的数字,同时还有夸大、难以实现的含义在内。
答:(1)“光年”是长度单位;
(2)牛郎星和织女星的距离是1.512728×1014km;
(3)因为天文学上所用的数字都很大,所以常用天文数字来表示极大的数字,同时还有夸大、难以实现的含义在内。
(2)一年有365天,每天有24h,1h=3600s,光在真空中的传播速度为3.0×108m/s所以一年光通过的离为1光年
为:365×24×3600s×30×108m/s=9.4608×1015m=9.4608×1012km
牛郎星与织女星之间的距离为:s=16x9。4608×1012km=1.512728×1014km
(3)因为天文学上所用的数字都很大,所以常用天文数字来表示极大的数字,同时还有夸大、难以实现的含义在内。
答:(1)“光年”是长度单位;
(2)牛郎星和织女星的距离是1.512728×1014km;
(3)因为天文学上所用的数字都很大,所以常用天文数字来表示极大的数字,同时还有夸大、难以实现的含义在内。
解析
步骤 1:理解“光年”单位
“光年”是天文学中用来表示距离的单位,它等于光在真空中一年内传播的距离。因此,它是一个长度单位。
步骤 2:计算牛郎星和织女星的距离
牛郎星和织女星之间的距离为16光年。要将这个距离转换为千米,需要知道光在一年内传播的距离。一年有365天,每天有24小时,1小时有3600秒,光在真空中的速度为3.0×10^8米/秒。因此,一年光传播的距离为:
\[ 365 \times 24 \times 3600 \times 3.0 \times 10^8 \text{ 米} = 9.4608 \times 10^{15} \text{ 米} = 9.4608 \times 10^{12} \text{ 千米} \]
牛郎星和织女星之间的距离为:
\[ 16 \times 9.4608 \times 10^{12} \text{ 千米} = 1.512728 \times 10^{14} \text{ 千米} \]
步骤 3:解释“天文数字”的含义
“天文数字”通常用来形容非常大的数字。由于天文学中涉及的距离和数字都非常大,因此“天文数字”一词常用来形容那些非常大的数字,同时也有夸大、难以实现的含义。
“光年”是天文学中用来表示距离的单位,它等于光在真空中一年内传播的距离。因此,它是一个长度单位。
步骤 2:计算牛郎星和织女星的距离
牛郎星和织女星之间的距离为16光年。要将这个距离转换为千米,需要知道光在一年内传播的距离。一年有365天,每天有24小时,1小时有3600秒,光在真空中的速度为3.0×10^8米/秒。因此,一年光传播的距离为:
\[ 365 \times 24 \times 3600 \times 3.0 \times 10^8 \text{ 米} = 9.4608 \times 10^{15} \text{ 米} = 9.4608 \times 10^{12} \text{ 千米} \]
牛郎星和织女星之间的距离为:
\[ 16 \times 9.4608 \times 10^{12} \text{ 千米} = 1.512728 \times 10^{14} \text{ 千米} \]
步骤 3:解释“天文数字”的含义
“天文数字”通常用来形容非常大的数字。由于天文学中涉及的距离和数字都非常大,因此“天文数字”一词常用来形容那些非常大的数字,同时也有夸大、难以实现的含义。