1.2 太阳对地球的影响-2024-2025学年高一地理同步教学课件（人教版2019必修第一册）

太阳对地球的影响 第一章第一节 宇宙中的地球 上一节课，我们提到太阳是由炽热的气体组成、可以自行发光的类气体。这节课我们将探讨：这个离我们最近的恒星与我们的关联。 1 运用资料，说明太阳对地球的影响。 1、结合资料，了解太阳的基本特征和性质，说出太阳辐射的能量来源。 2、观察图片，描述太阳辐射的空间分布规律，分析影响太阳辐射的因素。 3、运用图文资料，结合生活经验，说出太阳辐射对地球产生的主要影响。 4、结合图文资料，认识太阳大气、太阳活动，说出太阳活动对地球产生的影响。 课标要求： 教学目标： 任务1：我们对太阳了解多少？ 太阳位于太阳系的中心，距离地球大约1.5亿公里。太阳的质量占太阳系总质量的99.86%，其直径相当于地球直径的109倍，体积大约是地球的130万倍，质量是地球的330000倍。太阳的表面温度约为6000 K，而其核心温度高达1500万K。太阳主要由氢和氦组成。太阳通过核聚变的方式向太空释放光和热。 假设太阳和门一样高，那么地球只是五分硬币大小。 太阳是太阳系中唯一的恒星，它的重力将太阳系 联系在一起，太阳系中的一切都围绕着它旋转， 包括行星、小行星、彗星，甚至微小的太空碎片。 自主学习1：太阳的基本特征和性质？ 认识太阳 恒星状态：巨大、炽热的气体星球 主要成分：___________ 太阳辐射：以_____________向宇宙放射能量，到达地面的约有二十二亿分之一 生命周期：太阳正处于稳定的壮年期 日地距离：日地平均距离约____________，太阳光到达地球的时间约8分钟 氢和氦 电磁波形式 1.5亿千米 认识太阳 The definition of the sun 太阳能量的来源：来自太阳内部的__________ 核聚变 4H1 He+能量 高温高压 延伸：地球表层的3种能量来源 太阳辐射：来自太阳内部的核聚变反应 内能：来自地球内部放射性元素的衰变反应 潮汐能：来自月球的引力 认识太阳 注：K即开尔文温度（热力学温度），与摄氏温度的换算公式为T=T0+t，其中T0=273.15K，t为摄氏温度℃ The definition of the sun 太阳表面温度6000K 即t=6000-273=5727℃ 太阳目前正处于稳定而旺盛的中年时期 太阳能是取之不尽，用之不竭的洁净能源 波长/微米 3.0 2.0 1.5 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 辐射能力/[焦/(厘米2分微米)] 0 2 4 6 8 10 12 太阳辐射的波长分布图 可见光区 红外区 紫外区 波长范围：0.15-4微米 组成分区：紫外光区、可见光区、红外光区 能量分布：太阳辐射集中在可见光波段（0.38-0.76微米），约占总能量的50% 太阳辐射是短波辐射：物体温度越高，波长越短，辐射强度越大 50% 43% 7% 自主思考2： 1、太阳辐射的波长范围是什么？组成成分是什么？ 2、太阳辐射的能量主要集中在哪里？ 3、其波长范围是多少？ γ射线 X射线 紫外线 可见光 红外线 微波 22亿 1 每分钟相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量 太阳辐射 思考1：描述我国太阳辐射的空间分布规律，并分析成因？ 最大值：青藏高原 最小值：四川盆地 大致由东南向西北增加。 青藏高原平均海拔在4000米以上，高原上空气稀薄，水汽、固体杂质含量较少。位于四川盆地的成都一年中阴雨天多达250天-300天，形成了阴雨多、阳光少的气候特点。 思考1：描述我国太阳辐射的空间分布规律，并分析成因？ 四川盆地太阳辐射少： ①盆地地形，水汽不易散发； ②阴天、雾天多，大气中水汽含量多，大气削弱作用强，太阳辐射少。 青藏高原太阳辐射多： ①该地区海拔高，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小； ②晴天多，日照时间长，大气中水汽、尘埃含量少； ③大气透明度高，到达地面的太阳辐射多。 思考2：描述世界太阳辐射的空间分布规律，并分析成因？ 赤道 向北减少 向南减少 大致由赤道向南北两极递减。 成因：纬度越高，太阳辐射越少，纬度越低，太阳辐射越多。 极地 赤道 热量递减 太阳辐射从赤道向两极递减，造成地球上生物量从赤道向两极递减。 思考3：生物量和大气上界太阳辐射的分布有什么关系？ 小结提升1：太阳辐射 太阳辐射 太阳： 能量来源： 波长： 影响因素： 是一个体积、质量大，温度高的气体球，自身能发光。 核聚变反应 纬度；海拔；天气；昼长；季节。 波长范围在0.15-4μm之间，分为紫外区、可见光区、红外区，太阳辐射的能量集中在可见光区。 任务1：我们对太阳了解多少？ 成都 拉萨 乌鲁木齐 上海 深居大陆内部，距海远，多晴朗天气，日照时数多。 海陆位置→天气 距海近、受海洋影响大，多阴雨天气，日照时数少。 海陆位置→天气 ①盆地地形，水汽不易散发，大气中水汽含量多，太阳辐射弱；②阴天、雾天多，日照时数少。 地形地势→天气 ①地势高（海拔高），空气稀薄，透明度高，太阳辐射强；②晴天多，日照时数多。 地形地势→天气 任务2：太阳辐射对地球产生了什么影响？ 地球上水的循环、各种生命活动、大气的运动都离不开太阳。是太阳塑造了生机勃勃的地球。 太阳能路灯 太阳灶 太阳能发电 据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史了。但将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。 直接利用 太阳能光伏电站利用太阳能电池板方阵将太阳能直接转换为电能 世界上很多国家都建设了大规模的太阳能光伏电站；图为太阳能电池板装机容量达2000多兆瓦 柴达木盆地太阳能光伏电站 ——Solar photovoltaic power station in Qaidam Basin 伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 中国最大光伏发电站，占地609平方公里，面积接近一个新加坡大小 这个项目投资约100亿美元，将在未来十年内建成全球最大规模的太阳能发电场和储能站。它不仅可以为世界提供大量电能，还能向电网输送能量。同时，也可以减少二氧化碳排放量。 这里是中国最大的光伏发电基地——青海塔拉滩光伏电站 青海省海南藏族自治州共和县塔拉滩曾为沙化土地面积98.5%的半沙化草地，它不仅荒芜，而且严重危及周边黄河生态区。 由于气候干旱、草场退化等原因，牧民们只能以放牧为主，靠天然食物维持生计。20世纪90年代以来，当地群众利用太阳能进行养殖，畜牧业得到快速发展。牧民收入不断增加。 然而，随着青海省光伏产业开始大力度推进，这里牧业可以持续发展，生态正在逐步恢复，甚至经济得到进一步发展。 18 屋顶安装的太阳能系统，将吸收的太阳能转换为热能，使得管道中的水被加热 热水流到存储池后，通过水泵和管道被输送到不同的房间，供生活使用或为房间供暖 家庭太阳能供热系统 ——Household solar heating system 目前来说，科学家普遍认为煤是由远古时期的植物因埋在地下而形成的一种固态化石燃料。而石油实际上也是由动植物遗体掩埋形成的，都是经过长期而又复杂的生物作用、物理作用和化学作用转化而成的。 采掘煤炭 间接利用 小结提升2：太阳辐射对地球的影响 太阳辐射对地球的影响 为地球提供光和热，维持地表温度，是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力。 为生活、生产提供能量 直接利用：太阳灶、太阳能发电、太阳能热水器等。 间接利用：煤炭、石油等化石燃料。 任务2：太阳辐射对地球产生了什么影响？ 任务3：地球上极光如何产生？ 思考1：太阳大气可分为哪三层？尝试画出太阳大气层分布示意图。 光球层 色球层 日冕层 由内到外厚度加大、亮度降低。 思考1:太阳大气可分为哪三层？尝试画出太阳大气层分布示意图。 太阳内部 色球 光球 日冕 光球是太阳大气的最底层；它发出的可见光最强，是用肉眼可以观测到的太阳表面 光球层 太阳的大气层结构 太阳内部 色球 光球 日冕 色球层 色球位于光球之外 由于色球发出的可见光总量不及光球的千分之一，因此人们平常看不到它，只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到 太阳的大气层结构 太阳内部 色球 光球 日冕 日冕层 日冕是太阳大气的最外层，可以延伸到几个太阳半径，甚至更远 它的亮度仅为光球的百万分之一，只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见 太阳的大气层结构 你们推测一下，太阳大气的哪一层温度最高呢？不管怎么来讲，太阳始终充满了光辉与温暖，给予了地球很大的关怀。实际上，太阳也时不时感冒一下，“打个喷嚏”就能使地球抖擞抖擞。 26 光球层上某些区域区域温度比周围低，颜色看上去深一些，称为太阳黑子。黑子的多少和大小，是太阳活动强弱的标志。 光球层 太阳黑子 思考2：各层大气易出现什么太阳活动？ 1980年左右 90年左右 2000年左右 太阳活动的周期大约11年。 色球层表面忽然出现的大而亮的斑块，称为耀斑。长期的观测发现，大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关。 色球层 耀斑 思考2：各层大气易出现什么太阳活动？ 色球层上喷出的火舌，像太阳的耳朵一样，日珥爆发时会喷射大量带电粒子。 色球层 日珥 思考2：各层大气易出现什么太阳活动？ 日冕结构向外抛射大量带电粒子。它使大范围日冕受到扰动，破坏了太阳风的流动，是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。 日冕层 日冕物质抛射 思考2：各层大气易出现什么太阳活动？ 0 1 0 2 0 3 0 4 日冕物质抛射 光球层 色球层 日冕层 思考3：这些太阳活动，对地球会产生什么影响？ 太阳活动增强，太阳风变得强劲 太阳风暴指太阳活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动，爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流。 太阳活动对地球的影响 高速带电粒子，先从高速和带电两个角度探讨影响。长波通信（long-wave communication）是利用波长长于1000米（频率低于300KHz）的电磁波进行的无线电通信，亦称低频通信。 33 当太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球大气层，会引起大气层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至出现短暂中断 干扰无线 无线电发射塔 35 太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，使地球磁场突然出现“磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向 磁暴现象 有没有试过 风速300km/h的风 吹拂脸庞的感觉？ 要不要尝试一下 风速2880000km/h的风 吹拂脸庞的感觉？ 地球上的极光是在两极附近的天空中，带电的高能粒子和高层大气中的原子碰撞造成的发光现象。来自太阳风的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿磁场线集中到两极附近。当它们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并释放光芒，形成围绕地球磁极的光圈，即极光 。 40 如果太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极地区的高空大气，并与那里的稀薄大气相互碰撞，还会出现美丽的极光 极光现象 育空墓碑山：极光的野性舞台。加拿大北部的育空是一片野性张扬的荒原，古老的地质运动和北极圈联手，给这里带来了非凡的冷艳之美，这里的墓碑山到底是怎样一座山，育空又为何被称为“北极的玄关”。 42 近几十年的研究还表明，地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关，如地震、水旱灾害等 自然灾害 43 小结提升3：太阳活动对地球的影响 位置 太阳大气层 太阳活动 活动周期 对地球的影响 黑子 光球 色球 日冕 耀斑、日珥 日冕物质抛射 11年 ①干扰磁场，产生磁暴现象; ②影响无线电通信; ③对卫星导航，空间通信、电网、航空航天产生影响; ④产生极光现象; ⑤影响地球的气候。 内 中 外 任务3：地球上极光如何产生的？ Lavf55.19.100 $$