第一章 第2节 太阳对地球的影响-【金版教程】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册创新导学案word（人教版2019）

地理　必修 第一册 RJ 第二节　太阳对地球的影响 2024年2月22日到23日，不到24小时，太阳已连续三次爆发X级大耀斑。太阳活动爆发不仅会影响太阳本身，也会影响地球和人类的生活，比如对于地球的气候、通信、导航、电力等方面都有着重要的影响。近期观测到的部分太阳活动爆发能量相当于10亿颗原子弹的威力。那么太阳巨大的能量是从哪里来的呢？ 提示　太阳能量来源于其内部的核聚变反应。 运用资料，说明太阳对地球的影响。 学业质量标准 太阳辐射对地球的影响 太阳活动对地球的影响 水平1 根据资料说出太阳概况，太阳辐射的含义。(综合思维) 根据资料，说出太阳活动的含义。(综合思维) 水平2 根据资料，说出太阳辐射对地球的影响。(综合思维) 根据资料，指出太阳大气层的组成，太阳活动的类型、位置、周期。(综合思维) 水平3 根据图表资料，分析影响太阳辐射的因素。(综合思维) 说明太阳活动对地球的影响，解释主要太阳活动的成因。(综合思维) 水平4 归纳太阳辐射的分布规律，说明典型地区太阳辐射的特点及成因。(区域认知) 通过探讨太阳活动的影响，调控人类活动，实现趋利避害。(人地协调观) 一　太阳辐射对地球的影响 1.太阳概况 (1)实质：炽热的气体星球。 (2)主要成分：氢和氦。 (3)表面温度：约为6__000 K。 2．太阳辐射 (1)概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量的现象。 (2)能量来源：太阳内部的核聚变。 3．对地球和人类的影响 (1)为地球提供光和热。 (2)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。 (3)为生活、生产提供能量，如煤、石油等。 1．判断正误。 (1)太阳的主要成分是氢和氮。(×) (2)地球各纬度地带接收的太阳辐射能量相同。(×) 2．下列能源不属于来自太阳辐射的是(　　) A．风能 　 B．水能 　 C．地热能 　 D．石油 答案：C 解析：地热能来自地球内部，不属于来自太阳辐射的能源。 3．为什么说煤、石油、天然气是太阳提供的能源？ 提示　煤、石油、天然气是地质历史时期的生物在地质作用下形成的能源，所以它们是地质时期被生物固定下来的太阳能。 二　太阳活动对地球的影响 1.太阳大气层结构 从里到外分为光球、色球和日冕三个圈层。 光球层是用肉眼可以观测到的太阳表面。 太阳大气不断释放的高速带电粒子流称为太阳风。 2．太阳活动 (1)概念：太阳大气的变化。 (2)类型及分布 字母 A B C 名称 光球层 色球层 日冕层 太阳活动类型 太阳黑子 太阳耀斑和日珥 日冕物质抛射 (3)重要标志：太阳黑子的多少和大小。 (4)周期：约11年。 3．太阳活动对地球的影响 1．判断正误。 (1)光球层是太阳大气的最外层。(×) (2)太阳耀斑发射的电磁波使地球磁场出现磁暴现象。(×) 2．太阳活动的周期约为(　　) A．9年 B．10年 C．11年 D．12年 答案：C 解析：太阳活动的周期约为11年。 3．试举例说明太阳活动的主要现象及发生位置。 提示　太阳黑子出现在光球层，太阳耀斑和日珥出现于色球层，日冕物质抛射出现于日冕层。 太阳辐射对地球的影响 甘肃省风能、太阳能资源较为丰富。截至2023年底，全省新能源装机规模超过5 490万千瓦，占全省电源装机容量的61.27%，占比居全国第二位。下图为甘肃省太阳辐射[单位：kW·h/(m2·a)]分布示意图。 据此探究下列问题： (1)指出甘肃省太阳辐射分布特征。 (2)造成甘肃省太阳辐射地域差异的主导因素是什么？ (3)分析甘肃省太阳辐射丰富的原因。 (4)简要评价大规模利用太阳能发电的优缺点。 [成果展示]　(1)分布不均；西北部太阳辐射丰富，东部、东南部太阳能资源相对匮乏。 (2)天气(降水)。 (3)甘肃省位于中纬度地区，夏季太阳高度较大，白昼较长；地处内陆，降水少，晴天多，日照时间长；地形以山地、高原为主，海拔高，空气稀薄，大气透明度高。 (4)优点：太阳能分布范围广，能量巨大，清洁无污染。 缺点：占地面积大，成本高；受纬度、天气、季节、昼夜等因素影响较大，不稳定。 1．太阳辐射对地球的影响 (1)对地球环境形成和变化的影响 (2)对人们生产和生活的影响 2．影响太阳辐射的因素 3．我国太阳辐射能的时空分布规律 时间 夏季大部分地区太阳高度角大，光照时间长；太阳辐射能夏半年多于冬半年 空间 太阳辐射能分布大体上由东南向西北递增；大体上的界线：大兴安岭→北京西侧→兰州→昆明→西藏南部，界线以西以北广大地区太阳辐射能较丰富 如下图所示： 下图是一种以太阳能为能源的交通信号灯。读图，完成(1)～(2)题。 (1)有人注意到在一周白天中，同一交通信号灯的亮度会出现变化，你认为主要影响因素是(　　) A．海拔 B．电网供电 C．阴晴状况 D．交通流量 (2)下列哪一个城市大量设置这种交通信号灯效果会更好(　　) A．拉萨 B．重庆 C．大庆 D．海口 [科学思维]　太阳辐射的分布及影响因素的分析思路 类题透析 思路点拨 影响因素 纬度低(高)，白昼长(短)，多晴天(阴雨天)，地势高(低)，太阳辐射强(弱) 受阴晴状况的影响，太阳能发电量会有明显的变化，导致交通信号灯亮度出现变化 分布 我国太阳辐射最强的地区为青藏高原，太阳辐射最弱的地区为四川盆地 拉萨位于青藏高原，太阳辐射最强 [答案]　(1)C　(2)A 太阳活动对地球的影响 2023年全年太阳上出现的黑子活动区个数为361个，比2022年多了100个。2023年上半年记录的最高级别的太阳耀斑比2022年全年还多。图一示意2023年上半年某时刻的太阳照片，图二示意2005—2025年太阳黑子相对数变化(含预测)，太阳黑子相对数最少的年份为太阳活动谷年，太阳黑子相对数最多的年份为太阳活动峰年。 据此探究下列问题： (1)指出图一中甲和乙分别表示的太阳活动类型及其所在的太阳大气层。 (2)据图推测下一次太阳活动谷年年份，并说明可以用太阳黑子的数量变化推测太阳活动周期的依据。 (3)列举两个2023年上半年受太阳活动影响较大的产业部门。 [成果展示]　(1)甲为太阳耀斑，在色球层；乙为日珥，在色球层。 (2)大约在2031年。太阳黑子的多少和大小是太阳活动强弱的标志，图中连续相邻两个太阳黑子谷年的时间间隔大约是11年，即太阳活动周期约为11年。 (3)航空航天；空间通信。 1．太阳活动的特征 人类能够直接观测到的太阳，是太阳的大气层，由里向外依次是光球层、色球层和日冕层，不同的大气层上发生的太阳活动类型不同，其特征及对地球的影响如下所示： 2．太阳活动对地球的影响 下图为阜新暴雨日数与太阳黑子活动周期关系图，图中将太阳黑子谷值周期各年划分为m－5、m－4、m－3、m－2、m－1、m、m＋1、m＋2、m＋3、m＋4、m＋5，其中m为太阳黑子谷值年，其他为谷值周期内各年。读图，完成(1)～(2)题。 (1)由图可知，某年太阳黑子相对数与阜新相对应年份暴雨日数(　　) A．完全一致 B．毫无关联 C．大致呈正相关关系 D．大致呈负相关关系 (2)对阜新暴雨日数与太阳黑子活动周期关系的研究可以(　　) ①确定阜新暴雨日数具有周期性　②确定阜新暴雨日数无明显周期性　③有助于暴雨、洪涝灾害的预报　④有助于减少阜新的洪涝灾害次数 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ [科学思维]　太阳活动对地球的影响的分析思路 类题透析 思路点拨 影响 太阳活动对地球气候、空间通信、卫星导航等产生影响 太阳黑子较少时，暴雨日数较多，二者大致呈负相关关系 研究意义 研究太阳活动有助于减轻太阳活动对人类的影响 根据太阳黑子活动周期与暴雨日数的关系可知，暴雨具有周期性，有助于暴雨、洪涝灾害的预报 [答案]　(1)D　(2)A 综合思维——太阳能发电 截至2023年底，全国太阳能发电装机容量约609.49 GW，同比增长55.2%，其中新增光伏装机216.88 GW，几乎是近四年光伏新增装机量之和。太阳能发电的开发越来越多，太阳能发电的优势、类型有哪些呢？ 1．太阳能发电的优势 (1)能量巨大，取之不尽，且不受地域限制。 (2)光伏发电的能量转换进程简略，是直接从光子到电子的转换。 (3)不排放温室气体和污染物，属于清洁能源。 (4)无需冷却水。 (5)发电设备使用寿命长，可达20年以上。 2．太阳能发电类型 太阳能发电有两种类型，一类是太阳能光发电，另一类是太阳能热发电。 (1)太阳能光发电。是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式。 (2)太阳能热发电。是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能。 3．太阳能发电的应用 (1)地面光伏电站。 (2)太阳能建筑。 (3)交通领域：交通信号灯、路灯、航标灯。 (4)通信领域：广播电源系统、农村载波电话光伏系统、卫星导航设备供电等。 (5)石油、海洋、气象领域：石油钻井平台生活及应急电源、海洋、气象观测设备等。 (6)太空领域：卫星、航天器、空间太阳能电站等。 4．世界较大的太阳能电站 (1)本班太阳能发电站 位于埃及阿斯旺省本班沙漠地区，在开罗以南约650千米。电站占地37.2 km2，总容量为1 650兆瓦，电站于2019年11月建成，是目前世界第四大太阳能发电厂。 (2)宁夏腾格里太阳能电站 位于宁夏腾格里沙漠中，占地43 km2，总额定容量1 547兆瓦。它还将光伏和沙漠治理、节水农业相结合，开创了沙漠光伏并网电站的成功先河。 随着电动车市场的快速发展，对充电桩的需求日益旺盛。光伏车棚是将光伏组件和车棚结合在一起，既能满足停车需求，又能将多余的电供给电网，增加收益。目前国内开始大力推广太阳能光伏车棚。读图，完成1～2题。 1．相较于传统充电桩，光伏车棚建设的优势包括(　　) ①可增创收益　②可遮阳挡雨　③开发成本低　④国家政策支持 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 答案：B 解析：据材料可知，光伏车棚建设可将多余的电供给电网，可增创收益，①正确；车棚能满足停车需求，可遮阳挡雨，②正确；目前国内开始大力推广太阳能光伏车棚，有国家政策支持，④正确；光伏车棚是将光伏组件和车棚结合在一起，开发成本较高，③错误。故选B项。 2．我国大力推广太阳能光伏车棚的原因有(　　) ①太阳能稳定性好　②太阳能无污染　③太阳能取之不尽　④新能源车增加 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 答案：D 解析：据材料可知，随着电动车市场的快速发展，新能源车增加，对充电桩的需求增加，④正确；太阳能无污染，取之不尽，但不稳定，①错误，②③正确。故选D项。 [教材第9页思考] 思路点拨　①读图1.12，大气上界太阳辐射由赤道向两极递减(由低纬向高纬递减)。 ②读图1.13，热带雨林的生物量大于亚寒带针叶林。纬度低，生物量大。 ③大气上界太阳辐射越多，生物量越大。 [教材第13页活动] 思路点拨　1.a图中太阳黑子数处于波谷的年份大致是1976年、1986年、1996年、2008年。时间间隔分别为10年、10年、12年。 2．b图中最左侧波谷年份大致为1700年，最右侧波谷年份大致为2008年，时间间隔308年。共28个波峰。计算可知，相邻两个波谷间的平均时间间隔为11年。 3．太阳黑子数变化周期平均约为11年，每一次太阳黑子数变化周期并不完全相同，但都接近11年。 ( 难 度 题 号 知 识 点 ) ★ ★★ 太阳辐射对地球的影响 1，2，7，10，11(1) 3，6 太阳活动对地球的影响 4，9，11(2)(3)(4)(5) 5，8 一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求) (2024·新疆阿克苏高一阶段练习)“光伏扶贫”主要是在住房屋顶(图一)和农业大棚上(图二)铺设太阳能电池板获取电能，农民可以自用，也可将多余的电量卖给国家电网，即“自发自用、多余上网”。据此完成1～3题。 1．下列自然现象与太阳辐射无关的是(　　) A．风的形成 B．岩浆喷发 C．生物的出现 D．海水蒸发 答案：B 解析：岩浆喷发是地球内部的岩浆活动，与太阳辐射无关，B项符合题意；太阳辐射为地球提供光和热，维持地表温度，为地球上水循环、大气运动、水体运动、生物和人类活动提供动力，因此A、C、D三项都与太阳辐射有关，均不符合题意。 2．“光伏扶贫”中利用太阳辐射能(　　) A．维持地球表面的温度 B．促进圈层间物质迁移 C．为人类间接提供能量 D．为大气运动提供动力 答案：C 解析：太阳辐射为地球提供光和热，维持地表温度，为地球上水循环、大气运动、生物和人类活动提供动力。但本题强调的是“光伏扶贫”中利用太阳辐射能，即在住房屋顶和农业大棚上铺设太阳能电池板，将太阳能转化为电能，所以C项正确。 3．“光伏扶贫”卖给国家电网电量最少的季节是(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 答案：D 解析：相较其他三个季节，我国冬季太阳高度角小，光照时间短，太阳辐射量最小；冬季气温低，采暖对能源的需求量大。D项正确。 (2024·河北沧州高一期末)极光常见于高纬度地区，但在磁暴特别强烈的情况下，极光发生的范围有可能向较低纬度扩展。2023年12月1日晚，北京(40°N)的天际出现了浅红色至粉红色的极光(如图)。据此完成4～5题。 4．引起极光现象的太阳活动主要是(　　) A．太阳黑子和太阳耀斑 B．太阳黑子和太阳风 C．日珥和太阳黑子 D．太阳耀斑和太阳风 答案：D 解析：太阳耀斑和太阳风能够释放大量的高能带电粒子流，粒子流受地球磁场作用，偏向极地上空，轰击高层大气，产生极光，D项正确。 5．磁暴的发生会导致(　　) ①北京当日降水增多　②卫星导航误差增大 ③航空通信信号变差　④厄尔尼诺现象发生 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 答案：C 解析：磁暴会干扰大气电离层，使无线电短波信号削弱或中断，而卫星导航和航空通信都需要无线电短波通信，所以磁暴发生会导致卫星导航误差增大、航空通信信号变差，②③正确；磁暴的发生与北京当日降水和厄尔尼诺现象直接关联度不大，①④错误。故选C项。 (2024·黑龙江大庆实验中学期末)一般认为月均太阳辐射总量在300兆焦/平方米以上，能够使集热面积3平方米热水器产生的热水量满足人们日常生活的热水需求。读重庆市月均太阳辐射总量分布图，完成6～7题。 6．重庆月均太阳辐射总量在一年内(　　) A．满足日常需求8个月 B．超过半年完全不可利用 C．年内变化幅度比较小 D．满足日常需求不到半年 答案：D 解析：从图中可以看出重庆太阳辐射量冬季较少，夏季较多，年内变化幅度大，C项错误；由材料“一般认为月均太阳辐射总量在300兆焦/平方米以上，能够使集热面积3平方米热水器产生的热水量满足人们日常生活的热水需求”并结合图可知，满足利用时间达5个月(5—9月)，超过半年时间不能满足利用，而不是不可利用，A、B两项错误，D项正确。 7．与重庆相比，拉萨太阳能丰富的原因有(　　) ①纬度低，太阳高度角大　②阴雨天少晴天多，大气透明度好　③地势高，距离太阳近，太阳辐射强　④地势高，空气稀薄，太阳辐射强 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 答案：D 解析：青藏高原太阳辐射强的主要原因是海拔高，大气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射多，④正确；降水少，晴天更多，大气透明度好，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射多，②正确；拉萨与重庆纬度差异小，①错误；青藏高原与四川盆地的高差，相较日地距离来说，几乎无影响，③错误。D项正确。 (2024·山东济南高一期末)太阳射电流量(F107)是太阳10.7 cm波长附近的辐射通量值，具有11年左右的周期，与太阳活动水平呈正相关。下图为2009—2023年太阳10.7 cm射电流量月均值。据此完成8～9题。 8．根据图文资料，下列说法最可信的是(　　) A．2009年仅1个月就出现3个X级(最高级别)太阳耀斑 B．2014年较上年太阳活动水平更低，进入太阳活动低谷年 C．2019年太阳表面惊现巨大太阳黑子，或导致全球电网瘫痪 D．2023年绚丽多姿，我国北方多地上演“极光秀” 答案：D 解析：读图可知，太阳10.7 cm射电流量月均值在2023年达到峰值，因为其与太阳活动水平呈正相关，所以2023年太阳活动达到峰值，受太阳活动影响，我国北方多地上演“极光秀”，D项正确；2009年太阳10.7 cm射电流量月均值处于较低值，太阳活动水平较低，且无法判断太阳耀斑数量，A项错误；2014年较上年太阳活动水平更高，B项错误；2019年太阳10.7 cm射电流量月均值处于较低值，太阳活动水平较低，C项错误。 9．2023年11月30日，中国气象局国家空间天气监测预警中心发布大磁暴预警，下列天气指数受此影响明显的是(　　) ①洗车指数　②短波收听指数　③交通指数　④信鸽飞行指数　⑤穿衣指数　⑥北斗导航指数 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③ D．④⑤⑥ 答案：B 解析：太阳活动高峰值时，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，短波收听指数、北斗导航指数会受影响，②⑥正确；太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场，影响信鸽飞行，信鸽飞行指数会受影响，④正确；洗车指数、穿衣指数主要受天气状况影响，①⑤错误；交通指数主要受人口、时间等因素影响，③错误。故选B项。 二、综合题(共2题) 10．(2024·河南信阳高中阶段练习)阅读图文材料，完成下列要求。 材料一　下图为我国多年平均年太阳辐射总量(亿焦耳/平方米)分布示意图。 材料二　据报道，2021年6月18日，中国首个空间太阳能电站实验基地项目在重庆璧山正式启动，计划在距离地球表面3.6万千米的高空建造“太空三峡”——巨大的太阳能电站，以收集太阳能并将其转化为电能，然后通过微波成激光等技术传输回地球，以提供清洁、可持续的能源。 (1)说出图中等值线a所代表的数值大小。描述我国年均太阳辐射总量分布的总体特点。 (2)简析图中P地年均太阳辐射总量比Q地大的主要原因。 (3)与传统地面太阳能电站相比，从能源开发角度简述计划实施的“太空三峡”的优点。 答案：(1)40。年均太阳辐射总量分布不均，整体上是东南少，西北多；青藏高原年均太阳辐射总量最多，四川盆地最少。 (2)纬度较低，太阳高度角大；地势较高，空气稀薄；空气杂质较少，大气透明度高，对太阳辐射的削弱作用小。 (3)太阳辐射强，太阳能更丰富；受天气状况影响小，能量稳定。 解析：第(1)题，读图可知，图中等值线a位于我国四川盆地地区，阴雨天气多，应属于太阳辐射量低值区域，结合等值距10可得，a点数值应为40。读图可知，图中年均太阳辐射总量等值线数值由西北向东南递减，可知我国的年均太阳辐射总量空间分布不均，西北内陆多，东南沿海少；图中青藏高原地区等值线数值为高值中心，年均太阳辐射总量最多，四川盆地为低值中心，年均太阳辐射总量最少。第(2)题，影响太阳辐射强弱的因素有纬度、海拔、日照长短、天气状况等。图中P地位于青藏高原西部，纬度较低，太阳高度角大；加上地势较高，空气稀薄，大气透明度高，大气对太阳辐射的削弱作用小，太阳辐射强，所以年均太阳辐射总量大。而Q地位于内蒙古地区，纬度较高，冬季日照时间短；地势较P地低，所以年均太阳辐射总量小。第(3)题，结合材料“计划在距离地球表面3.6万千米的高空建造‘太空三峡’——巨大的太阳能电站，以收集太阳能并将其转化为电能”可知，由于该太阳能电站海拔高，受大气的削弱作用弱，所以太阳辐射更强，太阳能更丰富；受天气状况的影响小，太阳能能量稳定。 11．(2024·陕西榆林高一阶段练习)阅读图文材料，完成下列要求。 太阳是太阳系的中心天体，质量占整个太阳系质量的99.86%，其主要以太阳辐射和太阳活动的方式影响地球。科学家通常用太阳黑子相对数反映太阳活动的强烈程度，太阳黑子相对数少的年份就称为太阳活动的极小年，两次相邻的极小年之间为一个太阳活动周。图一为太阳结构示意图，图二示意2005—2023年太阳黑子相对数的变化情况。 (1)太阳辐射是太阳以________的形式不断向宇宙空间放射能量的现象，太阳的能量来自太阳内部的________(填“核聚变”或“核裂变”)反应。 (2)据图二推算一个太阳活动周的周期大致是________年。 (3)太阳大气的变化称为太阳活动，可以作为太阳活动强弱标志的是太阳黑子的________。太阳黑子出现的区域比周围区域温度偏________(填“高”或“低”)，太阳黑子发生在太阳大气的________层(填数码)，该层发出的可见光最________(填“强”或“弱”)。 (4)太阳大气的色球层上有时会出现一些突然增亮的斑块，这些斑块是________。________也是发生在色球层上的一种剧烈的太阳活动现象，其爆发时会喷射大量________。 (5)太阳活动对地球有显著影响。请举例说明太阳活动增强时对地球的影响。 答案：(1)电磁波　核聚变　(2)11 (3)多少和大小　低　①　强 (4)太阳耀斑　日珥　带电粒子 (5)扰动地球磁场，产生磁暴现象；干扰地球大气层，产生极光现象；对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性影响等。 解析：第(1)题，根据所学知识可知，太阳辐射是太阳以电磁波的形式不断向宇宙空间放射能量的现象，太阳的能量来自太阳内部的核聚变反应，目前太阳处于壮年期。第(2)题，读图可知，图中2008年太阳黑子相对数量最小，下一个太阳黑子相对数最小值大致出现在2019年，故推算太阳黑子活动的平均周期为11年。第(3)题，根据所学知识，太阳黑子的多少和大小可以作为太阳活动强弱标志。太阳黑子出现的区域比周围区域温度偏低，因此颜色看上去深一些，太阳黑子发生在太阳大气的光球层，为①，光球层发出的可见光最强，是用肉眼可以观测到的太阳表面。第(4)题，根据所学知识可知，色球层上有两种太阳活动，一为太阳耀斑，另外一个为日珥，日珥爆发时会喷射大量带电粒子。太阳耀斑是太阳大气的色球层上忽然出现的大而亮的斑块。第(5)题，根据所学知识可知，太阳活动产生的高能带电粒子会扰动地球磁场，产生磁暴现象；高速冲击两极地区的高空稀薄大气，干扰地球大气层，产生极光现象；其电磁辐射还会对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性影响等。 18 学科网（北京）股份有限公司 $$