1.1 地球所处的宇宙环境讲义2025--2026学年高一地理中图版必修一

该高中地理讲义以“地球所处的宇宙环境”为核心，通过表格对比八颗行星物理性质，分类归纳类地行星、巨行星、远日行星特征，系统梳理太阳活动对地球的影响，构建清晰知识脉络，突出宇宙环境、行星特征、太阳活动等重难点内在联系。 讲义亮点在于“情境化问题+变式训练”设计，如结合“先驱者10号”航天器数据计算距离培养综合思维，分析太阳能光热电站利弊渗透人地协调观。答案解析详尽，适配不同学生，助力教师精准教学，支持学生自主复习提升。

1.1地球所处的宇宙环境 【教材P4探索】 "先驱者10号"航天器 "先驱者10号"航天器是美国国家航空航天局于1972午3月2日发射的一艘非载人航天器，旨在研究小行星带、木星的周边环境、宇宙射线以及太阳系中最远能够到达的地。它是人类历史土第一个安全通过小行主带，以及第一个近距离观测木星的航天器。1983年6月13日，"先驱者10号"航天器飞出海王星轨道，当时的速度高达每秒钟14千米。2003年1月23日，"先驱者10号"航天器在距离地球122.3亿千米处与地球失去联络。目前，"先驱者10号"航天器仍在惯性作用下驶向距离地球68光年的恒星毕宿五。 图1-1-1"先驱者10号"航天器 思考： 1.按照每秒钟14千米的飞行速度计算，"先驱者10号"航天器现在距离地球多远?目前"先驱者10号"航天器飞离太阳系了吗? 2.请你思考我们的宇宙环境是怎样的。 【答案】 1.截至2022年6月6日，“先驱者10号”航天器距离地球的距离分析思路如下： ①“先驱者10号”发射时间为1972年3月2日，距今（2022年6月6日）约50年97天，即约1059×109秒。 ②“先驱者10号”的飞行速度为14千米每秒，则其与地球的距离为14千米/秒×1.59×109秒＝2.2×1010千米。 学科网（北京）股份有限公司 太阳至海王星的平均距离约为4.5×109千米，4.5×109千米＜2.2×1010千米，据此判断目前“先驱者10号”航天器已经飞离了太阳系。 2.宇宙时空无限，由不同的天体物质组成，天体都在不停地运动着；宇宙是超低温、强辐射、高真空（缺氧）、高速度的。 【教材P7读表】 物理性质 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 距日远近(地球=1) 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.58 19.20 30.05 质量(地球=1) 0.06 0.82 1.00 0.11 317.83 95.16 14.54 17.15 表面温度/K 440 737 288 210 112~165 84～134 53～76 55～72 体积(地球=1) 0.06 0.86 1.00 0.15 1321.33 763.59 63.08 57.74 自转周期/d 58.64 243.02 1.00 1.03 0.41 0.43 0.72 0.67 公转周期/年 0.24 0.62 1.00 1.88 11.86 29.46 84.01 164.80 赤道半径/km 2440 6052 6378 3396 71492 60268 25559 24764 卫星数 0 0 1 2 79 62 27 14 注：K是热力学温度单位，中文名称为开尔文。与摄氏温度的关系式为t{℃}=T{K}-273.15。 表1-1-1八颗行星主要物理性质比较 按照距日远近、质量、体积等特征，通常将八颗行主分为类地行主(水星、金星、地球、火星)、巨行星(木星、土星)和远日行星(天王星、海王星)三类。读表1-1-1，分析这三类行星分别有哪些共同特征。 【答案】 类地行星特征：表面温度高，体积、质量小，公转周期短。 巨行星特征：表面温度较低（介于类地行星和远日行星之间），体积、质量大，公转周期较长。 远日行星特征：表面温度最低，体积、质量较大（介于类地行星和巨行星之间），公转周期最长。 【教材P8思考】 比较金星、火星与太阳的距离和表面平均温度的关系。假如地球处在金星或火星的位置，其表面平均温度会发生什么变化?这适合生物的生存吗? 【答案】 行星与太阳的距离和表面平均温度的关系是行星离太阳越远，其表面平均温度越低，反之，则越高。假如地球处在金星的位置，其表面平均温度会升高；假如地球处在火星的位置，其表面平均温度会降低。行星表面温度过高或过低均不适合生物生存。 【教材P9读图】 图1-1-7太阳辐射的纬度分布 1:250 000 000 读图1-1-7，分析太阳辐射的纬度分布规律，试用太阳辐射的纬度分布未解释自然景观沿纬度方向的变化 【答案】 图中显示，低纬度年太阳辐射总量大，获得的太阳辐射多，高纬度年太阳辐射总量小，获得的太阳辐射少，因此，太阳辐射的纬度分布规律是大致从低纬度向高纬度递减。低纬度获得的太阳辐射多，主要分布热带自然景观，如赤道附近的热带雨林景观，南北纬10°至南北回归线之间的热带草原景观，南北回归线附近的热带荒漠景观等；高纬度获得的太阳辐射少，主要分布寒带自然景观，如极地苔原景观；中纬度获得的太阳辐射介于低纬度和高纬度之间，主要分布亚热带和温带自然景观，如亚热带常绿阔叶林、亚热带常绿硬叶林和亚热带草原、荒漠景观，温带落叶阔叶林、针叶林和草原、荒漠景观等。 【教材P12思考】 分析空间天气会对人类活动造成哪些影响。比较空间天气与日常天气的异同。 【答案】 1.空间天气会对人类活动的影响： ①空间天气对人类活动的有利影响：良好的空间天气指行星际空间处于相对平静的状态，有利于运载火箭正常发射、卫星正常运行，人类活动不受干扰。 ②空间天气对人类活动的不利影响：恶劣的空间天气指行星际空间发生剧烈变化，如出现日冕物质抛射、大的耀斑爆发、磁暴等现象，造成卫星失效、通信中断、导航失灵、电网瘫痪等，由此导致的社会秩序混乱，则使灾害的后果更加难以预测。 具体影响有： ａ．可导致输电线路崩溃，缩短石油、天然气等管道的使用寿命，缩短光缆的使用寿命，影响数据通信； ｂ．会影响地下勘探、隧道中的精密定位和测量等； ｃ．和某些重大疾病有关联，会对许多生物的活动产生重大的影响；ｄ．会危及空间作业的宇航员、高空飞行员及飞机上乘客的安全； ｅ．会威胁航天器的安全； ｆ．会影响地球上的天气和气候。 2.①空间天气预报的主要内容包括： ａ．太阳活动，如太阳黑子、耀斑、太阳风等； ｂ． 行星际空间天气，如太阳风状态、行星际磁场的大小和方向等； ｃ．地球空间天气，如磁暴、极光现象、电离层状况等。 预报的空间天气指数包括短波收听指数、信鸽飞行指数和卫星导航指数。 ②日常天气预报的主要内容包括：阴晴雨雪、最高和最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气如寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度。 【教材P13作业题】 1.向同学们描述你所知道的与太阳活动有关的地理现象 2.阅读材料并结合所学知识，简述使用太阳能光热电站给人们生活带来的利与弊。 太阳为地球源源不断地提供着尤和热。随着科技的进步，人们开始利用太阳能资源。例如，太阳能尤热电站是通过数以十万计的反尤板聚焦太阳能，通过加热高塔顶端的锅炉，产生蒸气，进而驱动发电机发电。 太阳能光热电站 3.根据给出的材料和“太阳黑子活动与关中平原旱涝年份的关系”图，完成下列各题。 太阳能光热电站我国学者通过对1960-2010年太阳黑子活动周期与陕西省关中平原旱涝年份关系的研究，分析出太阳黑子活动与关中平原发生旱涝灾害的时期有一定的关联。 太阳黑子活动与关中平原旱涝年份的关系 （1）太阳黑子活动(用黑子相对数表示)呈现周期性变化，图中4个完整周期各是多少年7平均是多少年？ （2）上图中发生旱涝的年份与太阳黑子活动周期有什么关系 【教材习题答案】 1．与太阳活动有关的地理现象：①世界上许多地区降水量的年际变化与太阳黑子的变化周期有一定的相关性；②亚寒带许多高龄树木年轮的疏密变化规律与太阳黑子的活动周期相吻合；③我国地震活跃期和严重洪涝与太阳黑子数的变化规律有一定关联；④南北两极地区的高空出现的美丽极光与太阳活动有关。 2．利：提供清洁电力能源；减少大气污染；减少环境破坏。 弊：占用大量土地；汇聚的太阳光有一定危险。 3．提示第一个周期：1964-1976年，共12年；第二个周期：1976-1986年，共10年；第三个周期：1986-1996年，共10年；第四个周期：1996-2008年，共12年。平均周期为11年。 （2）旱涝发生时间与太阳活动具有很强的相关性。太阳黑子集中爆发的年份多会发生严重的旱涝灾害，太阳黑子的低谷时期也多会发生严重的旱涝灾害。 【定点变式训练】 日冕物质抛射是太阳大气中等离子体和磁场的大规模爆发活动，是太阳活动中最引人注目的现象之一。下图示意1996年至2020年日冕物质抛射每月发生次数的时间序列。读图，完成下面小题。 1.推测2013年( ) A.太阳黑子面积较小 B.地球电离层受到干扰 C.地球磁场相对平静 D.卫星通信安全稳定 2.日冕物质抛射时，在极地离地面90—150千米处( ) A.空气密度增加 B.极光现象壮观 C.云层厚度扩大 D.流星现象增多 太阳辐射以平行光线的形式直接投射到地面上,称为太阳直接辐射。下图为贵州贵阳和新疆塔中(塔里木盆地中部)太阳直接辐射的年变化。读图回答下面小题。 3.导致塔中春、秋季太阳直接辐射差异的最主要原因是春季( ) A.正午太阳高度低 B.白昼时间短 C.阴雨天气少 D.风沙天气多 4.塔中和贵阳太阳直接辐射差异明显,其主要影响因素是( ) A.纬度 B.气候 C.地形 D.植被 5.阅读图文材料,完成下列问题。 2019年11月29日晚,土星、月球、金星、木星齐聚天宇,在西南方低空排成一条直线,上演“四星连珠”的天文奇观。下图为太阳系八颗行星示意图以及网友拍摄的“四星连珠”天文奇观。 (1)“四星连珠”的四个天体中,天体类型不同的是____。 (2)按八颗行星的体积、质量,“四星连珠”的天体中,属于类地行星的是____。 (3)上左图能够反映出八颗行星绕日公转轨道的方向具有同向性,轨道形状具有____性,轨道平面具有共面性。 (4)(关键环节题)地球是我们已知唯一存在生命的星球,所以分析地球存在生命的原因是我们这部分内容的关键环节。图示能反映出其存在生命的条件是____。 【变式训练答案】 1.答案：B 解析：本题考查太阳活动对地球的影响。读图可知，2013年日冕物质抛射每月发生次数较多，说明太阳活动较为强烈，太阳黑子面积应较大，A错误；日冕物质抛射的大量高能带电粒子流会干扰地球电离层，威胁卫星通信安全，B正确，D错误，太阳活动强烈会影响地球磁场，产生磁暴现象，C错误 2.答案：B 解析：本题考查太阳活动对地球的影响。日冕物质抛射对空气密度影响较小，A错误；高能带电粒子流冲进两极高层大气，在高纬度地区形成极光现象，B正确；云层厚度与日冕物质抛射无关，且90千米以上高空几乎没有水汽，因此没有云层，C错误；流星现象与日冕物质抛射无关，D错误 3.答案：D 解析：塔中深居内陆,气候干旱,春季与秋季相比,均降水少,日照时间相差不大,甚至春季稍长些,但春季地面缺乏植被保护,风沙天气多,风沙导致太阳辐射被削弱,从而使春季直接太阳辐射少,选D。 4.答案：B 解析：塔中深居内陆,气候干旱,春季与秋季相比,均降水少,日照时间相差不大,甚至春季稍长些,但春季地面缺乏植被保护,风沙天气多,风沙导致太阳辐射被削弱,从而使春季直接太阳辐射少,选D。塔中属于大陆性气候,降水少,晴天多,获得直接太阳辐射多;贵阳则是亚热带季风性湿润气候,降水多,阴雨天气多,获得的太阳直接辐射少,选B。 5.答案：(1)月球 (2)金星 (3)近圆 (4)行星运行环境安全稳定 日地距离适中,温度适宜 解析：(1)四个天体中,土星、金星、木星都属于行星,月球属于卫星,与其他三个天体类型不同 (2)八大行星中,水星、金星、火星的体积和质量与地球相近,都属于类地行星,木星和土星属于巨行星,天王星和海王星属于远日行星。因此四个天体中,属于类地行星的是金星。 (3)左图可以反映出八大行星绕日公转的方向相同,具有同向性;轨道形状都接近正圆形,具有近圆性;八大行星的公转轨道面接近在一个平面,具有共面性。 (4)图中信息可以反映出,八大行星各行其道,互不相扰,行星运行环境安全稳定;日地距离适中,地球获得的太阳辐射适中,使地球具有适宜的温度条件。 $$