1.1 地球所处的宇宙环境 课件 2025-2026学年高一上学期 地理 中图版 必修一

该高中地理课件以“先驱者10号”航天器为切入点，由宇宙探索引入天体系统、太阳系结构及地球生命条件等内容，层层递进地构建起从宏观宇宙到微观地球的完整知识体系，形成清晰的学习支架，帮助学生建立空间认知与科学思维的桥梁。 其亮点在于融合人地协调观、综合思维与区域认知三大核心素养，通过真实案例如“先驱者10号”飞行距离计算和太阳活动对地球影响的图表分析，引导学生理解人类在宇宙中的位置与责任，培养系统性思考能力。课件设计注重图文结合，包含多张示意图、数据表格和极光实景图，强化地理实践力的渗透，既提升学生探究兴趣，又助力教师高效开展情境化教学。

第一节 地球所处的宇宙环境 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年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方。它是人类历史上第一个安全通过小行星带,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目，由于发射功率不足。“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。 “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? 日前“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。 14×60×60×24×365×51=22516704000 光年是长度单位，用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离。1光年约为9.46×1012千米。 在晴朗无云的夜晚，我们仰望天空，看到满天星斗熠熠发光，产生无限的遐想:宇宙到底是什么样子呢? 宇宙 何谓宇宙?中国古代哲人认为:“四方上下曰宇，往古来今曰宙。” 宇宙是时间和空间的统一。 是万事万物的总称。 千百年来，人类一直在通过各种方式探索、认识宇宙，产生了各种观点和学说。直到20世纪60年代，依靠现代空间探测技术，人类才对宇宙空间有了比较清楚的认识。 宇宙由不同形态的物质组成，我们把这些物质统称为天体。 有些天体是我们肉眼可以看到的。在北半球，我们肉眼能够看见的最遥远的天体系统是仙女座星系，它距离地球200多万光年。 有些天体需要借助望远镜或其他空间探测手段才能观测到，还有--些天体是现有技术无法观测到的。 科学家按照体积、质量、温度、成分、形态等物理和化学性质将宇宙中的天体划分为星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体和星际物质等。 其中星云和恒星是宇宙中的基本天体，是构成宇宙的主要物质形态。 星云 蟹状星云 马头星云 猫眼星云 由气体和尘埃组成，其主要成分是氢。 太阳 恒星 由炽热气体组成、能够自身发光的球形或类似球形的天体。 像太阳这样的恒星在银河系中约有1500多亿颗。 行星 在椭圆轨道上环绕恒星运行、近似球状的天体。 质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光发亮。 卫星 卫星是环绕行星运转的天体。 月球 彗星，是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状的独特外貌。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分。彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。彗星的质量、密度很小，当远离太阳时只是一个由水、氨、甲烷等冻结的冰块和夹杂许多固体尘埃粒子的“脏雪球”。当接近太阳时，彗星在太阳辐射作用下分解成彗头和彗尾，状如扫帚。 哈雷彗星，周期76年 流星是指运行在星际空间的流星体（通常包括宇宙尘埃和固体块等空间物质）接近地球时被地球引力吸引，在高速穿越地球大气层时发生电子跃迁所产生的光迹。大部分流星体在落到地面之前便会被消耗殆尽，少部分则会掉到地面上，称之为陨石。 大部分可见的流星体都和沙粒差不多，重量在1克以下。流星体进入大气层的速度介于11km/s到72km/s之间，各个流星的颜色会因其燃烧程度而有所不同。 人造天体 人造卫星-北斗 人造卫星 飞船 空间实验室 。 猎户座大星云 太阳(恒星)) 土星(行星) 天王星的卫星 海尔一波普慧星 划过天际的流星体 宇宙中的天体都在不停地运动着。 邻近的天体相互吸引，形成了以质量大的天体为中心，其他天体围绕这个中心旋转的天体集团，科学家称它们为天体系统。 天体系统的规模相差悬殊，在已发现的天体系统中，按其规模可分为可观测宇宙、星系、恒星系统和行星系统四个层次。 可观测宇宙 河外星系 银河系 星系 太阳系 其他恒星系统 恒星系统 地月系 其他行星系统 可观测宇宙 银河系 太阳系 地月系 太阳系 太阳是一颗恒星。太阳系是由太阳和以太阳为中心，受它的引力支配而环绕它运行的天体所构成的系统。 太阳系成员包括太阳、八颗行星及其卫星、众多的小行星、彗星、流星体和行星际物质等。 在太阳系中，太阳的质量最大，约占太阳系总质量的99.86%。 行星本身不发射可见光，靠反射太阳光而发亮。地球是太阳系八颗行星之一。 另外七颗行星按照距离太阳的远近，由近及远分别为水星、金星、火星 木星、土星、天王星和海王星，前五颗行星我们用肉眼可见，后两颗行星只能借助观测设备( 天文望远镜)才能看到。 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 行星 质量 （地球＝1） 体积 （地球＝1） 表面温度/K 自转周期 （天） 公转周期 （年） 卫星数 水星 0.05 0.056 440 59 0.24 0 金星 0.82 0.856 737 243 0.62 0 地球 1 1 288 1 1 1 火星 0.11 0.15 210 1 1.88 2 木星 317.94 1316 112～165 0.41 11.86 79 土星 95.18 745 84～134 0.43 29.46 62 天王星 14.6 65.2 53～76 0.65 84.01 29 海王星 17.2 57.1 55～72 0.67 164.8 14 按照距日远近、质量、体积等特征，通常将八颗行星分为类地行星(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。 太阳系中的行星都围绕着太阳运行， 卫星分别围绕各自的中心天体——行星运行， 彗星则在扁长的椭圆形轨道上围绕太阳运行。 运行 地球 地球是太阳系中一颗普通的行星，就体积和质量而言，在太阳系中并不突出。 现代宇宙探测结果表明，地球是宇宙中目前已知的唯一有生物特别是存在着高级智慧生物的天体。 由此可见，地球是宇宙中一颗十分独特的行星。 1、地球与太阳的距离适中， 使地球表面保持着适宜的温度(近地表1.5米平均气温约15C)，使水主要以液态的形式存在，有利于生命物质的形成和演化。 地球上适宜生命生存的条件。 2、地球的体积和质量适中， 保证了适当的引力，既可吸附大量气体包围在地球表面，又不会因引力过大而妨碍地球表面物质的运动。地球自身的体积、质量、结构和运动特征等“巧妙”地组合,为生命活动提供了理想的条件。 另外，3、太阳系中的行星几乎都在同一个平面上沿着各自的椭圆形公转轨道和相同的方向围绕太阳运行，互不干扰， 这就为地球提供了一个安全的宇宙环境。 地球既具有适宜生物生存的温度、大气和水等条件，又具有安全的宇宙环境，这些都为生物的生存提供了保障。 尽管科学家推测宇宙中可能还会有其他存在高级生命的天体，但到目前为止人们还没有找到它们。 地球上适宜生命生存的条件。 Ａ.地球所处的光照条件稳定 B.地球所处的宇宙环境较安全 ５.地球与太阳的距离适中 C.地球表面平均温度15℃ D.有适合生物呼吸的大气 E.地球水、原始大洋　　 １.大、小行星运动同向且大致共面，各行其道、互不干扰 ２.地球内部放射性元素衰变致热与原始重力收缩，结晶水汽化 ３.从太阳系诞生到地球上有生命，太阳几乎没有明显变化 ４.地球体积和质量适中 生命物质存在的条件 形　成　原　因 问题：把下列生命物质存在的条件及形成原因用线连接起来。 太阳辐射对地球的影响 太阳表面温度约为6 000K，核心温度可达15 000 000K，是一个巨大的炽热气体球，主要成分是氢和氦。我们平时所看到的是太阳的大气层，即太阳的外部圈层，从里到外依次分为光球层、色球层和日冕层。 太阳内部在高温、高压状态下，发生核聚变反应，释放出巨大的能量。 太阳辐射指太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。 虽然只有约二十二亿分之一的太阳辐射到达地球，却给地球带来了不可估量的影响。 太阳辐射的电磁波波长范围主要在0.15一4.0微米之间，其中波长在0.4~0.76微米的称为可见光。太阳辐射能主要集中在可见光部分，约占太阳辐射总量的50%。 0.4 微米 0.76微米 紫 蓝 青 绿 黄 橙 赤 太阳为地球提供光和热。地球上的能量绝大部分直接或间接来自太阳，如煤炭、石油资源是地质时期储存的太阳能。 太阳辐射维持着地表温度，为地球上的水循环、大气运动、生物和人类活动提供动力，是地理环境形成和变化的重要影响因素。 太阳辐射对地球的影响 由赤道向两极递减 太阳辐射由赤道向两极递减的基本规律很明显，这张图片更能从定量的角度说明这一规律，我们不难发现，赤道的太阳辐射总量大致是两极地区的两倍多。因此，影响太阳辐射量的首要因素是纬度位置。 读图思考： 1.为什么乌鲁木齐纬度比成都高，年太阳辐射总量却比成都多？ 2.说明影响太阳辐射的因素还有什么？ 乌鲁木齐年降水量少，多晴天；成都阴雨天多。 天气状况 读图思考： 3.说出我国太阳辐射最高和最低的地形区。 4.拉萨与成都纬度相似（30°N），影响两地太阳辐射量的因素主要是什么？ 青藏高原、四川盆地 海拔 太阳活动对地球的影响 太阳活动是太阳大气各种活动和变化的总称。 以太阳黑子、耀斑等为主要标志的太阳活动对地球和人类产生着巨大的影响。 太阳黑子是太阳光球层上出现的暗黑斑点,它的温度比周围低，所以显得暗一些。 黑子的大小和多少，反映了太阳活动的强弱。黑子越多、越大，太阳活动越强。 太阳色球层上有些区域会突然出现增亮的斑块，这种现象被称为耀斑.耀斑能够释放出巨大的能量。 耀斑与黑子有密切的关系:黑子变多、变大的时候，耀斑也频繁爆发;耀斑出现多的区域，也是黑子比较集中的区域。 太阳活动强弱变化的平均周期约为11年。 太阳活动的周期性变化会对地球上许多自然现象产生重要影响，也会不同程度地影响人类的生存环境。 有些影响已经基本明确，有些影响的因果关系尚不明确。 地球上的气候变化与太阳黑子活动有一定的对应关系。研究发现，亚寒带许多高龄树木年轮的疏密变化规律，恰好与太阳黑子约11年的活动周期相吻合。 太阳活动对地球气候的影响 据统计，凡是黑子活动的峰年和谷年，地球上出现异常气候的概率就明显地增加:而在其他年份，地球上的气候状况相对比较正常。 太阳活动对地球电离层的影响耀斑燦发时会发射强烈的电磁波，这些电磁波以光速传播到地球，会强烈地干扰地球高空的电离层，导致短波通信、卫星通信、短波广播、航天航空等信号质量下降甚至中断。 电离层是地球大气的一个电离区域。电离层受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。 当太阳活动增强时，来自太阳的高能带电粒子流——太阳风会干扰地球磁场，产生使磁针剧烈震动而无法正确指示方向的磁暴现象。磁暴的持续时间从几分钟到几十分钟不等，时间最长的磁暴曾持续1小时左右。 当高能带电粒子流到达地球上空时，受到地球磁场的作用，分成两股，分别向地球南、北极上空“吹”去。这些带电粒子“轰击”地球高层大气，使空气分子发生电离，导致大气发光，在南极和北极上空出现美丽的极光现象。 太阳活动对地球磁场的影响 空间天气指太阳到距离地球表面30千米以上这个广袤的空间，由太阳活动引起的瞬时或短时间内发生的环境状态变化。 空间天气有好、差和恶劣之分。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、卫星正常运行等，人类活动不受干扰，差的空间天气指行星际空间受到不同程度的扰动，但扰动的规模和强度都不大，不会造成严重的影响;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。恶劣的空间天气，会对人类造成广泛的多方面的影响，如卫星失效、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。 知识拓展：空间天气 地球上很多较重大的自然环境变化都与太阳活动有关。因此，对太阳活动的观测和预报是十分必要的。 $