内容正文:
第5课时 太阳对地球的影响
(拓展课时)
课标解读 概念地图
课程标准:
运用资料,说明太阳对地球的影响。
任务驱动:
1.为什么说煤炭、石油、风能、水能最终
能量来源于太阳辐射?
2.太阳黑子、太阳耀斑爆发时对人类活动
有哪些影响?
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【基础精梳】
1.太阳辐射:
(1)概念:太阳源源不断地以________的形式向宇宙空间放射能量。
(2)能量来源:太阳内部的________反应。
(3)对地球的影响。
①提供能量:直接提供________,为人类生活、生产提供能量。
②提供动力:地球上水、______运动和生命活动的主要动力。
电磁波
核聚变
光和热
大气
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2.太阳活动:
[回归教材]读必修第一册教材P11图1.18“太阳活动现象举例”,完成下列要求。
(1)写出太阳活动的主要类型及特点。
提示:①太阳黑子:光球层上的黑斑点,区域温度比周围低。
②太阳耀斑:色球层表面大而亮的斑块。
③日珥:色球层上发生的剧烈太阳活动,日全食时用肉眼可
观测到。
④日冕物质抛射:日冕结构向外抛射大量带电粒子,破坏太阳风流动。
(2)描述太阳活动对地球的影响。
提示:①会扰动地球的磁场和大气层,产生磁暴、极光等现象;②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的影响。
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[点拨]极光现象
2023年12月初,我国黑龙江、内蒙古、北京等地出现罕见极光现象,极光常见于高纬地区,但引发本次极光现象的地磁暴较强,导致极光可见范围变大。
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【典例精析】
(2023·浙江6月选考)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚集到镜场中心的集热塔,通过能量转换来发电。下图1为青海某地塔式光热发电场景观图,图2为定日镜工作原理示意图。完成(1)(2)题。
(1)与浙江省相比,当地布局光热发电场的优势区位因素
有( )
①土地 ②太阳辐射 ③劳动力 ④电网分布
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
(2)定日镜工作期间,镜面朝向(图2所示)的水平和垂直转动方向分别是( )
A.顺时针 先逆时针后顺时针 B.顺时针 先顺时针后逆时针
C.逆时针 先顺时针后逆时针 D.逆时针 先逆时针后顺时针
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【思维路径】
第(1)题,思路分析如下:
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第(2)题,思路分析如下:
【尝试作答】(1) A ,(2) B 。
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【重难精讲】
1.影响太阳辐射强度的四大因素:
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2.全球太阳辐射的时空分布规律:
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3.我国太阳辐射的分布规律及影响因素:
从总体上看,从东南沿海向西北内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。具体分布如下图所示:
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4.太阳能电站的建设:
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5.太阳活动对地球的影响:
(1)电磁波→电离层扰动→无线电短波通信受到影响甚至中断。
(2)高速带电粒子→扰乱地球磁场→“磁暴”现象(指南针不能正确指示方向)。
(3)高速带电粒子→冲进两极地区,与高空大气碰撞→极光。
(4)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。
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【考向精练】
考向1 太阳辐射对地球的影响
(2025·晋陕青宁适应性演练)为研究太阳辐射对建筑的影响,研究人员对我国某地典型民居朝南土墙外表面(无遮挡)进行了观测。图1为某晴天墙体温度日变化,图2为墙体获得的太阳辐射日总量年内变化。据此完成1、2题。
1.该民居最可能位于( )
A.拉萨(29°36'N,91°06'E)
B.吐鲁番(42°50'N,89°12'E)
C.丹东(40°07'N,124°23'E)
D.张家口(40°48'N,114°52'E)
2.7月,该墙体获得太阳辐射日总量偏低的主要原因是( )
A.日照时数短 B.大气削弱作用强 C.日地距离远 D.正午太阳高度大
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【解析】1选B,2选D。第1题,结合图1中信息可知,该地晴天墙体温度日变化中最高温度出现在北京时间16时前后,而一天中温度最高出现在当地地方时14时前后,因此,与北京时间相隔两小时,经度上相差30度,该地经度位于东经90度附近,C、D错误。同时,结合该墙体获得太阳辐射日总量年变化可知,该地季节变化较为明显,因此该地最有可能为吐鲁番,拉萨太阳辐射季节变化较小,B正确,A错误。第2题,结合图2中信息可知,墙体获得太阳辐射日总量年内变化在7月份总量偏低,结合上题可知,该地最有可能位于吐鲁番,此时为吐鲁番的夏季,太阳直射点位于北半球,吐鲁番正午太阳高度角较大,照射在墙体的太阳辐射面积较小,墙体所获得的太阳辐射量较低,D正确;太阳直射北半球时,北半球昼长夜短,日照时间较长,A错误;吐鲁番地处内陆地区,全年降水较少,大气的削弱作用较弱,B错误;7月份时,太阳位于远日点附近,日地距离会在一定程度上影响太阳辐射,但不是主要原因,C错误。
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(2025·大连模拟)地球表面生物量与大气上界太阳辐射分布具有相关性。下图示意北半球大气上界太阳辐射分布。据此完成3、4题。
3.北半球大气上界太阳辐射量的分布特点是( )
A.自南向北递增 B.自北向南递增
C.自东向西递增 D.自西向东递增
4.根据北半球大气上界太阳辐射分布,可推知地表
生物量( )
A.在中纬地区总量最小 B.在各纬度均匀分布
C.在赤道附近总量最大 D.与纬度呈正相关分布
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【解析】3选B,4选C。第3题,读图可知,北半球大气上界太阳辐射量在低纬地区更多,高纬地区更少,即自北向南递增。第4题,根据北半球大气上界太阳辐射分布可推出,到达地面太阳辐射量总体呈自低纬向高纬递减的规律。而地表的生物能量的根本来源主要是太阳辐射,因此总体上地表生物量的分布与太阳辐射量的分布呈正相关,与纬度呈负相关分布。即由低纬向高纬减少,赤道地区纬度最低,所以地表生物量最大。
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考向2 太阳活动对地球的影响
(2024·开封模拟)2024年05月10日23时在北京(约40°N)出现极光。极光多出现在靠近磁极的“磁纬度”较高地区,受强磁暴影响,地磁轴和地球自转轴之间存在一个夹角,使得地理纬度并不等于地磁纬度,目前在北极地区,地球磁轴向着北美洲偏移11.5°,极光颜色与大气粒子密度相关,红色极光区相比绿色极光区粒子密度较小。完成5~7题。
5.本次在北京地区出现极光,与此现象发生关联度最高的是( )
A.北京正好位于黑夜 B.地处高纬度地区
C.本次大地磁暴强烈 D.位于地磁轴附近
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6.下列有关北京地区极光的描述,合理的是( )
A.会引发太阳强烈太阳耀斑爆发 B.反映太阳大气剧烈变化
C.造成太阳大气层结构改变 D.显著提升年太阳辐射量
7.在北极圈内看到的极光多为绿色,而北京看到的极光多为红色,原因是( )
①北京磁纬度偏高
②北京磁纬度偏低
③红色极光区在绿色极光区之下
④红色极光区在绿色极光区之上
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
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【解析】5选C,6选B,7选D。第5题,地磁暴能够影响地磁场,使得极光有可能在地理纬度较低的地方出现,因此本次在北京地区出现极光跟本次大地磁暴强烈有关,C正确;虽然处于黑夜有利于观测极光,但极光一般出现在较高纬度,故与极光出现在北京关联度最高的并非北京恰好处于黑夜,A错误;北京地区位于中纬度,B错误;由材料“目前在北极地区,地球磁轴向着北美洲偏移11.5°”可知,北京并不直接位于地磁轴附近,D错误。第6题,太阳耀斑是太阳活动的表现,而非由极光引发,A错误。极光是太阳风中的带电粒子进入地球大气层,与大气层中的气体分子和原子碰撞而产生的发光现象,一般出现在较高纬度,故位于中纬度的北京出现极光可反映太阳大气的剧烈变化,B正确。极光发生在地球大气层中,与太阳大气层结构改变无关,C错误。极光现象与太阳辐射量无直接关系,D错误。第7题,红色极光区相比绿色极光
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区粒子密度较小,通常说明红色极光区在更高的大气层中,因为随着高度的增加,大气粒子密度逐渐减小。如果北京磁纬度偏高,那么在北京应该更容易看到绿色极光而非红色,因为绿色极光通常出现在粒子密度较大的较低大气层,①错误。由于北京并不直接位于高纬度地区,且能观测到极光,说明其磁纬度可能相对较低,使得红色极光(在较高大气层)更容易被观测到,②正确。红色极光区在绿色极光区之下,这与红色极光区粒子密度较小的特性相矛盾,因为较低的大气层粒子密度通常较大,③错误,④正确。
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