2.6《太阳与白天》课件 -2025-2026学年科学二年级上册教科版

太阳的东升西落，我们的地球家园有白天和夜晚，太阳为地球家园带来光和热。每天早上太阳都会从同一个方向升起，那就是东方。一天中太阳的位置并不是固定不变的，而是随着时间改变。中午太阳高高地挂在天空，这时候阳光最强。傍晚时分，太阳向着升起时相反的方向落下，太阳落下的方向就是西方。观察太阳的东升西落要注意方法，首先观察太阳时一定不要直视太阳，以免弄伤我们的眼睛。我们要选择晴天观察太阳，阴天或者雨天可能看不到太阳，开阔的地点更方便我们的观察，比如没有遮挡的操场或者田野，观察太阳的方法你知道了吗？ 太阳的位置和方向。太阳每天升起，你知道如何利用太阳来辨别方向吗？一天中太阳的位置不断变化，用太阳辨别方向时，我们要先确定是早晨、中午还是傍晚。以早晨为例，早晨太阳从东面升起，当我们面向太阳时，前面是东，后面是西。左面是北，右面是南。随着时间的变化，中午太阳高高地挂在天上，这时太阳所在的方向是南方。这时我们面向太阳站立，前面是南，后面是北。左边是东，右边是西。傍晚时，太阳的位置又发生了变化，这时太阳即将从西方落下。如果这个时候面向太阳站立，你能判断出东南西北都在什么位置吗？ 太阳与白天 6 聚焦 一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的？ 太阳的位置和方向 依靠太阳位置辨认方向 中午出来，面向太阳 前面是南，后面是北， 左面是东，右面是西。 清早出来，面向太阳， 前面是东，后面是西， 左面是北，右面是南。 傍晚出来，面向太阳， 前面是西，后面是东， 左面是南，右面是北。 探索 1.观察太阳的东升西落 太阳的东升西落 探索 2.寻找东、南、西、北的规律 南 东 北 西 2 1 3 4 探索 3.记录一天中太阳的位置 太阳位置观察笔记 日期： 记录员： 参照物 上午10:00 利用太阳的位置辨别方向 西 北 南 东 中午 早晨 傍晚 太阳位置和方向有关系吗？ 研讨 1.一天中，太阳在天空中的位置是怎样变化的？ 探索 注意事项： 1.选好固定的参照物，如大树、教学楼等。 2.记录太阳的位置和观察时间。 3.注意不要用眼睛直接观察太阳，避免灼伤。 研讨 2.我们怎样通过一天中太阳位置的变化来辨认方向？ 找方向游戏： （1）根据道具“太阳”所在位置和时间判断“东”“南”“西”“北”四个方向； （2）身体随着太阳移动方向对应方向，看看谁的反应最快 探 索 √ 东 南 北 西 探 索 南 西 东 北 √ 探 索 西 北 南 东 √ 拓展 太阳对动植物和我们生活的影响 太阳能发光发热，你知道太阳对动植物和我们生活的影响吗? 拓 展 蒲公英在清晨开花 蒲公英在夜晚和阴雨天闭合 拓展 太阳能够发光发热。你能举例说明太阳对动物、植物和我们人类生活的影响吗？ 阳光过强，花草、禾苗会缺水而干枯，甚至死亡。 拓展 老鹰主要在白天活动 猫头鹰主要在夜间觅食 太阳能发光发热，你知道太阳对动植物和 我们生活的影响吗？ 拓 展 拓展 太阳能够发光发热。你能举例说明太阳对动物、植物和我们人类生活的影响吗？ 适宜的日光浴，有益健康。 太阳的紫外线强度过大时，可能会灼伤皮肤，甚至引发其他疾病。 太阳能提供能量 玉兔号月球车 太阳对我们生活的影响 玉兔号 假如太阳消失地球会怎么样？ 拓展：你听过人造太阳吗？它有什么用？ 下 课 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 利用太阳的位置辨别方向20250729修改并加标.mp4 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf60.4.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $假如太阳突然从天空消失，我们的世界将会发生什么呢？在太阳消失的一瞬间，此时的人类不会察觉到有任何异常。8分20秒后，当太阳的最后一粒光子到达地球之后，天空刹那间将陷入一片漆黑，整个地球都将被永恒的黑暗所笼罩。此时，无论处于白天还是黑夜的半球都很快就能够察觉到明显的变化，因为天空会变得比任何时候都更加黑暗。月球因为没有了阳光的反射而永远消失在我们的视线之中。由于地球周围磁场的改变和电离层的扰动，某些地区可以看到罕见的炫目极光，整个世界将在恐惧中陷入一片混乱。各国政府和科学家们开始寻找太阳消失的真相。根据爱因斯坦相对论中的相关理论，在太阳消失的同时，他对整个太阳系的引力作用也会消失，而引力传播的速度和光速是相同的这也就意味着此时的地球会脱离原有的轨道，太阳系中所有的星体都陷入一片混乱。我们的地球如果足够幸运，没有跟其他天体发生碰撞，它就会成为一颗真正的流浪星球。那么接下来地球上的所有生物都将面临一场前所未有的生存危机。太阳消失1个小时后，全球所有地方的气温都开始下降，但地球内核仍然散发着强大的热量，依然可以起到一定的保温作用。但是由于受到磁场的影响，电力和通讯开始大面积中断。太阳消失一天后，人们期盼的黎明没有到来，也许永远也不会到来了。地表温度将会下降15到20摄氏度，全球平均温度只有5到7摄氏度，由于光合作用停止，一些植物和微生物开始死亡，而海洋中的生物目前为止还不会感觉到异常。两周后，发电厂等设施因为缺少维护也用完了最后的燃料，电力系统和供暖设施基本全部中断，而地表的平均气温将只有零下17摄氏度，大部分地区已经被冰雪覆盖，只有在火山等地质运动活跃的地方才会比较温暖。大部分植物因寒冷和缺少阳光而死亡，食草动物也开始逐渐灭绝，但食肉动物还能坚持一段时间，海洋表面也开始结冰，生活在海洋浅水区的生物也开始灭绝。此时，人类已经意识到事情严重性，迅速组织和建造避难所。一个月后，地球仍在持续变冷，地面平均温度下降到0下30摄氏度，几乎整个地球都将被冰封，地球表面的99%植物和动物已经全部灭亡。太阳消失一年后，整个地球都覆盖在厚厚的冰层之下，地球表面的平均温度降至0下40摄氏度，只有部分细菌和深海地下热泉附近才会有生命的存在，一小部分人类也许还能在地热能源丰富的地方艰难生存，但也不可能维持多久。唯一的机会或许是地球在脱离太阳系之后能遇到另一颗恒星，并被他的引力所捕获，重新获得能源和温暖。不过，离太阳系最近的恒星比邻星也有4.2光年的距离。即使不论人类是否能够坚持漫长的宇宙航程，在到达另外恒星之前，还要确保不被太空中其他物体撞击。因为撞击一旦发生，整个地球都将受到毁灭性的打击，所有的可能性都将消失。如果这些都不会发生的话，那么地球将在10年之后成为一个冰球，地表的温度会下降到0下200摄氏度，大气层也将急剧收缩，没有了大气层的保护，宇宙中的各种高温辐射都将到达地球表面，到那时，任何生命将不可能存在，所有人类曾经的文明都将永久被冰封。我们不知道地球的最终命运是什么，只知道属于人类的时代已经结束了。 大家小时候应该都听过一首叫种太阳的儿歌。我有一我长大以后能播种太阳。这种看起来不可实现的幻想，如今似乎要成真了。前几天很多媒体都在报道，中国的人造太阳项目在第122254次实验中稳态运行403秒，这个成绩不仅创造了新的世界纪录，也意味着人造太阳技术离成熟量产又近了一步，实验结束之后，很多在场的工作人员都激动落泪，大家看新闻肯定能体会到这是顶尖科技，但是又有点想不通，天上明明有太阳，干嘛还人造一个出来呢？难道真要想儿歌里唱的一颗送给南极，一颗送给北冰洋，一颗挂冬天，一颗挂晚上？听起来是厉害，但生态环境可不兴这折腾啊。其实，人造太阳并非用于挂在天上发光发热，它本质上是一种利用原子能的装置，取这个名字只是因为其基础原理跟太阳有点类似。如果它开发成功并且大规模投入使用，人类将拥有取之不尽、用之不竭的能源，而且是清洁无污染的能源，人类的整个文明都会因人造太阳带来的能源自由而飞升。空调随便开，冰柜随便用，那都是小菜一碟。像海水淡化这种过去因为耗电太多而无法进行的大工程也可以顺利开展，各家工厂的生产成本也会随之大幅下降。说的再远一点，以后人类飞向深空，也不用再担心飞船上燃料够不够，外星球上有没有石油，只要带上人造太阳，到哪都有充足的能源可以用，太空殖民不再是梦看到这儿，可能有的小伙伴在想，原子能无限能源说的不就是核电站吗？世界上很多国家都建了，而且是几十年前就存在，这有啥好稀奇的呢？其实两者还真不一样。原子能有裂变和聚变两种形式，现有的核电站是基于核裂变原理，而人造太阳是基于核聚变，表面上看是一字之差，实际上是两码事。原子是构成化学元素的普通物质的最小单位，原子里面又有个原子核，包含着质子和中子氮。原子核结构发生变化就会释放能量。比如说经过特殊处理的，由它的原子核受到外来中子的撞击后会分裂，分裂只产生巨大能量，其中包含的中子也会逃逸出来，然后又跑去撞击其他的原子核，引发连锁反应，这就是所谓的核裂变。如果任由核裂变发生，甚至人为加速这个过程产生的能量就会引发大爆炸，根据这个原理，人类开发了原子弹。反之，如果用某些设备去吸收掉逃逸的中子，就能减缓核裂变的速度，把它变成稳定的能源。按这个原理，人类捣鼓出了核电站。至于人造太阳利用的核聚变变反应过程则正好相反。有些物质的原子核在高温高压环境下会聚在一起合体，这样原子核结构也变了，所以合体过程会产生巨大能量，并且有中子从中逃逸，也携带了能量。核聚变反应产生的能量大约是裂变反应的四倍，几颗聚变燃料就可以产生1万亿焦耳热量，足够供一个人按发达国家的生活标准使用60年。我们熟悉的太阳也是靠着持续的核聚变产生能量，且每秒释放的能量相当于9.1乘10的10次方百万吨的TNT炸药爆炸。而且太阳已经稳定燃烧了46亿年，还可以继续烧60亿年。在地球上核聚变燃料也是近乎无限的。比如说刀，它可以直从海水中提取，全世界海水里有40万吨刀，能供人类使用100亿年，这已经超过了太阳的寿命。而且，核聚变不产生有放射性的废物，甚至连温室气体都不排放，即便聚变装置损坏，也只是停止发电而已，不会失控引发大爆炸，是真正意义上的无污染新能源。相比之下，核裂变需要的油等矿物，目前预估只够用1000年到30某某年，人类会再次陷入能源危机。核裂变还有污染风险，用完的燃料依然存在致命的放射性，必须小心封存，万一有个天灾人祸把核电站搞泄露了，也是巨大的生态灾难。切尔诺贝利以及福岛好的惨痛教训想必大家都听过。不过话说回来，既然核聚变更悠久，为啥核电站还是靠裂变来发电呢？根本原因在于造太阳的技术门槛太高。磊磊前文说过，核聚变需要高温高压的特殊环境，真太阳本身有着强大的压力，所以对温度要求很低，即便如此也需要1500万摄氏度来维持聚变。你要放在地球的环环境中，起步价至少1亿度，什么概念呢？铁的熔点是1538度，目前人类最耐热的核心材料熔点也只有4126.85度。换句话说，地球上根本找不到能够承受核聚变的容器，自然就无法复刻太阳，所以过去的百年里，人类始终无法将核聚变用于规定核聚变使用成果只有氢弹这颗独苗，里面包含一套核裂变装置和一套核聚变装置，先裂变来自小核爆，产生超高温，凑够聚变需要的条件，然后引发大核爆。一次性使用就不用考虑承受力。不过有个彻底躺平的机会摆在面前，人类也肯定不会轻易放弃。上个世纪中叶，学者们意识到很难制造出生有一亿多的材料后，就开始转变思路，一种是简单粗暴思路，控制大规模核聚变难度太高，普通转向小规模，然后增加聚变次数。说的再直白点，学者将把一颗大氢弹里面的核聚变燃料拆成N块，超小的燃料分成N次引爆，这样既获得了能量爆炸的威力，又在设备的可承受范围内。这种路线被称为惯性约束。核聚变虽然听起来简单，但实行起来也是困难重重。咱们前面说过，氢弹是先用核裂变产生高温高压，制造聚变的环境才能成功爆炸的。问题在于受到油等燃料的先天特性限制，核裂变的威力没有办法缩减到安全范。但要么不炸，要炸就整个实验室都移平，所以科学家只能另外想办法，目前的法子是用高能激光，美国为此建了一个巨型激光装置，峰值功率超过全美的发电站之和。由于激光误差、燃料工艺等问题，以往的多次实验中，聚变产生的能量还不如发射激光消耗的多，近两年才有所突破，但还是不够稳定。另外一条思路则是避开高温。有苏联科学家提出，他们希望打造出隔空控制核聚变燃料的装置，最好的办法就是用磁力，于是有了磁约束核聚变方案，他们制造了一个甜甜圈形状的容器，然后在外面装上很多线圈，一通上电，线圈就产生了磁力，可以将燃料束缚住，然后漂浮在甜甜圈里，这样容器就不用直面超高温了。这种装置同样精密而复杂，对磁力大小、方向的要求极高，任何软硬件上的误差都会导致聚变失败。目前，世界上仅有极少数国家掌握了磁约束技术，即便掌握了也只能维持短时间的核聚变，还远远没到能稳定发电的使用阶段。咱们中国目前是两个方案都有研究，而且投入都很大。惯性约束的代表作就是神光三装置。这几天因为破纪录而上新闻的人造太阳则是磁约束的代表作东方超魂。我们还深度参与了多国联手打造的ITER项目及目前世界上最大的磁约束核聚变装置，预计225年建成，2035年投入运营。虽然人造太阳还在烧钱研究阶段，还没有真正的造福于世界。从实验到实用，最后这段路可能还要走十几年或者几十年，是非常漫长的过程。但我们已经是离能源自由最近的一代了。过去的几十万年里，无数人幻想过拥有无限能源的美好生活，却根本找不到实现的办法。我们至少已经看到了希望的曙光。加油吧，人类。 怎样通过太阳在天空中的位置来辨别方向呢？我们可以借助一个简易的方向盘来进行研究。需要你准备以下材料，两根小木棍、橡皮筋、便签纸笔、透明胶带、剪刀。我们先来制作一个简易的方向盘，用橡皮筋将两根小木棍捆扎成十字形式。在便签纸上写出东南西北四个字，注意字不要写得太大。我们用剪刀分别剪下这四个字。沿着顺时针的方向，将东南西北四个字分别贴在木棍的一端。这样一个简易的方向盘就做好了，如何借助它来辨识方向呢？首先我们找到一个空旷的场地，手拿简易方向盘来面向太阳。如果此时是早晨，那太阳位于天空的东方，我们将方向盘的东对准太阳，那么南就在右侧，北就在左侧，西正对后方。如果此时是中午，太阳位于天空的南方，我们就将方向盘的南对准太阳，此时东就在左侧，西在右侧，北正对后方。其他时段我们也可以利用同样的方法来辨别方向。太阳的位置与方向盘结合，让方向辨识变得简单直观。这一方法曾帮助航海家探索未知的海域，也是现代导航技术的雏形。