内容正文:
第一单元 宇宙中的地球
第一节 地球所处的宇宙环境
—— 第二课时 ——
1.7.2013
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核心素养目标
综合思维
运用天体系统层次关系,综合分析地球在宇宙中的位置及运动特征
综合分析太阳辐射的纬度分布规律及影响因素
综合分析太阳活动对电离层、磁场、气候、短波通信等多方面的连锁影响
区域认知
认识地月系、太阳系、银河系至可观测宇宙的空间层次与尺度差异
理解太阳辐射在不同纬度地区的分布差异及其区域效应
人地协调观
认识地球是宇宙中既普通又特殊的天体,理解其宇宙环境对生命存在的独特意义
理解太阳辐射对地理环境形成和人类活动的基础性作用,树立合理利用太阳能的观念
地理实践力
运用星图或天文软件观察星空,识别主要星座和天体,培养天文观测兴趣
收集太阳活动相关资料,撰写简易天文观测报告
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学习重难点
01 教学重点
天体系统的层级结构
太阳系的组成与运动特征
地球生命存在的双重条件
02 教学难点
构建宏观宇宙空间的尺度感
理解生命条件的系统性关联
辩证认知地球的普通性与特殊性
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课程导入:仰望星空,我们从未停止探索
01 / 中国航天里程碑
2026年7月,长征十号乙运载火箭首飞并实现可控回收。这一突破标志着我国掌握了重复使用火箭的核心技术,将大幅降低进入太空的成本,为未来的深空探测和空间站运营开辟新路径。
02 / 洞察宇宙深处
2026年3月,我国科研团队在银河系边缘发现一对罕见的“双胞胎”星团。这对星团成分、年龄和运动轨迹高度一致,成为研究恒星形成、演化及星系动力学的天然实验室。
03 / 守护地球家园
2026年8月,NASA的PUNCH任务将太阳风暴抵达地球的预报精度提升至30分钟以内。这为全球电网防护、卫星安全及通信系统稳定赢得了宝贵的预警时间,筑牢空间安全防线。
核心设问:这些最新的宇宙发现与航天成就,如何改变我们对地球在宇宙中位置的认知?投入巨资探索深空,对人类文明的现在与未来有着怎样的深层意义?
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目录
01
太阳辐射
对地球的影响
02
太阳活动
对地球的影响
03
案例研究
04
知识总结与练习
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01
太阳辐射对地球的影响
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太阳的基本概况
▍太阳
·太阳是一个 巨大的炽热气体球
·主要成分:氢和氦
·温度:表面温度约为6000K,核心温度可达15000000K
·能量来源:太阳内部的核聚变反应
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太阳外部圈层
太阳的大气分层是怎样的?尝试画一个简单是太阳大气分层示意图。
光球层
色球层
日冕层
日核
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太阳辐射
太阳辐射是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。
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太阳辐射的波长分布
太阳辐射的电磁波波长范围主要在0.15~4.0微米,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%。
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太阳辐射的纬度分布
分析太阳辐射的纬度分布规律,试用太阳辐射的纬度分布来解释自然景观沿纬度方向的变化。
地球表面太阳辐射具有从低纬向高纬减少的趋势。
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太阳辐射的纬度分布
温带
热带
寒带
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影响太阳辐射的因素
①纬度:纬度越低,正午太阳高度角越大,获得的太阳辐射越多
②地形:高原、山地太阳辐射强;盆地、谷底易产生雨天或云雾天气,日照少,太阳辐射弱
③昼长:昼长时数越长,日照时数越长,获得的太阳辐射越多
④大气透明度:大气透明度越高,大气对太阳辐射的削弱作用越弱,光照越强,获得的太阳辐射越多
⑤天气:晴天云层薄,大气透明度越高,获得的太阳辐射越多
⑥地势:地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用越弱,日照时数时间长,获得的太阳辐射越多
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知识补充:我国的太阳辐射分布
总辐射量小
总辐射量大
总辐射量小
观察我国太阳辐射总量示意图,说一说太阳辐射的变化有怎样的特点?
整体西多东少、北多南少,高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
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知识补充:我国的太阳辐射分布
结合中国地形图,分析为什么会出现这样的特点?
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我国的太阳辐射分布
我国太阳辐射西多东少的原因
①西部
以高原、山地为主,海拔高、空气稀薄,大气对太阳辐射削弱弱;深居内陆,气候干旱,降水少、晴天多、云量少,日照充足。
②东部
以平原、丘陵为主,海拔低,大气密度大;受夏季风影响显著,降水丰富、阴雨天气多,云层厚,对太阳辐射削弱作用强,到达地面的辐射更少。
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我国的太阳辐射分布
我国太阳辐射南多北少的原因
①北方
雨季短,年降水量更少,晴天天数多;但阴雨少、日照时数长成为主导因素,太阳辐射总量更高。
②南方
受夏季风、梅雨、台风雨等影响,雨季长、降水多、云雾连绵,日照时间大幅缩短。
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知识补充:青藏高原太阳辐射丰富的原因
①海拔高,空气稀薄
青藏高原平均海拔 4000 米以上,大气厚度小,大气对太阳辐射的削弱作用(反射、散射、吸收)弱,到达地面的太阳辐射多。
②晴天多,阴雨天气少
深居内陆、受夏季风影响小,降水少,云量少、大气透明度高,云层对太阳辐射的遮挡少。
③纬度较低
地处中低纬度,太阳高度角较大,太阳辐射穿过大气的路径短,能量损耗少。
④污染少,空气洁净
人口、工业少,空气中尘埃等杂质少,大气透明度进一步提升。
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知识补充:四川盆地太阳辐射贫乏的原因
①地形封闭,水汽不易扩散
盆地地形,四周高山阻挡,水汽聚集,湿度大、云雾多,云层厚。
②大气对太阳辐射削弱作用强
厚厚的云层、雾层大量反射、散射太阳光线,到达地面的辐射大幅减少。
③阴雨天气多
受季风、地形影响,降水天数多,晴天少,日照时间短。
④近地面污染物不易扩散
地形闭塞,空气中尘埃、颗粒物较多,进一步降低大气透明度。
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太阳辐射对地球的影响
太阳为地球提供光和热。太阳为地球直接提供能源,如热能、太阳能发电.
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太阳辐射对地球的影响
太阳为地球间接提供能源,如煤炭、石油资源是地质时期储存的太阳能。
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课外知识:石油的形成过程
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太阳辐射对地球的影响
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。
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02
太阳活动对地球的影响
1.7.2013
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太阳活动
太阳黑子
耀斑
日珥
太阳风
太阳活动是太阳大气各种活动和变化的总称。
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太阳黑子
概念:光球表面的黑斑点。
成因:太阳黑子温度比周围低,显得相对较暗
位置:光球层
特点:
①太阳黑子数目的变化,大体上以11年为周期;
②太阳黑子是反映太阳活动的强弱的重要标志(黑子数目最多的年份为太阳活动峰年,黑子数目最少的年份为太阳活动谷年)。
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耀斑
概念:色球层上有时出现局部区域突然增亮的现象。
成因:太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程,引起局部区域瞬时加热
位置:色球层
特点:
①周期约为11年。
②太阳黑子变多、变大的时候,耀斑也频繁爆发;耀斑出现多的区域,也是太阳黑子比较集中的区域。
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日珥
概念:从色球内猛烈喷发出来的气体柱,是太阳能量强烈的释放形式。
成因:炽热等离子体沿磁力线从色球向外喷发
位置:色球层
特点:形态多姿多彩,千变万化,肉眼只有在日全食时才能观测到
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日冕物质抛射(太阳风)
概念:太阳连续不断地向宇宙空间喷射出的高能带电粒子流,是太阳上最大规模的物质喷发现象。
位置:日冕层
特点:太阳风会严重影响地球的空间环境,破坏臭氧层,对人体健康也有一定的危害。
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太阳活动的周期
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。
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太阳活动对地球气候的影响
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。
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太阳活动对地球气候的影响
据统计,凡是太阳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。
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太阳活动对地球电离层的影响
·耀斑爆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。
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知识补充:电离层
在太阳光照射下,高空气体分子电离后,大气内形成了电子密度随高度变化的气层,称为电离层。
作用:①反射短波无线电;
②缓冲太阳风高能粒子;
③极光主要生成区域集中在电离层上部
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太阳活动对地球磁场的影响
产生磁暴
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。
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太阳活动对地球磁场的影响
产生极光
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。
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03
案例研究:空间天气
1.7.2013
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空间天气
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,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。
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空间天气
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。
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空间天气
国家空间天气监测预警中心负责空
间天气预报。
空间天气预报的主要内容包括:
一是太阳活动,如太阳黑子数、
耀斑、高速太阳风等;
二是行星际空间天气,如太阳风状
态、行星际磁场的大小和方向等;
三是地球空间天气,如磁暴、太阳风、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。
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04
知识总结与练习
1.7.2013
在了解了太阳系的众多行星之后,让我们将目光转回我们自己的星球——地球。地球在太阳系中是一颗既普通又特殊的行星。说它普通,是因为它在运动和结构上与其他行星有许多共性;说它特殊,是因为它是目前已知的唯一拥有生命的星球。
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1.7.2013
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读“我国太阳能资源分布图(下图)”,完成下面小题
1.结合上图和所学知识,下列说法最为合理的是( )
A.我国太阳辐射量西多东少南多北少
B.四川盆地太阳能资源欠缺主要受海拔因素影响
C.青藏高原海拔高大气削弱作用弱光热资源充足
D.由于海拔高、晴天多,内蒙古高原中西部太阳能资源丰富
2.关于太阳对地球的影响的说法可信的是( )
①太阳辐射能量来自太阳内部核裂变
②太阳黑子区域温度比周围地区低
③日冕物质抛射是太阳活动规模最大、程度最剧烈的太阳活动
④地球上水、大气运动和生命活动的主要动力来源于太阳活动
A.①② B.①③④ C.②③ D.②③④
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1.答案:D
解析:根据图示信息和所学知识可知,我国太阳辐射量西多东少、北多南少,A错误;四川盆地太阳能资源欠缺主要受地形因素影响,盆地地形水汽不易扩散,多云雾天气,大气削弱作用强,到达地面的太阳辐射少,B错误;青藏高原海拔高大气削弱作用弱,光照资源充足,但热量条件不足,C错误;内蒙古高原中西部海拔高,大气稀薄,降水少,晴天多,大气削弱作用弱,太阳能资源丰富,D正确。故选D。
2.答案:C
解析:太阳辐射能量来自太阳内部核聚变反应,①错误;太阳黑子区域温度比周围低约1000~2000℃,这是其呈现暗色的直接原因,②正确;日冕物质抛射是太阳活动规模最大、程度最剧烈的太阳活动,③正确;地球上水、大气运动和生命活动的主要动力来源于太阳辐射,④错误,故C正确,ABD错误。故选C。
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如图示意1970—2020年安徽省年均太阳能资源空间分布情况,数据显示安徽省太阳能资源总体较为丰富,但空间分布差异明显。据此完成下面小题。
3.影响安徽省太阳能资源空间分布差异的主要因素是( )
A.纬度 B.地形
C.海陆位置 D.大气环流
4.皖南的太阳辐射能开发利用程度较低,主要原因是( )
A.生态环境保护 B.技术资金受限
C.能源需求少 D.能源矿产丰富
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3.答案:B
解析:
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4.答案:A
解析:第一步:设问剖析。影响资源能源开发的因素分为自然与社会经济,区域内不一致,讨论区域内各点的特殊因素。第二步:寻找、整合信息。
选项 分析 结论
A 皖南地区多山地丘陵,森林覆盖率高,为保护植被和生态环境,能源开发程度低 正确
B 安徽省位于我国东部地区,资金充足,技术水平高 错误
C 安徽省位于我国东部地区,矿产资源缺乏,能源需求量大 错误
1.7.2013
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2024年12月22日,新疆哈密百万千瓦“光热+光伏”一体化项目并网发电,年供清洁电18.6亿千瓦时。该项目发电运行时,正值第25个太阳活动峰年(2024-2025年),耀斑与日冕物质抛射频繁发生。完成下面小题。
5.新疆哈密适宜发展“光热+光伏”一体化项目的突出自然条件是( )
A.常年高温,热量充足 B.政策支持,促进产业发展
C.海拔较低,空气稀薄 D.晴天较多,大气透明度高
6.在第25个太阳活动峰年中,频繁发生的太阳活动主要分布在太阳大气层的( )
A.光球层与日冕层 B.色球层与日冕层
C.光球层与色球层 D.色球层与对流层
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5.答案:D
解析:新疆哈密为温带大陆性气候,冬季寒冷,并非“常年高温”,A错误;政策支持属于社会经济因素,非自然条件,B错误;哈密位于盆地,海拔较低,但空气并不稀薄,C错误;哈密深居内陆,降水少,晴天多,大气透明度高,太阳辐射丰富,利于太阳能发电,D正确。故选D。
6.答案:B
解析:25个太阳活动峰年耀斑与日冕物质抛射频繁发生,结合所学知识可知,耀斑和日冕物质抛射是发生在太阳大气层的活动,其中耀斑发生在色球层,日冕物质抛射发生在日冕层,B正确;光球层上的太阳活动是太阳黑子,AC错误;对流层属于地球大气层,D错误。故选B。
1.7.2013
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2025年11月太阳爆发X级耀斑,引发连续三天的磁暴现象,导致北斗导航系统短时信号波动,我国北方多地出现极光。据此完成问题。
7.材料表述的太阳活动发生在
A.光球层 B.色球层 C.日冕层 D.大气层
8.该现象剧烈爆发时,对地球产生的影响是( )
①扰乱地球磁场
②影响无线电短波通讯
③广州可以看到美丽的极光
④太平洋海啸强烈爆发
A. ①② B. ①③ C.②③ D.①④
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7.答案:B
解析:根据所学可知,太阳黑子发生在光球层,耀斑和日珥发生在色球层,太阳风发生在日冕层。材料中提到的X级耀斑,属于色球层上剧烈的能量爆发活动,因此该太阳活动发生在色球层,B正确,ACD错误,故选B。
8.答案:A
解析:耀斑爆发时释放的高能带电粒子流冲击地球磁场,会引发磁暴现象,导致罗盘指针剧烈抖动、导航系统信号波动,①正确;耀斑释放的电磁辐射会干扰地球电离层,影响无线电短波通信,②正确;极光通常出现在高纬度地区,广州纬度较低,看到极光的可能性很小,③错误;海啸主要由海底地震、火山喷发或海底滑坡等地质活动引起,与太阳耀斑爆发无直接关联,④错误。综上分析,①②正确,故选A。
1.7.2013
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2024年是太阳活动大年。10月10日晚间到11日晚间,出现大地磁暴,12日出现了小到中等的磁暴,随后逐渐恢复平静。据此完成下面小题。
9.下次太阳活动的大年可能是( )
A.2028~2029年 B.2030~2031年 C.2035~2036年 D.2039~2040年
10.此次磁暴爆发对我国的主要影响是( )
A.导致地表温度明显增加 B.干扰天宫空间站与地面通信
C.直接导致作物停止生长 D.宣城市可以观测到极光现象
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9.答案:C
解析:太阳活动周期是太阳活动强弱变化的平均周期约为11年。2024年科学家认为目前已经进入太阳活动高峰期。这意味着从这一年开始,我们大致处于一个新的太阳活动周期的开始阶段。从2024年开始,加上11年,我们得到的是2035年。但由于太阳活动周期是一个平均值,并且存在一定的波动,因此我们不能精确地确定峰年的具体年份,但大致可以判断其落在2035~2036年这个范围内。C正确,ABD错误。故选C。
10.答案:B
解析:太阳活动主要影响的是地球的高空大气层和电磁场,对地表温度的直接增加影响很小,A错误;太阳活动会产生大量的高能带电粒子,这些粒子进入地球的高空大气层后,会干扰地球的电磁场和电离层,从而影响无线电短波通信。天宫空间站与地面的通信可能会受到这种干扰,B正确;太阳活动对地球生物的影响主要是通过影响电磁场和辐射环境,而不是直接影响作物的生长,并不会直接导致作物停止生长,C错误;极光现象主要发生在地球的两极地区,由太阳风(带电粒子流)进入地球磁场在南北两极附近地区的高空,夜间出现的灿烂美丽的光辉。宣城市纬度较低,一般观测不到极光现象,D错误。故选B。
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谢谢观看
以好奇之心 探宇宙之远
1.7.2013
今天的课程到此结束。希望通过本节课的学习,大家不仅掌握了地理知识,更能感受到宇宙的浩瀚与地球的珍贵。让我们继续保持对星空的好奇,不断探索未知的世界。谢谢大家!
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