内容正文:
宇宙中的地球
课时4 地球所处的宇宙环境
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[课标要求] 运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响。
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内容索引
梳理必备知识
探究命题重点
情境应用实践
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梳理必备知识
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一、宇宙
1.天体
(1)概念:宇宙中各种形态物质的总称。
(2)类型:星云、______、行星、_____、彗星、流星体和星际物质等。
(3)基本天体:星云和______。
恒星
卫星
恒星
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2.天体系统
(1)概念:邻近的天体相互_____,围绕______的中心天体旋转而形成的天体“集团”。
(2)层次: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。
(3)层次图
吸引
质量大
河外星系
太阳系
地月系
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二、太阳系
1.概念:由_____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。
2.组成
此外,______ 、流星体、行星际物质也属于太阳系。
中心天体 太阳
八颗行星 类地行星 A水星、B金星、C _____、D火星
巨行星 E _____、F土星
远日行星 G _______、H海王星
众多的小行星 小行星带位于火星轨道和木星轨道之间
彗星 太阳系中最著名的是哈雷彗星
太阳
地球
木星
天王星
卫星
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3.八颗行星公转的运动特征
(1)同向性:绕日公转方向相同,都是________。
(2)_________ :绕日公转的轨道近似圆形。
(3)共面性:绕日公转的轨道面几乎在同一平面上。
自西向东
近圆性
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[绘图专练] 在下图中短线处用箭头画出八颗行星的公转方向。
提示:
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三、地球
1.普通性:体积和_____在太阳系中并不突出。
2.特殊性
(1)表现:目前已知的唯一有生物特别是存在着________生物的天体。
(2)存在生物的条件
①和谐的外部条件——“稳定”和“安全”
质量
高级智慧
宇宙环境
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②适宜的自身条件——“三个适中”
四、太阳辐射对地球的影响
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。
温度
液态水
质量
大气
电磁波
核聚变
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(3)波长分布
①图中A是____区,C是____区。
②图中B是______区,是太阳辐射
能的主体,约占太阳辐射总量的50%。
2.太阳辐射对地球的影响
(1)为地球提供光和热。
(2)为地球直接或间接提供____,如煤炭、石油资源是地质时期储存的_______。
(3)维持地表温度,为地球上的水循环、_____运动、生物和人类活动提供______,影响地理环境的形成和变化。
紫外
红外
可见光
能量
太阳能
大气
动力
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五、太阳活动对地球的影响
1.太阳活动
(1)概念:太阳大气各种活动和变化的总称。
(2)类型及分布
字母 A B C
太阳大气层 _______ ________ 日冕层
太阳活动类型 太阳黑子 耀斑和日珥 太阳风
光球层
色球层
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(3)重要标志:_________和耀斑。
(4)周期:约____年。
2.太阳活动对地球的影响
(1)影响地球气候:地球上的气候变化与________活动有一定的对应关系。
(2)影响地球电离层:耀斑爆发时发射的电磁波干扰地球高空的______,导致短波通信、卫星通信、短波广播、___________等信号质量下降甚至中断。
(3)影响地球磁场:_______会干扰地球的磁场,产生_____现象。
(4)产生极光现象:高能带电粒子“轰击”地球高层大气,在_____上空出现极光现象。
太阳黑子
11
太阳黑子
电离层
航天航空
太阳风
磁暴
两极
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补遗图文拓展
我国航天基地的有利区位
文昌:①交通便利,海运方便运输大吨位火箭;②纬度低,自转线速度大,节省发射时的燃料成本;③可以多方位发射,直接面向大海,安全系数高。
酒泉、太原:多晴朗天气,海拔较高,大气稀薄,利于观测。
西昌:位于内陆,人烟稀少,较安全。
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八大行星特征的比较
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太阳能与光伏发电
太阳能的优点是能量巨大、分布广泛,是清洁能
源;缺点是能量密度较低,受天气影响较大。光伏
发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能的发电方式。
全球太阳辐射的分布
空间分布:全球年太阳辐射总量大体从低
纬度向高纬度递减,南、北半球纬度值相同的
地区太阳辐射量随月份变化的规律相反。
时间分布:夏季太阳辐射强于冬季。
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高校专业知识
到达地面的太阳辐射
太阳辐射穿过大气层被削弱后才到
达地面。到达地面的太阳辐射包括两部
分:一部分是以平行光线形式直接投射到
地面上的,称太阳直接辐射;另一部分是经
过大气散射之后,从天空投射到地面上的,称散射辐射。两者之和为总辐射。直接辐射主要受太阳高度和大气透明度的影响,而散射辐射的强弱与太阳高度、大气透明度、天气状况、海拔等因素有关。
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极光现象与太阳活动
极光是由于太阳带电粒子进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空夜间出现的灿烂美丽的光辉。极光不仅在地球上出现,其他一些具有磁场的行星上也有。
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探究命题重点
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命题点一 地球所处的宇宙环境与存在生命的条件
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方法规律
一、太阳系天体运行轨道示意图的判读
1.看方向:太阳系天体运行轨道示意图中的方向要根据文字材料或图示信息来判断。如果是从北极上空来俯视的,则绕日公转方向为逆时针,地球自转方向也为逆时针,方向均为自西向东。
2.看天体运行轨迹:看天体是绕太阳运行还是绕行星运行。如果绕日运行则可能为行星或者彗星,如果是绕行星运行则可能为卫星。
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3.看相对位置关系
凌日:当某一地内行星(水星、金星)运行到太阳和地球之间,在地球上可以看到该行星“凌日”的现象。
冲日:当某一地外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星)与太阳、地球大致在同一条线上,且地球位于太阳与该行星之间,则在地球上可以看到该行星“冲日”现象,这时的行星最亮,易于观测。
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二、地球存在生命的条件
1.外部条件——“安全”和“稳定”
(1)“安全”——安全的宇宙环境:太阳系中,大小行星各行其道,互不干扰。
(2)“稳定”——稳定的太阳光照:亿万年以来,太阳光照条件没有明显的变化。
2.自身条件——“三个适中”
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[方法指导] 生命存在条件的分析思路
在分析某行星是否有生命物质存在时可从“四看”入手分析:
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三、天文观测条件与天文台选址
天文
观测
条件 纬度 高纬度地区,冬季夜长,连续观测时间长,星空起落变化小;低纬度地区则观测范围广(如可观测南北半球的天文情况)
地形 海拔高,空气稀薄;地势高,视野开阔
天文
观测
条件 气象 晴天多,云量少,大气透明度高;风力小;气温波动小,大气扰动小(如太阳观测台选址湖边);空气湿度小
人类
活动 空气污染小;光污染小;设备先进;观测技术高;需设置黑暗天空保护区
天文台
选址 除纬度、地形、气象、人类活动等基本条件外,还应分析交通、科研水平、基础设施、国家政策等条件
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真题研析
(2023·江苏卷)2022年4月27日黎明时分,某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过境该地上空,与“四星伴月”同框,形成壮美景观。下图为某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图。据此回答下题。
“四星伴月”这一天文现象难得一见,主要是因为各天体( )
A.自转周期不同
B.体积大小不同
C.自转方向不同
D.公转周期不同
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[思路导引]
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[我的答案]
(2023·江苏卷)2022年4月27日黎明时分,某地出现金星、火星、木星与土星“四星伴月”的天文现象。此时中国空间站过境该地上空,与“四星伴月”同框,形成壮美景观。下图为某时刻中国空间站在轨位置上方俯视示意图。据此回答下题。
“四星伴月”这一天文现象难得一见,主要是因为各天体( )
A.自转周期不同
B.体积大小不同
C.自转方向不同
D.公转周期不同
D
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题组突破
(2026·贵州六盘水月考)2025年2月28日傍晚,家住成都(31°N,104°E)的某天文爱好者观测到“七星连珠”的罕见天象。“七星连珠”是指太阳系七颗行星在视运动轨迹上近似排列成直线的天文现象。下图为该天文爱好者通过计算机软件绘制的“七星连珠”模拟图。据此完成1—2题。
1.该夜,最迟落下地平线的行星是( )
A.火星 B.木星
C.天王星 D.土星
A
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解析:受地球自转影响,日月星辰从地球上看起来东升西落,越靠西的天体落下西方地平线的时间越早,越靠东的天体落下西方地平线的时间越晚;图中可见,土星位置最偏西,且处于天空中较低位置,最早落下,而火星位置最偏东,处于天空中较高位置,因此落下地平线的时间最晚,A正确。
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2.“七星连珠”现象的形成主要取决于( )
①行星自转速度周期性变化
②行星公转轨道近似共面
③行星公转周期和速度不同
④太阳活动引发引力扰动
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
B
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解析:“七星连珠”是行星在视运动上近似成直线,行星公转轨道近似共面,才有可能在同一视线上排列,②正确;行星公转周期和速度不同,导致它们在轨道上的位置不断变化,当运行到特定位置时出现近似直线排列,③正确;行星自转速度以及太阳活动引发的引力扰动与“七星连珠”现象的形成无关,①④错误;故选B。
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(2026·陕西多校模拟预测)通常每年7月20日至8月20日的英仙座流星雨、12月4—17日的双子座流星雨、1月1—5日的象限仪座流星雨是北半球三大流星雨,其中英仙座流星雨和象限仪座流星雨集中迸发的纬度位置较高。据此完成3—4题。
3.相比其他两大流星雨,英仙座流星雨观测优势显著的主要原因是( )
A.流星数量多 B.持续时间长
C.流星亮度大 D.可观测范围广
B
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解析:题干未提及流星数量差异,无法直接推断,排除A;英仙座流星雨持续时间通常是在每年7月20日至8月20日,持续一个月左右,可观测时间长,而其他两大流星雨持续时间较短,可观测时间较短,B正确;流星亮度与流星体物质有关,材料未强调亮度差异,排除C;英仙座流星雨和象限仪座流星雨集中迸发的纬度位置较高,可观测范围类似,观测范围并无显著优势,D错误。
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4.观测流星雨的最佳位置及注意事项是( )
A.市中心广场——注意保暖
B.高山观测站——避开晴朗天气
C.远郊开阔地——避开灯光
D.海边沙滩——寻找地势低平处
解析:市中心光污染严重,不利于观测,A错误;晴朗天气是观测流星雨的必要条件,B错误;远郊开阔地远离灯光干扰,视野开阔,是理想观测点,C正确;海边可能受水汽和雾气影响,且地势低平可能限制视野,D错误。
C
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命题点二 太阳辐射对地球的影响
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方法规律
一、影响太阳辐射强弱的因素
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二、我国年太阳辐射总量的空间分布
从总体上看,我国年太阳辐射总量从东部沿海向西部内陆逐渐增加,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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三、太阳能电站建设的区位条件
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真题研析
(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。如图为青海某地塔式光热发电场景观图。据此完成下题。
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
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[思路导引]
获取信息 解读信息 调用知识
图文:塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜……
文:青海某地 需要较广阔的土地面积 青海、浙江两省的区域地理特征差异;影响太阳辐射强弱的因素;太阳能电站建设的区位条件
位于青藏高原,地势高,空气稀薄,太阳能资源丰富;且地广人稀,多荒漠、戈壁
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[我的答案]
(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。如图为青海某地塔式光热发电场景观图。据此完成下题。
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
A
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题组突破
(2026·山西部分学校月考)太阳辐照度是指太阳辐射经过大气层的吸收、散射和反射等作用后,到达地球表面单位面积、单位时间内的辐射能量。下面左图为四地光伏监测站地理位置,右图为四地测得的多年月平均太阳辐照度变化。据此完成1—2题。
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1.图示四地太阳辐照度最大值都出现在
6月,与之关联性最大的是( )
A.盛行西风带 B.地球公转
C.地转偏向力 D.地球自转
B
解析:太阳辐照度是指太阳辐射经过大气层的吸收、散射和反射等作用后,到达地球表面单位面积、单位时间内的辐射能量,太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱越少,且光照更集中,所以太阳高度越大,太阳辐照度越大;四地都位于北温带,一年中正午太阳高度最大值出现在夏至日,6月太阳直射点靠近北回归线,四地太阳高度都较大,太阳辐射强,辐照度大;而正午太阳高度的季节变化是由地球公转与黄赤交角的存在共同引起的,所以与之关联性最大的是地球公转,B正确;盛行西风带、地转偏向力、地球自转不能影响太阳高度的季节变化,A、C、D错误。
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2.与6月相比,7月图示四地太阳辐
照度较低,主要是因为( )
A.太阳高度大 B.白昼时间长
C.海拔较高 D.降水量较大
D
解析:图示四地位于华北地区,属于温带季风气候,降水集中在7—8月,与6月相比,7月降水量更大,阴雨天气多,大气对太阳辐射的削弱作用较强,导致太阳辐照度较低,D正确;7月太阳直射点较6月更远离这四个地区,图示四地的太阳高度较6月小,且昼长与6月相比较短,A、B错误;海拔是相对稳定因素,在无特殊条件影响下,短期内不会发生改变,C错误。
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情境应用实践
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情境揭秘
学习探索情境——熔岩洞穴月球基地方案
2023年10月,哈尔滨工业大学科研团队提出了熔岩洞穴月球基地方案(如图):在月球表面的熔岩洞穴内建造月球基地,利用月球的自然地形和地质作为防护,降低了月球基地的建设难度和风险,也增加了月球基地的安全性和舒适性。
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设问探究
1.说明人类探测月球可能采取的方法。(地理实践力)
提示:天文望远镜观测;发射航天器近空观测;载人宇宙飞船实际登陆勘测等。
2.简述人类在月球表面生存的不利自然条件。(综合思维)
提示:没有大气层,缺少氧气;昼夜温差极大;没有液态水;宇宙辐射强。
3.分析与月球表面相比,在熔岩洞穴内建设月球基地的优势。(综合思维)
提示:月球基地建在熔岩洞穴内能有效削弱宇宙辐射;熔岩洞穴作为天然的“防空洞”可以很好地抵挡太空陨石的撞击;熔岩洞穴具有天然的保温作用,有利于降低昼夜温差。
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