内容正文:
—— 第一章 问题研究 ——
人类是否需要人造月亮
1
问题提出
地球不停地自转,昼夜不断地交替。现代社会,人类在夜间的活动频繁,对夜间照明的需求增加。航天技术和产业的快速发展,催生了人们对人造月亮的憧憬和试验。然而,人类真的需要人造月亮吗?
对这一课题的探究,建议采用以下思路。
探讨人类是否需要人造月亮
了解月相的变化,思考月亮对人类活动的影响
了解人造月亮的试验,比较人造月亮与月亮的差异
了解人类对人造月亮的不同态度及理由
2
视频导入
月相的变化
电影《流浪地球》讲述了在2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。
3
月亮
01
资料1 月亮
月球是地球的天然卫星,通称月亮。由于月球的自转周期和公转周期一样,月球始终固定的半面朝向地球。随着月球在公转轨道中的位置变换,我们看到的月亮的形状——月相也不同。月相呈周期性变化。
1.月相的周期性变化有什么规律?
月相变化:新月(朔)→蛾眉月→上弦月→盈凸月→满月(望)→亏凸月→下弦月→残月→新月(朔)。
资料1 月亮
月球是地球的天然卫星,通称月亮。由于月球的自转周期和公转周期一样,月球始终固定的半面朝向地球。随着月球在公转轨道中的位置变换,我们看到的月亮的形状——月相也不同。月相呈周期性变化。
2.为什么农历上半月和下半月月亮凸出的方向不同?
日月地三者运动的位置差异导致的月相发生变化。
农历的每月初一,月亮运行到地球太阳之间,随后随着月亮的公转,月亮渐渐移出地球与太阳之间区域,依次出现蛾眉月、上弦月等月相,月亮凸出方向朝西;
过了农历十五之后,随着日、月位置逐渐靠近,月亮又会出现凸月、下弦月等月相,月亮凸出方向朝东。
口诀:上上上西西,下下下东东;
月亮上弦月出现在农历上半月的上半夜(黄昏至午夜可见),位于西半天空,亮面朝西,月相变化由缺到圆;
月亮下弦月出现在农历下半月的下半夜(午夜至清晨可见),位于东半天空,亮面朝东,月相变化由圆到缺。
6
资料1 月亮
月球是地球的天然卫星,通称月亮。由于月球的自转周期和公转周期一样,月球始终固定的半面朝向地球。随着月球在公转轨道中的位置变换,我们看到的月亮的形状——月相也不同。月相呈周期性变化。
2.在日常生活中,你经常关注月相吗?为什么?
若关注,则从夜间活动影响、观月的文化、心理感受等方面分析原因。若不关注,则可以从月相出现的时间与人类活动集中在白天等方面分析。
如:在日常生活中,我经常关注月相,因为我比较好奇它的运动,想要探索其中的奥秘。
02
人造月亮的试验
资料2:人造月亮的试验
在天空中挂上镜子,让它在黑夜中反射太阳光为地面照明——这不知是多少人曾经有过的幻想。1999年2月4日,俄罗斯“进步M-40”货运飞船携带了一面反射镜进入太空,进行人造月亮试验。这个人造月亮直径达25米,总质量不到4千克。按照设计,发射的光束将以直径5—7千米的范围扫过所经区域的地面;夜色中,发射光的亮度10倍于月光,足以让人读书阅报。然而,由于反射镜在太空中打开时出现故障,这次人造月亮的试验以失败告终。
1.观看视频,分析为什么人造月亮的亮度远比月光强?
人造月亮实质上就是一种携带着大型空间反射镜的人造照明卫星,其所处的位置远比月球距离地面近。
其次,人造月亮的反射面光滑,对太阳光线的反射强度大,而月亮表面粗糙,对太阳光线的反射强度小。
再次,人造月亮可以人为调控反射角度,而月球的反射不会受人类控制。
资料2:人造月亮的试验
在天空中挂上镜子,让它在黑夜中反射太阳光为地面照明——这不知是多少人曾经有过的幻想。1999年2月4日,俄罗斯“进步M-40”货运飞船携带了一面反射镜进入太空,进行人造月亮试验。这个人造月亮直径达25米,总质量不到4千克。按照设计,发射的光束将以直径5—7千米的范围扫过所经区域的地面;夜色中,发射光的亮度10倍于月光,足以让人读书阅报。然而,由于反射镜在太空中打开时出现故障,这次人造月亮的试验以失败告终。
2.扩大人造月亮照亮地表范围的可能性有多大?
可能性会越来越大。随着科技的发展,航空航天以及宇宙空间探索技术的进步,扩大人造月亮的照射范围的可能性会越来越大。
资料2:人造月亮的试验
在天空中挂上镜子,让它在黑夜中反射太阳光为地面照明——这不知是多少人曾经有过的幻想。1999年2月4日,俄罗斯“进步M-40”货运飞船携带了一面反射镜进入太空,进行人造月亮试验。这个人造月亮直径达25米,总质量不到4千克。按照设计,发射的光束将以直径5—7千米的范围扫过所经区域的地面;夜色中,发射光的亮度10倍于月光,足以让人读书阅报。然而,由于反射镜在太空中打开时出现故障,这次人造月亮的试验以失败告终。
3.为什么纬度较高地区的居民更希望有人造月亮?
纬度较高地区在冬半年时,昼短夜长,极地地区还会出现极夜现象,漫漫长夜对人类活动十分不利,有了人造月亮可以缓解这一问题;
另一方面,人造月亮可以增加高纬度地区的太阳辐射,对其环境可能带来一些好处。
03
对人造月亮的反对
资料3:对人造月亮的反对
月亮朦胧的光亮似乎对地球上的人类和生物活动不构成干扰,人造月亮的克度远超月亮,几乎从提出人造月亮的想法开始,科学家反对的声音就从未停止。例如,生物学家担心它会改变地球某些区域的生物模式,天文学者则认为它可能会影响天文观测,很多学者更担心它对所经地区人们身体和生活的影响。
1. 观看视频,讨论人造月亮对人类可能产生的不利影响。
主要从材料中列举的例证上分析即可。
影响某些区域的生物模式;
影响天文观测;
影响所经过地区人们的身体和生活。
资料3:对人造月亮的反对
月亮朦胧的光亮似乎对地球上的人类和生物活动不构成干扰,人造月亮的克度远超月亮,几乎从提出人造月亮的想法开始,科学家反对的声音就从未停止。例如,生物学家担心它会改变地球某些区域的生物模式,天文学者则认为它可能会影响天文观测,很多学者更担心它对所经地区人们身体和生活的影响。
2. 除资料所提到的科学家担心外,人造月亮还可能造成哪些不利影响?
影响人类的作息规律,扰乱生物钟;产生光污染;加剧气候变暖等。
问题探讨
权衡人造月亮的有利和不利影响,就“人类是否需要人造月亮”这一课题,提出自己的看法,给出充足的理由,并与同学讨论。
利
延长农作物的光照时间,提高农作物的产量。
有效提高太阳能发电站的发电量。
夜间有人造月亮的光源,街道可能不再需要安装路灯,节省了大量电费开支。
弊
成本高。
可能会改变地球某些区域的生物模式。
可能会影响天文观测。
可能会对所经过地区人们身体和生活产生影响。
中国计划到2022年向太空发射三颗“人造月亮”——携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星。届时三面巨大的反射镜将等分在360°的轨道平面上,反射的阳光可覆盖地表3600~6400km2的范围。其亮度虽然远弱于太阳辐射,但相当于月亮亮度的8倍。若把三颗“人造月亮”均匀地分布在赤道上空的圆形轨道上,就可以调整角度为全球任何城市提供照明服务。据此完成下面小题。
1.三颗“人造月亮”在空间绕地运行时,包含它们的最低一级天体系统是( )
A.地月系 B.太阳系 C.银河系 D.河外星系
2.“人造月亮”工程的实施将( )
A.削弱太阳辐射 B.增强月球引力 C.节约城市能源 D.扰乱太阳活动
3.北半球中高纬度地区“人造月亮”工程效益最大的季节是( )
A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季
D
课堂检测
C
A
16
4.但在拍摄时,小组同学忘记记录对应的出现顺序,月相记录的顺序应为( )
A.②④①③ B.③②①④ C.②③①④ D.③④①②
5.地理小组记录的时间长度最接近为( )
A.5天 B.10天 C.15天 D.20天
2024年5月1日(农历三月廿三)开始,温州某中学地理小组记录了一组月相变化图,据此完成下面小题。
C
课堂检测
D
17
$