第二节太阳对地球的影响讲义2026-2027学年高一上学期人教版必修一

第二节 太阳对地球的影响 讲义 一、教学目标（地理学科核心素养四维目标） 本节以“太阳辐射”和“太阳活动”两条线索贯穿，既讲清太阳作为地球能量源泉的常态供给，也讲清太阳活动对地球环境的扰动。教学目标如下： 1. 人地协调观 认识到太阳辐射是地球光热与生命活动的基础能量来源，理解人类因地制宜开发太阳能资源、保护生态的意义；通过太阳活动对通信、电网、航天的影响案例，形成趋利避害、科学防灾减灾的人地协调意识。 2. 综合思维 能从纬度、天气、地势、日照时长等多要素综合分析某地太阳辐射强弱的成因，理解“大气上界辐射—地表实际辐射—生物量”之间的因果链条；能把太阳活动类型、所在圈层与其对地球的具体影响建立对应关系。 3. 区域认知 能够阅读北半球大气上界太阳辐射分布图，归纳由低纬向高纬递减的空间分布规律；能结合我国年太阳辐射分布图，说明青藏高原为高值中心、四川盆地为低值中心的区域差异。 4. 地理实践力 能通过读图描述太阳辐射与生物量的相关性，能从太阳黑子数年际变化曲线中判读太阳活动周期；能用“纬度—地势—天气”框架解释身边（如本地太阳能热水器的安装条件、晴天与阴天的日照差异）的地理现象。 【课程标准对应】 运用资料，说明太阳对地球的影响。 学业要求：能运用示意图、地理图表等资料，说明地球所处的宇宙环境，以及太阳对地球的影响。 二、教学重难点 项目 内容 突破策略 教学重点 太阳辐射对地球的影响；太阳活动的主要类型及其对地球的影响 结合教材图 1.12、图 1.13 读图分析，用“纬度—地势—天气”三要素归纳 教学重点 太阳大气层结构与太阳活动的对应关系（光球—黑子、色球—耀斑/日珥、日冕—太阳风） 圈层结构图 + 活动现象图对照记忆，做“圈层—现象—影响”连线练习 教学难点 理解到达地面的太阳辐射与大气上界辐射的差异，并能综合分析其影响因素 从“大气对太阳辐射的削弱作用”切入，逐要素拆解放大或减弱的原因 教学难点 准确表述太阳活动对地球的具体影响及机制（电离层、磁场、两极极光） 用“太阳风影响地球”示意图构建因果链，辨析易错点（如地热、潮汐不属太阳能） 三、课堂导入 【情境导入】 展示图 1 西藏光伏电站实拍图，提问：西藏海拔高、氧气稀薄、人口稀少，为什么却能建起大规模光伏电站？ 追问：我们生活中哪些能源最终来自太阳？煤、石油、风能、水能、地热、潮汐能中，哪些不是来自太阳辐射？ 设计意图：以“世界屋脊上的蓝色海洋”这一直观景象激活学生生活经验，从“太阳为什么是地球的能量源泉”切入，自然引出本节的两条主线——太阳辐射对地球的常态影响、太阳活动对地球的扰动影响。 图 1 青藏高原上的大规模光伏板阵列（西藏） 学生活动：先独立思考 1 分钟，再同桌交流，列举“家里、学校里、大自然中”由太阳直接或间接提供能量的例子，汇总到黑板，为后续“太阳辐射影响”的知识建构提供素材。 四、知识梳理 考点一 太阳辐射对地球的影响 1. 太阳概况 太阳是一颗巨大、炽热的气体星球，主要成分是氢和氦，表面温度约为 6000 K，中心温度约 1500 万 K，是距离地球最近的恒星，也是地球能量的根本来源。 2. 太阳辐射的概念与能量来源 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的现象。其能量来源是太阳内部的核聚变反应——4 个氢原子核聚变为 1 个氦原子核，亏损的质量转化为巨大的能量。太阳辐射的能量主要集中在可见光波段。 【易错辨析】 “太阳辐射能全部到达地球”是错误的：射向地球的太阳辐射仅占太阳总辐射的二十二亿分之一左右，其余绝大部分射向宇宙空间。 “太阳辐射在地球上由高纬向低纬递减”是错误的：正确的是由低纬向高纬递减（赤道附近最多、极点最少）。 3. 太阳辐射对地球的影响 影响对象 具体表现 地理环境 为地球提供光、热资源，维持地表温度；是地球上水循环、大气运动和生命活动的主要动力 自然带差异 地球不同纬度接受的太阳辐射不同，自然地理现象呈现明显的纬度地带性差异（低纬生物量多、高纬生物量少） 人类生产 太阳能热水器、太阳灶、太阳能电站的直接能量来源；煤、石油、天然气等矿物燃料是地质历史时期生物固定并积累下来的太阳能 外力作用 风化、侵蚀、搬运、堆积等外力作用的能量来源之一 【思路点拨】 判断某能源是否最终来自太阳辐射：追根溯源看其能量能否追溯到“太阳照射”。 属于太阳能的：煤、石油、天然气、水能、风能、生物能、太阳能电站、太阳能热水器。 不属于太阳能的：地热（来自地球内部放射性元素衰变）、核能（来自原子核变化）、潮汐能（来自日、月引力）。 4. 北半球大气上界太阳辐射的分布（教材图 1.12） 读图要点：从图中可以读出太阳辐射的空间分布与时间分布两方面信息。 维度 分布特征 空间分布 分布不均；由低纬（赤道）向高纬（极点）递减；赤道地区年总辐射量最大 时间分布 夏季太阳辐射强于冬季；随月份变化，6 月前后达一年中较高值 成因：纬度越低，正午太阳高度越大，单位面积获得的太阳辐射越多；同时太阳辐射穿过大气的路径越短，被削弱得越少。 图 2 北半球大气上界年太阳辐射分布 5. 生物量与太阳辐射的关系 生物量的多少与太阳辐射呈正相关：低纬度地区太阳辐射强，水热条件好，植物生长旺盛，生物量多（如热带雨林）；高纬度地区太阳辐射弱，热量不足，植物生长缓慢，生物量少（如亚寒带针叶林）。这解释了自然地理环境随纬度变化而分异的现象。 6. 影响太阳辐射的因素（“五看”法） 因素 规律 一看纬度 纬度低，正午太阳高度大，太阳辐射强；反之则弱 二看天气 天气晴朗、阴天少，日照时间长，太阳辐射多；多阴雨雾则削弱强、辐射少 三看大气透明度 大气透明度好、尘埃杂质少，削弱少，辐射强 四看日照时长 夏半年高纬地区白昼长，可弥补太阳高度低的损失，使高低纬辐射差异缩小 五看地势 地势高，空气稀薄，大气透明度高，削弱少，日照强度大，辐射强 7. 案例分析：我国年太阳辐射的极值区 地区 地位 主要原因 青藏高原 我国太阳辐射高值中心 海拔高、空气稀薄、水汽少、晴天多、日照时间长，大气对太阳辐射削弱作用弱 四川盆地 我国太阳辐射低值中心 盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量大，阴天、雾天多，日照短、强度弱 拓展：全球年太阳辐射总量的高值区多出现在回归线附近的沙漠地区（如撒哈拉沙漠），而不是赤道。原因是赤道终年受赤道低气压带控制，对流旺盛、多阴雨，云量大，大气削弱强；回归线附近受副热带高气压带控制，下沉气流为主，干燥少雨、晴天多、削弱弱。 考点二 太阳大气层结构与太阳活动 1. 太阳大气的分层 太阳是一团炽热气体球，由内向外可分为日核、辐射层、对流层（这三层合称太阳内部，辐射无法到达地球）和太阳大气。太阳大气从里到外分为三层： 层次（由里到外） 温度特点 可见性 光球层 温度约 6000 K，厚度约 500 km 太阳可见光几乎全部由此发出，肉眼可见的明亮日轮 色球层 由内向外温度迅速升高，可达上万至上百万 K 平时被光球强光掩盖，日全食或用特殊仪器可见 日冕层 温度极高，达百万 K 量级 最外层，平时不可见，日全食或日冕仪下可见银白色 图 3 太阳大气层结构示意图 2. 太阳活动 太阳大气经常发生大规模的运动，称为太阳活动。其主要类型、出现圈层与特征如下： 类型 出现圈层 特征 黑子 光球层 光球上温度比周围低的暗黑区域，因温度约 4500 K、低于光球 6000 K 而显黑；黑子数量最多的年份为太阳活动极大年，最少的年份为极小年 耀斑 色球层 色球层局部区域突然增亮的爆发现象，时间短、能量大，是太阳活动最激烈的显示之一 日珥 色球层 色球层向外喷出的炽热气体，形如燃烧的草原或火舌，通常出现在黑子群附近 日冕物质抛射（CME） 日冕层 日冕中的大量带电粒子（可达上百亿吨）被高速抛射到行星际空间，尺度最大、对地球影响最剧烈 太阳黑子数的变化周期约为 11 年，黑子数量越多，表明太阳活动越强烈。耀斑和日冕物质抛射往往相伴而生。 图 4 太阳活动现象举例：黑子、耀斑、日珥与日冕物质抛射 3. 太阳活动对地球的影响 影响方面 具体表现 扰动电离层 耀斑发射的 X 射线、紫外线和高能带电粒子扰动地球电离层，影响无线电短波通信 扰乱地球磁场 太阳活动产生“磁暴”，使磁针不能正确指示方向，影响导航、信鸽归巢等 产生极光 高能带电粒子流在地球磁场引导下冲向两极高空，与大气分子碰撞产生极光，多出现在高纬度地区 影响航天与电网 日冕物质抛射引发大规模地磁暴，可干扰卫星运行、航天活动及地面输电系统 与气候相关性 黑子数变化与地球上的气候（如降水量的年际变化）存在一定的相关性，但具体机制仍在研究中 图 5 太阳风（高能带电粒子流）影响地球示意图 【因果链梳理】 耀斑爆发 → 大量高能带电粒子和强电磁辐射 → 扰动电离层 → 无线电短波通信受干扰。 日冕物质抛射 → 太阳风携带等离子体到达地球 → 扰乱地球磁场 → 磁暴、指南针失灵、极光。 黑子数多 → 太阳活动强 → 耀斑、CME 发生概率增大 → 对地球影响更显著。 【易错辨析】 极光并非全球各地都能看到：主要出现在高纬度（近磁极）地区，低纬罕见；若低纬也出现极光，恰恰说明太阳活动异常强烈。 被干扰的是“无线电短波通信”，不是所有通信方式：卫星通信走微波、有线通信受影响小。 “太阳辐射”是持续、稳定的能量输出，“太阳活动”是周期性、突发性的剧烈变化，二者不可混淆。 4. 太阳活动周期的证据 根据长期观测，太阳黑子数具有约 11 年的变化周期：黑子数从极小年到极大年、再回到极小年，循环往复。据此可以大致预测太阳活动的强弱时段，为空间天气预报提供依据。 五、当堂检测与解析 【基础巩固】 太阳的主要成分是氢和氦，其能量来自太阳内部的核聚变反应，表面温度约为 6000 K。（正确） 太阳辐射的能量主要集中在可见光波段。（正确） 太阳黑子出现在色球层，耀斑出现在光球层。（错误，正好相反：黑子在光球层，耀斑在色球层） 煤、石油、天然气等矿物燃料属于地质历史时期固定的太阳能。（正确） 地热发电站所利用的能源最终来自太阳辐射。（错误，地热来自地球内部） 【能力提升】 1. 我国青藏高原成为年太阳辐射高值中心的主要原因是（ ） A. 纬度低，太阳高度大 B. 海拔高，大气稀薄，削弱作用弱 C. 植被稀少 D. 距海远，大陆性强 答案：B。解析：青藏高原海拔高，空气稀薄、水汽和尘埃少、晴天多，大气对太阳辐射削弱作用弱，是成为高值中心的主要原因；其纬度并不算低。 2. 当太阳活动剧烈时，可能出现的现象是（ ） A. 无线电短波通信受干扰 B. 地球各地均可看到极光 C. 太阳辐射突然消失 D. 潮汐现象消失 答案：A。解析：耀斑爆发扰动电离层，影响无线电短波通信；极光主要出现在高纬地区；太阳辐射不会因此消失；潮汐由天体引力产生，不受影响。 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $