内容正文:
新课导入
2026 年 9 月 1 日,国家能源局发布了一则具有里程碑意义的消息:截至2026年 7 月底,我国光伏发电装机容量达到 12.86 亿千瓦,首次超过煤电,光伏正式成为我国装机规模最大的电源,百年来煤电第一大电源的格局被打破,我国电力供给格局实现历史性重塑。
思考:光伏发电的能量,源头来自哪里?太阳究竟以什么形式,把能量传递到地球?
太阳对地球的影响
第一章
宇宙中的地球
学 习 目 标
【课程标准】
运用资料,说明太阳对地球的影响。
【学习目标】
1. 结合课本和生活实例,归纳太阳辐射对地球的影响。
2. 结合实例,分析太阳辐射的影响因素。
3. 了解太阳大气层及对应的太阳活动,结合实例分析太阳活动对地球的影响。
3
1. 什么是太阳辐射?太阳辐射的能量来源?
2. 太阳辐射的波长特征及分类?
3. 太阳辐射对地球的影响?
4. 地球表面太阳辐射分布的影响因素?
学生活动一:阅读课本P8-9,思考以下问题:
一、太阳辐射对地球的影响
太阳是一个巨大炽热的气体球
主要成分:氢、氦
表面温度:6000K
能量来源:核聚变反应
He
能量
H
H
H
H
高温高压
太阳辐射的能量来源
太阳辐射的波长分布
太阳辐射可分为紫外区、可见光区和红外区
能量主要集中在可见光区,波长较短 ——短波辐射
太阳辐射
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。到达地球的太阳辐射,约占太阳辐射总量的二十二亿分之一。
太 阳 辐 射
22亿
1
太阳常数是指地球大气上界,在日地平均距离条件下,垂直于太阳光线的1平方厘米面积上1分钟内所得到的太阳辐射量。太阳常数为8.24焦/(厘米2·分)。计算:每小时到达地球表面的太阳辐射相当于多少度电?
提示:1焦=1瓦·秒,1度=1千瓦·时。
大气上界
约1.5亿千米
太阳常数=8.24焦/(厘米2·分)
每小时到达地球表面的太阳辐射能量
=太阳常数X垂直于太阳光线的大圆面积X1小时
≈8.24X3.14X(6.371X108)2X60
≈6.3X1020焦耳
≈1.75X1014度
相当于2025年中国全社会用电量的两倍
太阳辐射对地球的影响
活 动
结合图片,举例说明太阳辐射对地球的影响。
1. 直接提供光和热,维持生物的生长;
太阳辐射对地球的影响
结合图片,举例说明太阳辐射对地球的影响。
2.提供多种能源(光能、生物能);
太阳能
植物
动物
太阳辐射对地球的影响
石油、天然气形成示意
煤炭形成示意
煤、石油、天然气是地质时期生物积累的太阳能
结合图片,举例说明太阳辐射对地球的影响。
风能
水能
太阳辐射对地球的影响
2.提供多种能源(光能、生物能、煤、石油、天然气、水能、风能);
结合图片,举例说明太阳辐射对地球的影响。
3.是地球大气运动、水循环的主要能源,并且影响地理环境的形成和变化。
太阳辐射对地球的影响
以下哪些图片属于人类对太阳辐射的利用?
【练习】
太阳能热水器
太阳能汽车
太阳能路灯
太阳能路灯
潮汐能
地热能
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到达地球大气上界的太阳辐射由低纬向高纬递减
不同纬度到达地球大气层上界的太阳辐射
撒哈拉沙漠和青藏高原是全球太阳辐射的高值区
太阳辐射的影响因素
纬度影响太阳辐射的分布
天气和地势影响太阳辐射的分布
活 动
读我国太阳辐射分布图回答以下问题:
1.下列哪一城市设置太阳能信号灯效果最好( )
A.拉萨 B.重庆
C.北京 D.海口
2.描述我国太阳辐射空间分布特点。
太阳辐射的影响因素
1. 什么是太阳活动?太阳活动的主要标志?
2. 太阳大气的分层?分别发生怎样的太阳活动?
3. 太阳活动对地球的影响?
学生活动二:阅读课本P10-11,思考以下问题:
二、太阳活动对地球的影响
日 冕 层
色 球 层
光 球 层
太阳内部
太阳活动是太阳大气层各种活动和变化的总称,是太阳释放能量的不稳定性所导致的一些现象。
太阳黑子
耀斑和日珥
太阳风
日 冕 层
色 球 层
光 球 层
太阳内部
亮度
太阳黑子
光球层表面的黑色斑点
光球层亮度高,局部区域温度低,在周围明亮的反衬之下,显得黑暗。
日 冕 层
色 球 层
耀斑
色球层某些区域,短时间内突然增亮的现象
色球层中激烈的能量爆发,一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量。
温度比太阳表面高几十倍
光 球 层
太阳内部
黑子和耀斑的活动都有周期 周期长约 11 周年
黑子活跃的年份耀斑也活跃 黑子活跃的区域耀斑也活跃
日平均太阳黑子面积(占可见半球的百分比)
黑子和耀斑是太阳活动强弱的标志
日 冕 层
色 球 层
日珥
色球层中,向外猛烈地喷射的红色火焰
高达几万千米至几十万千米
日全食肉眼可见
光 球 层
太阳内部
日 冕 层
色 球 层
太阳风
脱离太阳引力飞向宇宙空间的高速带电粒子流
光 球 层
太阳内部
温度
分析太阳黑子与降水量的关系
正相关
负相关
1910年前: 负相关
1910年后: 正相关
太阳活动对地球的影响
诱发自然灾害
太阳活动对地球的影响
案例: 2026 年 4 月 24 日,太阳爆发 X2.5 级耀斑,东亚、太平洋正值白天,其上空电离层电子数急剧增加,无线电短波被大量吸收,航海航空短波一度中断。
干扰电离层,无线电短波中断
太阳活动对地球的影响
案例: 太阳活动释放大量的带电粒子,会干扰地球磁场,产生磁针剧烈震动而无法正确指示方向的磁暴现象。对军事战斗、飞机和船舶定位、高纬度地区的高压供电系统带来影响。
干扰地球磁场,发生磁暴
太阳活动对地球的影响
太阳活动产生的高能带电粒子流到达地球,在地球磁场的作用下奔向两极地区,与两极地区高层大气相碰撞产生各种颜色的光带或光弧,这叫极光。
两极地区出现极光
太阳活动对地球的影响
太阳活动可能对人类的情绪和疾病有推波助澜的作用。一些研究者指出,新生儿的死亡率、妇女的疾病、传染病(猩红热、白喉症、痢疾、流感等)、心血管疾病、眼病等发生率与太阳黑子活动强弱呈正相关关系。
一些科学家认为,人体的神经系统对地磁扰动非常敏感。当地磁活动强烈时,人类植物神经系统交感神经的紧张程度有提高,因而人类的攻击性行为加剧,交通事故增多,人的判断错误率上升。
太阳活动对地球的影响
作业:
画思维导图列出本节课基础知识点
或
用康奈尔记笔记的方法整理本节课笔记
1.太阳辐射能量主要集中的波段是( )
A. 红外线 B. 可见光 C. 紫外线 D. X射线
2.关于太阳辐射对地球影响的叙述,正确的是( )
①是地球上水循环和大气运动的主要能源 ②产生“磁暴”现象的原动力
③为生物生长发育提供所需要的光和热 ④造成火山、地震等自然灾害
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
B
C
右图为温州医科大学茶山校区650KW光伏屋顶电站的景观图,通过光伏发电将清洁的太阳辐射能转变成电能输入到学校的电网系统中,可满足该校茶山校区日常用电需求量的8.5%,节能、环保效益明显。据此完成问题。
强 化 训 练
练 习
第一章 宇宙中的地球
3.如仅考虑光合有效辐射,我国农业生产潜力最大的地区是( )
A. 长江中下游平原
B. 四川盆地
C. 华北平原
D. 青藏高原
能被植物光合作用利用的太阳辐射,称为光合有效辐射(PAR)。如图示意1961~2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成问题。
D
强 化 训 练
练 习
第一章 宇宙中的地球
4.下列因素与青藏高原太阳能丰富无关的是( )
A. 晴天多,日照时间长
B. 空气稀薄,对太阳辐射削弱少
C. 雪山连绵,气候高寒
D. 纬度较低,太阳高度角较大
5.乙地PAR值高于甲地的主要原因是( )
A. 纬度高 B. 植被少
C. 地势高 D. 云雨少
能被植物光合作用利用的太阳辐射,称为光合有效辐射(PAR)。如图示意1961~2007年我国年平均PAR强度的空间分布。据此完成问题。
C
D
强 化 训 练
练 习
第一章 宇宙中的地球
2013年3月5日,太阳剧烈活动产生了巨大的发光现象,太阳表面还催生了一团炽热气体,该气体以每小时322万千米的速度向火星挺进。读图回答下题。
6.下列关于在太阳剧烈活动时期采取的保护措施,
可行的是
①适当调控人造卫星的运行
②尽量减少室外活动
③关闭所有通信设施
④关闭所有大型发电设施
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
A
强 化 训 练
第一章 宇宙中的地球
美国国家航空航天局NASA证实,太阳在2017年9月6日晚连续爆发两次“闪焰”,并伴随着高能带电粒子流抛射。专家表示此次抛射的粒子流会抵达地球并造成较大影响。据此完成2-3小题。
7.若2017~2018 年是太阳活动高峰年段,则上一个活动高峰年段最有可能约是( )
A.2000~2001 年 B .2002~2003 年
C.2004~2005 年 D.2006~2007 年
8.关于“闪焰”说法正确的是( )
A.我国北方极光绚烂 B.许多地区无线电短波通信中断
C.“闪焰”主要发生在光球层 D.全球多地出现降水高峰
D
D
强 化 训 练
第一章 宇宙中的地球
9.日冕仪拍摄时需要遮蔽光球层,是因为光球层( )
A. 厚度过大 B. 亮度比日冕层高
C. 和日冕层相似,不易区分 D. 太阳活动频繁、杂乱
10.此次日冕物质抛射对地球产生的影响可能有( )
A. 产生极光现象 B. 地表气温升高 C. 大气降水增多 D. 冬季格外寒冷
2021年10月28日,本年度第二强的太阳表面耀斑活动出现,并且形成了一次日冕物质抛射事件,对地球辐射出X射线、紫外线、可见光及高能量的质子和电子束。随着大量高能粒子逐渐抵达地球,11月4日美国发出强地磁风暴警报。如图示意日冕仪拍摄的日冕物质抛射现象。据此完成9-10题。
B
A
强 化 训 练
练 习
第一章 宇宙中的地球
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