1.2太阳对地球的影响学案(湘教版必修1)
[学习目标] 1.识记太阳辐射的概念,了解太阳辐射的波长分布及其对地球环境和人们生产、生活的影响。2.了解太阳大气的分层结构及各层的太阳活动,理解并掌握太阳活动对地球的影响。
一、太阳辐射与地球
1.太阳辐射
(1)概念:是太阳以①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。
(2)波长组成:太阳辐射波长范围在②0.15~4微米之间,分为③可见光、④红外光和
⑤紫外光三部分。太阳辐射的能量主要集中在波长较短的⑥可见光部分,约占总能量的50%。
2.太阳辐射对地球的影响
(1)太阳辐射经⑦植物的生物化学作用,可以转化为有机物中的⑧生物化学能,如煤炭资源是地质时期储存的太阳能。
(2)太阳辐射是地球⑨大气运动、⑩水循环的主要能源。
(3)太阳辐射本身以及大气运动、水循环等,也为人类提供了源源不断的能源。
二、太阳活动与地球
1.太阳外部结构
自内向外依次为光球层、色球层和日冕层,我们平时肉眼见到的是光球层。
2.太阳活动与地球
太阳活动是指太阳释放能量的不稳定性导致的一些明显现象,这些现象出现在太阳外部的不同圈层,对地球产生不同的影响:
光球气体漩涡低高峰色球射电高能带电粒子○21磁暴○22短波通信○23电子设备○24日冕○25带电粒子○26极光
探究点一 太阳辐射对地球的影响
在宇宙中,太阳只是一颗普通的恒星。但是对地球来说,这颗恒星太重要了,没有它,地球上的生命就不会存在。太阳的光和热量是人类赖以生存和活动的源泉。
1.如何理解“煤”是太阳提供的能源?
2.下列文字描述的事象蕴含的力量。最终与太阳辐射无关的是()
A.解落三秋叶,能开二月花。过江千尺浪,入竹万竿斜
B.生于水际,沙石与泉水相杂,惘惘而出,土人以雉尾甃之,用采入缶中。颇似淳漆,然之如麻,但烟甚浓,所沾幄幕皆黑
C.豫章郡出石可燃,为薪
D.烟火冲天,其声如雷,昼夜不绝。声闻五六十里,其飞出者皆黑石硫磺之类,经年不断……热气逼人三十余里
3.农业谚语“鱼靠水、娃靠娘,万物生长靠太阳”中,体现了太阳辐射为地球提供()
A.光、热资源B.大气运动、水循环的原动力
C.生产能源D.生活能源
1.煤是地质历史时期在太阳光照下生长的植被在地质作用下形成的一种能源,所以煤是地质时期被生物固定以后积累下来的太阳能。
2.四段文字描述的依次是风、石油、煤和火山喷发,风是大气运动的一种形式,煤和石油是地质时期生物固定的太阳能,从根本上看,它们蕴含的能量均来自太阳辐射;火山喷发是地球内部能量释放的一种形式。故选项D正确。
3.A
1.太阳辐射对地球的影响
(1)对地理环境形成和变化的影响
太阳直接为地表提供光能和热能,维持地表温度,为生物繁衍生长、大气和水体运动等提供能量。如下图所示。
(2)太阳辐射对人们生产和生活的影响
①人们可直接利用太阳能,如植物的生长需要光和热,晾晒衣服需要阳光。世界各国正在探索和研究对太阳能的利用,尤其是大规模的太阳能发电。目前利用较多的是太阳灶、太阳能干燥器、小型太阳能发电站等。
②可利用地质历史时期固定积累下来的太阳能,即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料,它们被称为“储存起来的太阳能”。
2.影响太阳辐射分布的主要因素
太阳辐射能的分布受多种因素的影响,概括起来主要有:
(1)纬度:纬度位置低,太阳高度角大,太阳辐射强。
(2)天气:天气晴朗,阴天少,光照时间长,大气对太阳辐射削弱的少,太阳辐射强。
(3)地势:地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱的少,太阳辐射强。
(4)大气透明度:大气透明度好,尘埃少、杂质少,太阳辐射强。
读我国太阳年辐射总量分布局部图,回答下列各题。
(1)下列四个城市中,太阳年辐射总量最丰富的城市是()
A.兰州B.海口C.上海D.昆明
(2)兰州的纬度比广州高,但太阳年辐射总量比广州丰富,简要分析原因。
(3)假如你是一位太阳能热水器的营销者,在只考虑自然因素的情况下,你到下列哪组城市营销最合理()
A.北京、海口、贵阳B.上海、重庆、台北
C.昆明、兰州、北京D.杭州、广州、成都
(4)“蜀犬吠日”在一定程度上反映出成都和重庆所在地区太阳能资源的贫乏,请简要分析其形成的原因。
答案 (1)D (2)地处内陆,气候干燥,晴天多。
(3)C (4)四川盆地地形不利于水汽蒸发,空气中水汽含量多,雨雾天较多,日照时间短,日照强度弱,所以太阳能资源贫乏。
解析 本题以示意图形式考查中国太阳年辐射总量的分布及其影响因素。从图中可知:兰州、海口、上海和昆明四个城市中昆明的太阳能最丰富。太阳能热水器的营销主要看太阳年辐射总量的丰富与贫乏,根据图上数据进行比较即可得出答案。
探究点二 太阳活动对地球的影响
第四次中东战争期间,埃及的雷达受到奇怪的干扰,这种干扰只出现在白天且干扰的方向与太阳活动方向一致,埃及随即受到以色列飞机的狂轰滥炸并失去西奈半岛。
1.埃及雷达受到的干扰来自哪里?为什么?
2.耀斑活动为什么会干扰无线电通信?
3.耀斑爆发会干扰地球上的无线电短波通信,为什么往往发生在白天?
1.埃及雷达的干扰称来自太阳活动,太阳活动带来大量带电粒子引起大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴,影响短波通信,干扰电子设备。
2.耀斑爆发时发射的电磁波进入地球电离层,引起电离层扰动,电离层传播的短波无线电信号被部分或全部吸收。
3.耀斑爆发时,以射电爆发和高能粒子流喷发等方式放出辐射能,进入地球电离层,会引起电离层的扰动,此时在电离层传播的短波无线电信号被部分或全部吸收,从而导致通信衰减或中断。因此只有地球面对太阳的一侧,才能受到太阳发射来的电磁波的影响。
1.太阳活动及对地球的影响
太阳活动具有整体性,黑子、耀斑、太阳风等往往具有同步性,所以地球上的许多现象往往是它们共同作用的结果。如下所示:
电磁波――→扰动地球电离层影响短波通信
高能带电粒子――→扰动地球磁场“磁暴”现象
高能带电粒子――→碰撞极区高层大气极光
黑子、耀斑地震、水旱灾害
《科学日报》称美国国家科学院发布一份特别报告:科学家预测2012年地球将遭遇强太阳风暴袭击,太阳日冕层将放射出大量带电粒子流击中地球磁场,产生强磁暴。不少地方将出现绚丽多彩的极光。据此回答下列问题。
(1)读上面太阳外部结构示意图可知,这次到达地球的带电粒子流来自于图中的()
A.甲处B.乙处C.丙处D.丁处
(2)下列国家中最有可能欣赏到极光的是()
A.英国、墨西哥B.加拿大、挪威
C.意大利、西班牙D.印度、巴基斯坦
答案 (1)D (2)B
解析 第(1)题,太阳的外部大气层从里向外可分为光球层、色球层和日冕层。图中甲表示光球层,乙表示色球层,丁是日冕层。从材料可知这次到达地球的带电粒子流来自日冕层,即丁处。第(2)题,极光是出现在高纬地区的现象,能看到极光的国家所处纬度较高。
1.2第二节 太阳对地球的影响
第二节太阳对地球的影响
一、课程标准
●阐述太阳对地球的影响。
(1)标准解读
本条"标准"以太阳为案例,说明宇宙环境对地球的影响。太阳对地球的影响是多方面的,从对地理环境和人类活动的影响来看,本条"标准"关注的主要是太阳辐射对地球的影响和太阳活动对地球的影响两个方面。把握本条"标准"应注意以下几点。第一,关注的重点不是太阳辐射和太阳活动本身,而是它们对地球的影响。因此,对于太阳辐射的能量来源与传递、各种太阳活动及其产生的原因、太阳的内部结构和大气结构等,不必详加分析甚至不涉及。但是,为了说明对地球的影响,需要明确太阳辐射和太阳活动的主要特征和基本规律。第二,"影响"应从对地理环境和对人类活动两方面来谈。由于"影响"涉及的范围太广,可以就主要影响用举例的方式说明。第三,要辩证地看待宇宙环境对地球的影响。从一般意义上说,太阳辐射的影响是有利的,太阳活动的影响是不利的;更进一步分析,太阳辐射也有不利的影响(如过多的紫外线辐射),太阳活动也会产生有利的影响(如尚在研究中的太阳活动对气候等方面的影响)。
(2)教学重点
太阳辐射、太阳活动对地球的影响
(3)教学目标
说出太阳辐射的概念和波长范围;
熟记什么是太阳常数,并能用数据说明太阳辐射能量之巨大;
举例说明太阳辐射对地球的影响;
熟记太阳活动主要类型及其所出现的太阳大气层;
说出不同的太阳活动对地球所产生的影响;
搜集相关资料,说明太阳辐射和太阳活动对地球的有利和不利影响。
太阳对地球的影响
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢?小编收集并整理了“太阳对地球的影响”,仅供参考,欢迎大家阅读。
第二节太阳对地球的影响
从容说课
承接上节太阳系的教学,本节包括“为地球提供能量”和“太阳活动影响地球”两部分内容。“为地球提供能量”中给出四幅直观图片,说明太阳辐射对地理环境形成和变化的影响以及对人们生产和生活的影响。因为每个学生对太阳的影响都有亲身体会,教学中可以让学生以小组讨论的方式,探讨太阳辐射对地球在不同方面的重要影响,以加深学生对这一内容的理解。同时培养学生自主学习和合作学习的能力。在接下来的“活动”中,通过学生的探究过程,进一步使学生认识到太阳辐射在地球上分布不均是导致热带、温带、寒带气候的形成的根本原因,并学会三维图表分析的方法。“太阳活动影响地球”的教学中,可以用具体的某地某时太阳活动影响短波通讯的实例引入,激发学生的兴趣之后,投影展示太阳大气层的结构,再带领学生认识黑子和耀斑这些太阳活动及其对地球的影响,并强调太阳活动的整体性,最后再通过探究“活动”进一步了解太阳活动对地球(气候)的影响(相关性)。
三维目标
知识与技能
1.了解太阳能量来源及其对地球的影响。
2.太阳活动的主要类型及其对地球的影响。
3.学会分析表达地理现象的三维空间分布图。
过程与方法
1.通过讨论生活中的所见所闻,了解太阳辐射对地球在不同方面的重要影响。
2.分析图片形成直观认识,提高学习兴趣。
3.参与探究活动,利用图表分析法初步掌握三维空间分布图的判读。
情感、态度与价值观
树立事物是相互联系、相互影响的辩证观点。
教学重点
1.太阳能量来源及其对地球的影响。
2.太阳活动(黑子和耀斑)对地球的影响。
教学难点
太阳活动(黑子和耀斑)对地球的影响。
课时安排
1课时
教学过程
导入新课
我们上节课学习了“宇宙中的地球”,知道宇宙中有各种天体,那么什么叫天体系统?(天体之间相互吸引和相互绕转,形成天体系统)
请大家看投影,填写有关内容
(投影)天体系统的级别
按离太阳由近及远的顺序说出八颗行星的位置。(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)
地球上有生命存在的条件有哪些?(适宜的温度和液态水,适合生物呼吸的大气,海洋的形成)
距离地球最近的星球是什么?(月球)距离地球最近的恒星是什么?(太阳)
很好,这节课呢,我们就一起来学习“第二节太阳对地球的影响”。(板书)
推进新课
师太阳在宇宙中是银河系中一颗普通的恒星,它与其他的恒星一样是一颗巨大、炽热的气体星球,主要成分是氢和氦,表面温度约为6000K,它能发光、发热,把能量射向宇宙空间,也射向了我们生存的地球。我们把太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,称为太阳辐射。太阳辐射的能量是巨大的,据计算,每分钟太阳辐射向地球输送的能量,大约相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量。“万物生长靠太阳”,靠的就是太阳能够为地球提供能量,这是太阳对地球最大,也是最重要的贡献。
下面请大家看教材的四幅图(“太阳为地球提供能量图”),根据你自己的亲身体会,以小组为单位,探讨太阳辐射对地球在不同方面的重要影响。
(合作探究)
生(讨论,多个学生回答及补充说明太阳辐射对地球的影响)
师刚才几个同学回答的比较全面,下面我们一起来总结一下。虽然太阳辐射能只有二十二亿分之一到达地球,但是对地球和人类的影响却是不可估量的。太阳辐射对地球的影响首先体现在太阳辐射是地理环境形成和变化的能量来源,即太阳能是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力。
(板书)1.太阳辐射是地理环境形成和变化的重要因素
(投影)
太阳辐射→球状天体→热量纬度差异→热量传递→大气运动水体运动→大气环流洋流→地理环境
(简单介绍水循环、洋流、大气环流、生物活动等知识)例如,太阳辐射的纬度差异,导致了地面不同纬度获得热量的差异。对于整个地球表层来说,热量应该是平衡的,因而热量多余和热量不足的地方,要发生热输送。地球上的热量,主要依靠大气和水体运动来传递。大气和水体的运动形成大气环流和洋流,对地理环境的形成和变化具有极其重要的作用。
师其次,太阳辐射是人类生产、生活的重要能源。
(板书)2.太阳辐射是人类生产、生活的重要能源
一是人们可直接利用太阳能,例如,人们直接利用太阳能发电,为生产和生活服务;二是可利用地质历史时期固定积累下来的太阳能,即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料。我国是世界上利用太阳能较早的国家之一。在一些太阳能比较丰富的农牧区,人们用太阳灶做饭,用太阳能干燥器加工农副产品,还用太阳能发电,看上了电视。
师太阳这么巨大的能量又是从哪儿来的呢?请阅读教材“阅读”部分——太阳能量的来源。
生(读书)
师哪一位同学能讲一讲太阳能量是从哪儿来的?
生太阳辐射能量来源于太阳内部的核聚变反应。太阳内部在高温、高压的环境下,4个氢原子核经过一连串的聚变,变成1个氦原子核。在核聚变过程中,原子核质量出现了亏损,其亏损的质量转化成了能量。太阳每秒钟由于核聚变而损耗的质量,大约为400万吨。按照这样的消耗速度,太阳在50亿年的漫长时间中,只消耗了0.03%的质量。
师说的很好!下面大家看一段录像,了解太阳的核聚变反应。
师太阳是天空中最引人注目的天体,是太阳系的中心天体,表面温度约6000K,从表面向中心,温度越来越高,中心区约有1.6×106℃、3000亿个大气压,它的主要成分是H和He,因此太阳能够发生核聚变反应。太阳是消耗了质量,放出了巨大的热量。下面,请同学们根据教材P9的“活动”要求,一起参与探索,看谁先看懂并解决下面的几个问题。
(合作探究)
这个活动中有师生之间的合作,更有学生之间的合作,探究是解决问题的途径。教师先让学生理解页脚处的“生物量”的概念,然后使学生明确横、纵、竖坐标的含义,再引导学生一看某个月份太阳辐射随纬度分布的规律,二看某个纬度太阳辐射随时间变化的规律,最后归纳全球太阳辐射的时空分布规律。学生在老师的引导下,分别探究解决下列问题:
1.到达大气上界太阳辐射的分布有什么规律?
2.热带雨林和亚寒带针叶林生物量有什么差异?
3.问题1和2的结论有没有相关性?
4.描述这两个地区的自然景观差异。
生(观察,讨论,回答4个问题)
师(总结讲解)
1.太阳辐射量由低纬度向高纬度递减。
2.热带雨林的生物量多,亚寒带森林的生物量少。
3.问题1和2的结论有相关性。因为低纬度的太阳辐射量大,所以热带雨林植物生长旺盛,生物量多。中高纬度的太阳辐射量相对较少,植物生长比较缓慢,生物量相对较少。由此可以看出,太阳辐射量的大小,在一定情况下决定了植被的生长情况,植被的生长情况又是对不同地理环境的反映。
4.略
师(过渡)任何事物都是一分为二的,太阳给我们送来了光明,带来了温暖,太阳辐射是人类生产、生活的重要能源,但有时太阳的一些异常变化,也会给地球带来麻烦。例如,2003年10月23—11月5日,太阳风暴连续多次袭击地球,亚洲、欧洲、美洲的许多国家的短波通信受到干扰,通信设施受损,日本的一颗通信卫星信号中断,一颗环境监测卫星已经无法恢复使用。那么太阳活动对地球有哪些影响呢?下面我们一起来探讨。
(板书)二、太阳活动影响地球
(投影)太阳大气层的结构示意图(图1)
图1
师同学们看太阳大气结构图。太阳外部结构分为哪几层?
生分光球、色球和日冕三层。
师光球、色球和日冕三层分别位于太阳大气层的什么位置呢?请三位同学看图回答。
生(三位学生分别回答)光球是用肉眼可以观测到的太阳表面;色球位于光球之上,呈玫瑰色;日冕是太阳大气的最外层。
师很好。太阳大气经常发生大规模的运动,就称为太阳活动。太阳活动的类型(板书)有哪些呢?主要有太阳黑子、光斑、耀斑、谱斑、日珥、射电等的变化,我们这里主要介绍黑子和耀斑。
(投影)太阳黑子(图2)
图2
太阳光球常出现一些暗黑的斑点,叫做黑子。黑子实际上并不黑,只是因为它的温度比太阳表面其他地方低,所以才显得暗一些。根据长期的观察和记录,太阳黑子有的年份多,有的年份少,其变化的周期大约为11年。
(投影)太阳耀斑(图3)
图3一次大耀斑的变化过程
太阳色球有时会出现一块突然增大、增亮的斑块,叫作耀斑。耀斑爆发从开始到高潮,大约只需要几分钟至几十分钟。然而,就在这段时间内,释放出相当于100亿颗百万吨级氢弹的能量,其中包括很强的无线电波,大量的紫外线、X射线、γ射线,以及高能带电粒子。耀斑活动的周期大约也是11年。通常,黑子数目最多的地方和时期,也是耀斑等其他形式的太阳活动出现频繁的地方和时期。耀斑随黑子的变化同步起落,体现了太阳活动的整体性。
(方法引导)
[练习一]根据所学内容填表(表内“概念、成因、特点、所处位置”以下空白待填)
(投影)
概念成因特点所处位置
黑子太阳光球上的暗黑的斑点它的温度比太阳表面其他地方低,所以才显得暗一些太阳活动的主要标志;活动周期为11年光球
耀斑太阳色球有时出现的突然增大、增亮的斑块太阳短时间内释放出巨大能量造成的耀斑爆发是太阳活动最激烈的显示色球
太阳风(简单介绍)日冕
师(过渡)太阳活动改变了到达地球的太阳辐射能量的大小,因此,对地理环境产生了极其深远的影响。接下来我们就了解这些影响。
(板书)太阳活动对地理环境的影响
师大家看教材内容,看看太阳活动对地球有哪些影响。
生扰动地球电离层;扰动地球磁场,产生“磁暴”现象;产生极光。
师很好!主要是这三大影响:(1)对地球电离层的影响。耀斑爆发时发射的电磁波进入地球电离层,会引起电离层的扰动。此时在电离层传播的短波无线电信号会被部分或全部吸收,从而导致通讯衰减或中断。例如,1989年3月发生的几十个强烈耀斑活动,引起短波通讯15次突然中断,24次全部中断。(2)对地球磁场的影响。地球上存在着磁场。当太阳活动增强时,太阳大气抛出的带电粒子流,能使地球磁场受到扰动,产生“磁暴”现象,使磁针剧烈颤动,不能正确指示方向。(3)如果太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极的高空大气,并与那里的稀薄大气相互碰撞,还会出现美丽的极光。
另外,近几十年的研究表明,地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关,如地震、水旱灾害等。
由于太阳活动对地球的影响很大,世界各国都十分重视对太阳活动的观测和预报,以便有关部门及早作好准备,把太阳活动可能造成的不利影响减小到最低程度。
课堂小结
本节课我们重点学习了太阳辐射和太阳辐射对地球的影响,太阳活动及太阳活动对地球的影响。
板书设计
活动与探究
师用我们刚学的知识,回答问题。
探究课题:降水量和黑子的相关性。
探究内容:此图表示了北半球三个不同纬度带的降水量和黑子的相关性。
(1)从年降水量平均超额量曲线中你能获取哪些信息?
(2)从太阳黑子相对数曲线中你能获取哪些信息?
(3)如果将两种曲线叠加,你能得出什么结论?
探究办法、过程:上网或到图书馆查阅资料。
探究结果:辩论、小论文,班级展评。
师(1)年降水量平均超额量是不断变化的;这种变化呈波状起伏的状态,但变化幅度在不同纬度不完全相同,同一个纬度在不同的年代也不尽相同;年降水量平均超额量大约有11年的变化周期。
(2)太阳黑子相对数是在不断变化的;这种变化呈波状起伏的状态,太阳黑子有极大值和极小值,极大值和极小值之间的变幅相差不大;太阳黑子相对数大约有11年的变化周期。
(3)两者之间有很好的相关性,但在不同的纬度和地点,它们分别呈正相关或负相关。
归纳:太阳活动与地球上气候变化之间的因果关系,目前虽未查明,但从统计材料分析,二者肯定是有联系的。例如,世界许多地区降水量的年际变化,与黑子的11年周期有一定的相关性,太阳活动对地球气候的影响,至今还没有整理出比较确切可靠并可以利用的统计规律,在理论工作上进展也不大。
文章来源:http://m.jab88.com/j/115744.html
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