地理12太阳对地球的影响学案湘教版必修1.docx
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地理12太阳对地球的影响学案湘教版必修1
第二节太阳对地球的影响(1课时)
学案
知识点
情境激疑
知识归纳
探究应用
1、太阳辐射对地球的影响
太阳辐射的用处
太阳辐射及其影响
例1变式训练1
2、太阳活动对地球的影响
太阳活动的影响
太阳活动及其影响
例2变式训练2
引题探究
美国科学家警告称,地球有可能在2012年9月遭遇一次百年未遇的“超级太阳风暴”,它的破坏力将等同于一场小型核战争,世界各地的电网都可能在1小时内被摧毁,与供电息息相关的行业都将成为受害者:
手机网络将瘫痪,互联网将崩溃,没有任何信号的电视机也将形同废物,由于大面积停电,文明社会将陷入一片混乱,欧洲大部分国家和美国都将遭遇人类历史上最严重的经济灾难。
到2013年末,欧洲将有10万人活活饿死。
你知道资料中的“太阳风暴”是指的什么吗?
除些之外,太阳还对地球有哪些影响?
让我们一起去学习、探究吧!
课前预习
知识梳理
一、太阳辐射与地球
1.太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
太阳辐射的波长范围在0.15~4微米之间,分为可见光、红外光和紫外光。
太阳辐射能主要集中在可波段,约占总能量的50%。
2.太阳常数是表示太阳辐射能量的物理量,数值为8.24焦/(平方厘米·分)。
3.太阳辐射对地球的影响
太阳辐射经生物的生物化学作用,可以转化成有机物中的生物化学能,如煤炭和石油就是地质时期储存的太阳能。
太阳辐射是大气运动、水循环的主要能源。
太阳辐射本身及大气运动、水循环等也为人类活动提供能源
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。
2.
(1)太阳活动:
指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。
(2)太阳黑子出现于光球层,耀斑和日珥出现于色球层,太阳风出现于日冕层。
(3)太阳黑子数目的变化,大体上以11年为周期。
黑子数目多的年份为太阳活动高峰年,黑子数目少的年份为太阳活动低峰年。
在太阳活动高峰年,地球上激烈天气现象出现的几率明显增加。
(4)耀斑爆发放射的辐射能到达地球会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,甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。
(5)日冕层的带电粒子脱离太阳的引力飞向宇宙空间形成带电离子流,即太阳风。
其到达地球时受到地球磁场的作用。
在极地上空轰击高层大气,形成极光。
答案
一、1、电磁波可见光紫外光
2、太阳常数
3、生物化学能大气运动水循环
二、1、光球层色球层日冕层
2、
(1)不稳定性
(2)黑子耀斑日珥太阳风
(3)11高峰低峰激烈天气
(4)磁暴短波电子设备宇航器
(5)太阳风极光
重点难点
1、为什么说煤、石油等化石燃料归根结底来自太阳辐射的能量?
提示:
煤和石油等化石燃料都是地质时期由生物遗体形成的,而生物的生长需要吸引大量的太阳辐射能,从这个意义上说,煤和石油等化石燃料属于来自太阳辐射的能量。
2、在中国能看到极光现象吗
提示:
不能。
太阳风到达地球时,受地球磁场的作用,偏向极地上空,在那里轰击高层大气,使大气电离,产生极光,这种现象在高纬地区才有可能出现。
课堂互动
知识点一太阳辐射对地球的影响
情景激趣
人民网2009年6月18日报道德国20家大公司联合倡议,投资4000亿欧元在北非沙漠地带建造世界上最大的太阳能电站,利用非洲丰富的太阳能资源向欧洲供电。
这20家大公司计划在7月中旬成立联合投资财团,参与该项目的有慕尼黑再保险集团、西门子公司、德意志银行和RWE能源公司等大型企业集团。
在非洲沙漠里建成这个巨型太阳能电站预计将耗时10年,需投资4000亿欧元。
你知道太阳辐射还有什么用处吗?
主要知识归纳
1、太阳辐射
2、太阳辐射对地球的影响
3、太阳辐射对人类生产和生活的影响
探究提升
【例1】太阳辐射及其对地球产生影响的叙述,正确的是()
A、太阳辐射的能量中的绝大部分能到达地球
B、太阳辐射能是地球上生物生长的能量来源,其他物质运动不需太阳辐射能
C、来自地球内部的煤炭、石油等能源与太阳辐射无关
D、太阳辐射能是我们日常生活和生产的主要能量来源
点拨:
太阳辐射能只有二十二亿分之一到达地球,它是维持生命活动的能源,也是大气、水等物质运动的主要动力;煤炭、石油虽来自地下,却是古代生物固定下来的太阳能。
答案:
D
【变式训练1】下列现象与太阳辐射有关的是()
A.地热能发电B.煤炭、石油等的形成
C.地球内部温度不断升高D.潮汐能发电
答案:
B
知识点二太阳活动对地球的影响
情景激趣
人民网2009年6月22日报道科学家们日前首次成功利用超级计算机模拟出了太阳表面黑子的活动过程。
在研究过程中,科学家们成功模拟出了太阳表面一处长10万公里、宽5万公里、深度达6000公里区域内黑子的活动情况。
当然,这片区域在太阳表面所占的比重并不很大--太阳的直径超过130万公里。
了解促使太阳黑子发生的复杂的动力学原理,有助于科学家更好地了解和预测由太阳黑子产生的地磁暴可能会对通讯系统和气候模式产生什么影响。
太阳黑子对通讯系统和气候有什么影响?
主要知识归纳
1、太阳活动的形式及太阳的外部结构
2、太阳活动及其影响
形式
黑子
耀斑
太阳风
形态
黑斑点
亮斑块
带电粒子运动
本质
气体旋涡
能量
带电粒子流
位置
光球
色球
日冕
周期
约11年
联系
黑子增强的年份和区域,也是耀斑活动强烈的年份和区域
影响
黑子诱发周期性气候变化
电磁波干扰地球电离层干扰短波通信
高能带电粒子碰撞极区高层大气开成极光
探究提升
【例2】根据太阳黑子的周期图,完成下列问题。
(1)黑子发生在太阳大气的层,与黑子活动同步的太阳活动还有。
(2)一般认为太阳活动对地球的影响主要表现在三个方面:
、、。
(5)太阳黑子有的年份多,有的年份少,其变化的周期大约为年。
点拨:
太阳活动对地球上的自然现象有的有直接影响,短时间可表现出来,有的是某些自然现象发生变化的诱发因素,这些变化往往具有长期性,对地球乃至对人类产生更大影响。
答案:
(1)光球耀斑
(2)对地球气候的影响对地球电离层的影响对地球磁场的影响。
(3)11
【变式训练2】(双选)太阳活动对地球的影响主要表现为()
A.太阳活动加强,将导致荒漠化加重
B.带电粒子可引发地球上的磁暴
C.太阳活动的强辐射会干扰无线电短波通信
D.太阳黑子的增多会导致地表平均气温下降
答案:
BC
知识网络建构
课堂练习
1.太阳辐射的主要作用是()
①促进地球上水、大气运动和生物活动的主要动力②产生磁暴现象的原动力③人类生产生活的主要能量来源④地震、火山喷发的主要能量来源
A.①②B.②③C.①③D.②④
【答案】C点拨:
磁暴现象是由太阳活动引起的,地震、火山喷发的能量来自地球内部。
2.下列现象与太阳辐射有关的是()
A.两极地区出现的极光
B.地球内部温度不断升高
C.地热能发电
D.煤、石油等化石燃料的形成
【答案】D点拨:
极光是由太阳风轰击极地高层大气所形成;地球内容温度的升高和地热能发电均是来自地球内部的能量。
我国古书曾记载:
“公元前28年三月乙未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。
”据此回答3~5题。
3.记载中所说的黑气是指()
A.耀斑B.X射线C.紫外线D.黑子
4.这种现象发生在太阳大气的()
A.光球层B.色球层C.日冕层D.大气层
5.产生这种现象的原因是()
A.黑气区域是太阳表面的低温区域
B.黑气区域温度比周围高
C.黑气区域释放出大量黑色的气体
D.黑气区域含有大量的水汽和尘埃
【答案】3、D4、A5、A点拨:
材料中的黑气指的是发生在太阳光球层的黑子。
太阳黑子是光球层中高速旋转的气体涡旋,温度比光球层平均温度约纸1000—1500开。
2008年2月14日.根据最新的观测资料显示,新一轮为期11年的太阳活动周期已经开始.新周期内的第一个太阳黑子出现在太阳的北半球。
而随着太阳黑子活动的逐渐加剧,太阳风暴将在未来数年逐年增加,届时全球的电力系统.军用、民用航空通信,卫星、全球定位系统信号等都可能受到干扰。
据此回答6~7题。
6.某年正值太阳活动高峰期,下列叙述正确的是()
A.太阳黑子和耀斑都产生在太阳色球层上
B.黑子活动增强,耀斑活动减弱
C.太阳活动发出的强烈射电会扰乱地球大气对流层,影响地面无线电通信
D.太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场,出现磁暴现象
7.太阳活动所产生的带电粒子流到达地球后,地球上可能出现的现象有()
①地球各地出现极光②地球磁针不能正确指示方向③卫星电视节目、移动电话信号受影响④地球自转速度加快
A.①②③④B.①②③C.②③④D.②③
【答案】6、D7、D点拨:
第6题,太阳黑子出现在太阳的光球层,耀斑出现在色球层,两者一般同时出现;第7题,极光发生在极地地区,太阳活动对地球自转速度没有影响。
8.某个时刻太阳出现特大耀斑爆发()
A.30小时后,地球上短波通信受到影响
B.对人造卫星的影响不大
C.赤道上的人们晚上看到美丽的极光
D.只发生在北极地区的是磁暴现象
【答案】A点拨:
耀斑爆发后20~40小时,粒子流到达地球,会产生磁暴和极光现象。
耀斑产生的粒子会破坏卫星上的仪器设备,影响卫星的正常工作。
9.读太阳外部结构示意图,回答下列问题。
(1)A是太阳大气的,出现在该层的太阳活动是。
(2)太阳大气中有时会出现一些突然增大、增亮的斑块,这些斑块出现在图中的层(填字母),当它发生时,抛出。
(3)C叫层。
(4)太阳活动扰动,影响地球上的无线电短波通信,也会使地球磁场受到扰动,产生现象。
【答案】
(1)光球层太阳黑子
(2)B高能带电粒子(3)日冕(4)电离层磁暴
点拨:
太阳大气层由外到里分为日冕(C)、色球(B)和光球(A)三层;光球层的太阳活动主要是黑子,色球层的太阳活动主要是耀斑,耀斑爆发时把很强的无线电波、大量的紫外线、X射线射出,并抛出大量的高能带电粒子。
太阳黑子和耀斑增多时,发出的电磁波进入地球电离层,会引起电离层扰动,地球上的无线电短波通信受到影响;发出的高能带电粒子会扰乱地球磁场,产生“磁暴”现象;太阳活动的周期是11年,在此影响下一些地区降水量的变化也以11年为周期。
课后练习
1、下列人类活动中,利用能源不是最终来自太阳辐射的是()
A汽车
B煤球炉
C风力和太阳能发电站D地热发电站
【答案】D点拨:
太阳辐射是地球大气运动的主要能源;汽车能源来自石油,石油和煤炭是古代生物固定的太阳能;地热能来自地球内部。
我国计划设想在2012年开始实施“夸父计划”。
“夸父计划"由三颗卫星组成,其中A星设置在距地球150万千米的日地连线上,用来全天候监测太阳活动的发生及其伴生现象。
另两颗卫星B1和B2在地球极轨大椭圆轨道上飞行,用来监测太阳活动导致的地球近地空间环境的变化。
结合所学知识完成2~3题。
2、我国将“夸父计划”定在2012年最大可能的原因是()
A.2012年将是下一个太阳活动峰年
B.到那时探测技术才完善
C.到那时大推力火箭研制成功
D.到那时卫星研制完毕.
3、下列太阳活动发生在光球层的是……………()
A.黑子B.耀斑
C.日冕D.日珥
【答案】2.A3.A点拨:
“夸父计划’’的主要目的是研究太阳活动对地球近地空间环境变化的影响,当然要选择太阳活动的频发冕是太阳大气的一层,日珥发生在色球层;黑子发生在光球层;耀斑发生在色球层。
4.下列4域市中.太阳辐射最弱的是()
A.拉萨B.成都
C.乌鲁木齐D.哈尔滨
【答案】B点拨:
成都位于四川盆地.为我国太阳辐射的贫乏区。
答案:
B
5.读“太阳外部结构示意图”可知,日冕位于图中的()
A.甲处B.乙处
C.丙处D.丁处
6.除美国外,下列国家中最有可能欣赏到极光的一组是()
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】5、D6、B点拨:
日冕位于图中丁处;极光出现在极地附近的夜空,位于极圈内的国家有可能看到极光。
7、阅读以下材料和我国北方“四位一体”生态农业模式及结构图,回答下列问题。
目前,我国农业部正在实施“生态家园富民计划”,重点建设以农村户用沼气为纽带的各类生态农业模式。
其中“四位一体”模式是我国北方典型的生态农业模式,它将沼气池、猪圈、蔬菜栽培与日光温室有机地结合在一起。
(1)日光温室为沼气、猪圈\蔬菜提供了适宜的、条件,猪的呼吸、沼气燃烧为蔬菜提供(气体),蔬菜的光合作用又为猪的生长提供(气体);猪和人的粪尿进入沼气池,产生沼气,为农户提供,还产出沼渣、沼液,为蔬菜提供。
(2)在我国,沼气广泛适用于农村,尤其在南方。
下面几个地区的农村与应侧重使用的能源,组合正确的是()
A.山西农村——秸秆B.西藏牧区——太阳能
C.内蒙古牧区——沼气D.珠江三角洲——石油
【答案】
(1)温度湿度二氧化碳氧气燃料有机肥料
(2)B
点拨:
山西煤炭资源丰富,农村侧重燃煤;西藏太阳能、地热能丰富,侧重使用太阳能、地热能;内蒙古牧区侧重使用风能;珠江三角洲常规能源缺乏,但全年气温较高,利于沼气池发酵,使用沼气时间长。
课外阅读
卫星观测显示:
太阳促使地球大气奇怪"呼吸
据美国媒体报道,卫星观测最新资料显示,地球大气会有节奏地膨胀和收缩,九天为一个周期,这一现象以前从未发现过。
据报道,2008年12月15日美国国家航空航天局及科罗拉多大学波尔得分校的科学家们在美国地球物理学联合会年会上宣布:
“地球大气的呼吸与太阳磁场的变化相一致,而太阳磁场变化的周期为27天。
”从上面这张图看黑暗的区域就是日冕洞,日冕洞将等离子体抛出太阳并使其进入太阳系。
当这些粒子到达地球,它们会加热高层大气层,导致外层大气层膨胀和收缩。
美国国家大气研究中心(NCAR)的大气科学家斯坦-所罗门说,“太阳一侧正在发生的事情确实令人不可思议,它向太阳物理学发出了挑战”。
这次发现着重强调了太阳活动以多种方式对地球造成影响,太阳活动对进行太空探险的人类的影响也越来越大。
科罗拉多大学波尔得分校的航空机械工程师杰弗里-塞耶说,“从地球上观察,我们正处在太阳的外大气层。
”
这个新发现可以帮助科学家和工程师设计出更好的卫星来解释电离层中的变化情况。
最终,可能会预测电离层暴状态,保护世界通讯的基础设施。
电离层暴是由太阳扰动期间喷发的带电粒子流与地球高层大气相互作用引起的。
它发生于太阳扰动出现1~2天之后,持续时间由几小时至几天,这期间常伴随着磁暴和极光。
电离层暴的出现次数和强度与太阳黑子数的变化密切相关,有11年的周期变化,显著的年变化和27天的重现性。
电离层暴期间影响短波通信正常进行,甚至可以造成通信中断。
科学家们利用地球大气密度的变化来查明这个先前不知道的模式。
当大气收缩和膨胀时,其密度也分别变大或变小。
人造卫星对“大气密度的小山和峡谷”做出反应,时而加速或时而减速,卫星上的加速器则会纪录下这些运动。
科学家们正是通过这些数据发现了这个大气膨胀和收缩的周期。
所罗门称,“太阳里面发生了什么会引起这些事情?
对此我们并不完全清楚,其中一些神秘事情有待我们进一步发现。
”
太阳与地球存神秘磁性通道
11月3日美国《每日科学》网站报道美国宇航局近日发布消息证实,地球与太阳之间存有一个磁性通道,其通道口每8分钟开启一次。
天体物理学家指出,该现象属于磁通量传输事件,在地球与太阳之间其不仅作为一个普遍现象存在,且发生的频繁程度远超人们想象。
研究人员描述这一现象时称,在地球的光面,即接近太阳的一侧,地球磁场与太阳磁场紧密的相压。
大约每8分钟,这两个磁场就会短暂的合并,产生一次“通话”,同时形成了可供粒子流动的“通道口”。
其模样恰如一个磁缸,磁通量传输事件就在此发生。
戈达德太空飞行中心的专家表示,早在10年前科学界还不相信该现象的存在,但现在证据摆在眼前,真实性已不容置疑。
然而关于此现象,目前仍有许多无法解答的问题,例如该入口为什么会每8分钟形成一次?
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