高三地理宇宙中的地球和太阳对地球的影响.docx
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高三地理宇宙中的地球和太阳对地球的影响
宇宙中的地球和太阳对地球的影响
【基础知识】
一、地球在宇宙中的位置
1.天体:
(1)定义:
宇宙中存在的物质形式,人们通称天体。
(2)天体类型:
自然天体:
恒星、星云、行星、卫星、流星、彗星及星际空间的气体和尘埃等。
最基本的天体是恒星和星云。
太阳是距离地球最近的一颗恒星。
恒星:
由炽热气体组成,能自己发光的球状天体,有很大的质量。
星云:
由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体,主要成分是氢。
外貌
组成
发光
质量
体积
密度
主要成分
恒星
球状
气体
自己发光
小
大
较大
氢、氦等
星云
云雾状
气体和尘埃
自己不发光
大
小
较小
氢
行星:
围绕恒星运行的天体,太阳系共有八大行星,体积、质量木星最大。
卫星:
围绕行星运动
流星:
行星际空间的尘粒和固体小块。
流星体进入地球大气层与空气摩擦形成流星现象。
沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体,称为流星群。
流星群与地球相遇时,人们会看到某一区域某一时间流星数目显著增加,有时甚至像下雨一样,这种现象称为流星雨。
大多数是以辐射点所在星座或附近的恒星命名,如狮子座流星雨。
彗星:
在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体,呈云雾状的独特外貌。
著名的哈雷彗星的公转周期是76年。
彗星没有固定的体积,它在远离太阳时,体积很小;接近太阳时,彗发变得越来越大,彗尾变长,体积变得十分巨大。
思考:
我们看到天上闪烁的都是恒星?
星光闪烁的原理,是因为大气冷热、密度不均,当光线通过时,产生折射现象。
恒星与行星的光都通过一样的地球大气,但是恒星闪烁明显,这是因为遥远的距离使它们看起来是极微小的“光点”,而行星则因为距离近,看起来是个“光面”,所以闪烁现象比较不明显。
人造天体:
航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等。
2.天体系统:
(1)概念:
宇宙中的各种天体之间相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
(2)天体系统的组成:
(3)光年:
计量天体间距离的单位。
目前人类能观测到的宇宙范围为150亿~200亿光年。
二、太阳系中的一颗普通行星
1.太阳系的组成:
由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质构成的天体系统。
太阳是太阳系的中心天体;太阳系中,其他的天体都在太阳引力作用下绕太阳公转(如下图所示)。
2.按八大行星距太阳由近及远排序:
3.八大行星分类:
类别
包括行星
距日
远近
体积
质量
平均
密度
表面
温度
卫星数目
光环
有无
类地行星
水、金地、火
近
远
小
大
高
低
没有很少
无
巨行星
木、土
大
小
多
有
远日行星
天王、海王、
介于前两者间
介于前两者间
较多
有无
4.八大行星运动特征:
同向性:
地球与其它行星的运动特征相似,都按自西向东的方向绕太阳公转
共面性:
公转轨道面几乎在同一平面上
近圆性:
公转的轨道都近似圆形
三、地球是宇宙中一颗特殊的行星——具有生命的一个特殊的天体
1.地球所处的宇宙环境条件
(1)稳定的太阳光照条件;
(2)安全的空间运行轨道。
九大行星绕日公转方向一致,而且绕日公转轨道平面几乎在同一平面上,大小行星各行其道,互不干扰,使地球处于一种安全的宇宙环境中。
2.地球适宜的自身条件
(1)日地距离适中。
日地距离适中,使地球表面有适宜的温度条件,有利于生命过程的发生、发展,也保证了地球上液态水的存在,为生物生存创造了条件。
(2)地球自转周期适中。
地球自转周期为24小时,不太长,使白天增温不至于过高,夜晚降温不至于过低,保证了地球生命的存在和发展。
(3)地球的体积、质量适中。
适中的体积和质量,其引力可以使大气聚集在地球周围,形成包围地球的原始大气层,并逐渐演化成适合生物呼吸的大气。
(4)地球内部物质运动,促进了海洋的形成。
地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩,使地球内部温度升高,结晶水汽化。
地球内部物质的运动,如火山爆发,加速了水汽从内部逸出的过程,水汽经过降温、凝结、降雨,降落到地面低洼处,形成原始的大洋。
地球最初的单细胞生命就出现在大洋中。
四、太阳辐射为地球提供能量
1.太阳的概况
日地平均距离
主要成分
半径
质量
体积
密度
重力加速度
1.5亿千米(光行8分钟)
H、He
地球半径的109倍(70万千米)
地球质量的33万多倍
地球体积的130万倍
地球密度的1/4
地球的28倍
2.太阳辐射的概念:
太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,这种现象被称为太阳辐射。
3.太阳辐射的能量来源
①能量的来源:
核聚变反应
②条件:
高温高压
③内容:
四个氢原子不断聚变成一个氦原子,放出巨大能量。
4.太阳辐射对地球的影响
(1)太阳直接为地球提供了光、热资源,地球上生物的生长发育离不开太阳。
(2)太阳辐射能维持着地表温度,是促进地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力。
(3)作为工业主要能源的煤、石油等矿物燃料,是地质历史时期生物固定以后积累下来的太阳能。
(4)太阳辐射能是我们日常生活和生产所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的主要能量来源。
5.来自太阳辐射的能源:
煤、石油、天然气、水能等和风能、太阳能等常规能源。
水能:
是势位较高的水分子释放其势能转化成的动能。
水分子向高处蒸发上升,来源于太阳给予的能量。
风能:
是地表大气受热不均产生的运动,其能量直接来于太阳辐射。
煤、石油:
是地质历史时期,地球生物体内固定的太阳能
6.太阳常数:
日地平均距离条件下,在地球大气上界,垂直于太阳光线的1平方厘米面积上,1分钟内接受到太阳辐射能量。
春分、秋分时测太阳常数最佳。
7.影响太阳辐射强度的因素
(1)纬度高低(太阳高度角的大小)。
纬度越低,太阳辐射强度越大,如撒哈拉沙漠太阳能丰富。
(2)天气状况。
我国东部地区阴天多,太阳辐射少;赤道地区多对流雨,阴天多,太阳辐射少;台湾岛、海南岛东南部为迎风坡,多阴雨天气,太阳辐射少。
而西北部为山脉背风坡,晴天多,太阳辐射强;塔里木盆地深居内陆,降水少,晴天多,太阳辐射强。
(3)海拔高低。
海拔高,空气稀薄,大气透明度好,故太阳辐射强。
(4)日照时间长短。
日照时间长,太阳辐射强。
如1月份,南极为极昼,北极为极夜,南极比北极的太阳辐射强。
8.我国年太阳能的地区分布及影响因素
太阳能最丰富地区:
青藏高原。
原因:
海拔高,空气稀薄,空气中水气少,尘埃少,透明度好,太阳辐射强,日照时间长。
太阳能贫乏地区:
四川盆地、云贵高原等。
原因:
阴雨天多,云雾大,较多地削弱了太阳辐射。
三、太阳活动及其对地球的影响
1.太阳大气的分层:
太阳的大气层,从内向外分为光球层、色球层和日冕层。
太阳大气层时常发生变化,有时甚至较为剧烈,这些变化统称
为太阳活动。
2.太阳活动
①黑子:
发生在光球层中,是指其温度比周围区域低1500℃左右;黑子是太阳活动强弱的标志;周期为11年。
②耀斑:
发生在色球层中,是指某区域短时间内突然出现增亮的班块;耀斑是太阳活动最激烈的显示;周期为11年。
③日珥:
日全食时,太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌,这种火舌状物体就叫做日珥,日珥是通常发生在色球层的,它像是太阳面的"耳环"一样。
④太阳风:
阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。
这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。
3.太阳活动对地球的影响
⑴对地球气候产生影响,许多地区降水量的年际变化与黑子11年的周期具有一定的相关性。
⑵对地球电离层产生影响,耀斑爆发时发射的电磁波进入地球电离层,吸收无线电短波信号,导致通讯衰减或中断。
⑶对地球磁场产生影响,太阳大气抛出的带电粒子流使地球磁场受到扰动,产生“磁暴”现象,磁针不能正确指示方向。
4.列表分析总结
太阳活动的标志
发生的层次
太阳活动对地球的影响
黑子
光球
(1)黑子、耀斑增多时,发出的强烈射电会干扰地球上的无线电通讯。
(2)太阳大气抛出的带电粒子流(“太阳风”)会干扰地球上的磁场,产生“磁暴”;带电粒子流高速冲进两极高空大气层,同稀薄大气相撞形成极光)
耀斑、日珥
色球
“太阳风”
日冕
【典型例题分析】
例12004年3月22日到4月3日期间,可以看到多年一遇的“五星连珠”天象奇观。
其中水星是最难一见的行星,观察者每天只有在日落之后的1小时内才可能看到它。
在图3中阴影部分表示黑夜,中心点为极地。
回答
(1)-(3)题。
(1)图中①②③④四地,可能看到“五星连珠”现象的是( )
A.①B.②C.③D.④
(2)在新疆的吐鲁番(约890E)观看五星连珠现象,应该选择的时间段(北京时间)是( )
A.18时10分至19时B.16时10分至17时
C.20时10分至21时D.21时10分至22时
(3)五星连球中,除了水星外,另外四颗星是( )
A.金星、木星、土星、天狼星B.金星、火星、木星、海王星
C.火星、木星、土星、天王星D.金星、火星、土星、木星
[解析]五星连珠出现在2004年3月22日到4月3日,根据图示极点附近出现极昼,则可判断为北半球。
则可知②处于昏线附近。
第
(2)问吐鲁番观看五星连珠应为当地时间的日落后1小时左右,大致为18-19点左右。
再根据经差计算北京时间(1200E)(大致早2小时。
第(3)问考查了学生对时事地理关心度。
误区是阅读图示不能根据文字资料的时间数据判定图示半球,从而不能准确判定自转方向而导致晨昏线不能确定。
第(3)要求学生关注生活,关注时事。
[答案]
(1)B
(2)C (3)D
例2在上世纪末,多国天文学家通过国际性的合作研究,观测并测量出某一遥远的旋涡星系,该星系与地球的距离为()
A.140多亿个天文单位B.140多亿年
B.140多亿千米D.140多亿光年
【解析】光年和天文单位都可以作为计量天体间距离的单位,1天文单位=4.2光年,目前能观测到的宇宙范围为150亿~200亿光年,所以不可能为140多亿个天文单位,而是140多亿光年。
【答案】D
例3下列关于金星的叙述,正确的是()
A.位于地球和火星之间B.卫星数目比土星多
C.自身能发光D.表面平均温度比地球高
【解析】本题主要考查对太阳系中主要行星知识的理解能力,金星位于水星和地球之间,A项说法错误;九大行星中卫星数目最多的是土星,B项错误;行星不能自己发光,靠反射大阳光而发亮,C项错误;由于金星比地球更靠近太阳,其表面温度高于地球,D项正确。
【答案】D
例4(2006年四川文综卷)下图是某区域太阳辐射总量等值线(单位:
百万焦耳/平方米·年)图。
据此回答
(1)—
(2)题。
(1)①、②两地太阳年辐射总量的最大差值R可能是
A.2900 C.3900 (2)导致①、②两地太阳年辐射总量差异的主要因素是 A.副热带高压B.纬度位置 C.地形地势D.西南季风 解析: (1)根据等值线分布规律可知,①的值介于6000~6500之间、②的值介于3000~3500之间,故它们的最大差值R应接近但不到3500。 选B (2)这两地纬度相近,但太阳辐射总量悬殊,这主要是由因地形地势的差异而导致的大气密度以及气候的差异引起的。 正确答案为C。 答案: (1)B (2)C 例5(03年河南地理,24)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日益严重 B.带电粒子流可以引发地球上的磁暴 C.耀斑的强辐射会干扰无线电通讯 D.太阳黑子增多会导致地表平均气温下降 [解析]本题命题意图主要是考查学生太阳活动对气候、对地球电离层、对地球磁场的影响的理解分析和记忆能力。 [答案]BC [针对训练] 1.下列物体可称为天体的是() A.返回地面的“神舟”号宇宙飞船B.卫星 C.吉林1号陨石D.按航线飞行的飞机 2.距离地球最近的自然天体是( ) A.牛郎星 B.太阳 C.月球 D.水星 3.有关宇宙的叙述,正确的是() A.宇宙是除物质以外的所有空间B.宇宙是太空中所有的物质 C.宇宙是人类目前所观测到的总星系部分D.宇宙物质有不同形态且处于不断运动中 图示是太阳系局部图,黑点表示小行星。 回答4~5题: 4.图中有生命存在的星球是() A.①B.②C.③D.④ 5.美国“机遇号”探测车考察的星球是() A.①B.②C.③D.④ 6.地球和天王星的表面平均温度相差240多摄氏度,最主要的原因是() A.地球有厚厚的大气层,而天王星没有 B.地球上有人类活动,大量的工厂炉灶等多年排放的废热使地球表面增温,而天王星上无人类活动 C.地球上二氧化碳的强烈温室效应所致 D.地球距离太阳近,天王星距离太阳远,获取的太阳辐射差异大 7.下列属于天体系统的是() ①宇宙中的基本天体——恒星和星云②宇宙中级别最高和最低的天体系统——总星系和地月系③相互吸引的两颗恒星或两颗行星④沿同一轨道运行的流星群或小行星带⑤大熊座、小熊座和狮子座⑥相互吸引且相互绕转的大小天体 A.②⑥D.③⑥C.④⑥D.②③⑤ 8.若下图中S表示太阳,则图示表示的天体系统有() A.地月系与太阳系 B.太阳系与银河系 C.地月系与银河系 D.太阳系与河外星系 读“太阳系示意图”,分析所给材料,回答9-12题。 太阳是太阳系中的中心天体,它的质量约占整个太阳系的99.86%,在它的引力作用下,其他天体绕日运动。 9.距离太阳最近的行星是() A.水星B.金星C.火星D.木星 10.天体是指() A.所有恒星B.所有行星C.彗星和星云D.宇宙中任何物质 11.太阳能量的主要来源于() A.太阳内部铀等重元素裂变释放的辐射能 B.飞离太阳大气层的带电粒子的能量 C.氢原子核转变为氦原子核释放的辐射能 D.碳原子核裂变释放的辐射能 12.太阳大气的外部结构从里向外依次是() A.光球、日冕、色球B.光球、色球、日冕 C.色球、日冕、光球D.色球、光球、日冕 13.2001年4月15日,太阳出现特大耀斑爆发() A.爆发后两三天内,短波通迅受到强烈干扰 B.使到达地球的可见光增强,紫外线有所减少 C.爆发几分钟后极光变得格外绚丽多彩 D.对人造卫星的运动没有影响 14.有关太阳大气层的叙述,正确的是() A可见光主要来源于太阳大气的最外层 B太阳大气由里向外,厚度越来越大,温度越来越低,可见光越来越少 C太阳活动的主要标志是太阳黑子和耀斑 D太阳活动频繁时,地球上的无线电短波通讯会增强 15.第四次中东战争期间,埃及的雷达受到了奇怪的干扰,这种干扰只出现在白天且干扰的方向与太阳移动方向一致,埃及随即受到以色列飞机的狂轰滥炸并失去西奈半岛。 埃及雷达受到的干扰来自() A.雷达本身的故障B.以色列的秘密武器 C.太阳紫外线增多的影响D.太阳活动 16.下列现象的诱因最有可能是太阳活动的是: () A.江西九江一带发生地震,造成一定的财产损失和人员伤亡 B.新加坡上空电闪雷鸣,倾盆大雨 C.连续几颗流星划过夜空 D.无线电短波通讯中断,指南针胡乱摆动 北京时间2003年10月29日14时13分,太阳风暴袭击地球,太阳日冕抛出的带电粒子流击中地球磁场,产生了强磁暴。 当时,不少地方出现极光美国北部一些电网出现了电流急冲现象据此回答17—18. 17.读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图中的 A甲处B乙处 C丙处D丁处 18.除美国外,下列国家中有可能看到极光的是 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 19.读太阳系示意图,回答下列问题。 (1)地球相邻内侧的行星是(代号)。 (2)太阳系的中心天体是,图上未能表现出来的太阳系成员还有、 和。 (3)在图上九大行星的公转方向都呈方向运动,具有同向性, 另外九大行星还具有性,性。 (4)以上天体中,属于类地行星的是(填字母),E、F属于行星。 (5)分析地球为什么会成为生命的摇篮、地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在的条件的关系,并用直线相连。 地球磁场a地球表面存在大气层 ②地球的质量与体积b削弱到达地面的紫外线 地球与太阳的距离c水经常能处于液体状态 ④地球大气中的臭氧层d削弱宇宙射线对生命的伤害 20.读下图,回答下列问题。 (1)太阳是一个巨大炽热的气体球,主要 成分是和。 (2)太阳辐射的巨大能量主要来自太阳内 部高温高压环境下的反应。 在此反应过程中,太阳不断减少而转化成了能量。 (3)图中字母A表示的数值约为千米,这一距离有利于地球过程的形成和发展。 (4)图中B点每平方厘米的面积上,每分钟接受太阳辐射能量称为。 C处的温度约为;B、D两点单位时间内,单位面积上获得太阳辐射能量值比较大的是。 (5)由此图可知,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,是人类日常生活和生产的源泉。 21.日本气象专家认为极端气候与太阳黑子活动有关。 日本《现代周刊》上有一篇文章这样介绍。 一种天体活动似乎也会对地球产生影响,那就是大阳黑子的活动。 太阳黑子的活动以11年为一个周期。 1988年,日本遭受冷夏的袭击,美国和欧洲却遭受酷暑和干旱的煎熬。 在意大利,由于炎热而造成铁路变形、列车脱轨。 美国从4月中旬到8月为止,几乎滴雨不下,密西西比河的水面不断下降,连船都无法行驶。 据图和文字材料,回答下列问题: (1)黑子发生在太阳大气的层,它的形成原因是。 与黑子活动同步的太阳活动还有,它们被认为是太阳活动的主要标志。 (2)一般认为太阳活动对地球的影响主要表现在三个方面、 和。 (3)太阳黑子活动的周期为11年。 而从图上可以看出,1960年是一个太阳活动高峰年,文章中说1988年又是峰年,对此应怎样解释? 。 (4)耀斑活动为什么会干扰无线电通信? 。 (5)黑子在光球面有明显的往返移动现象,形状也会发生相应改变,这说明了什么现象? 1.B2.C3.D4.A5.B6.D7.A8.A9.A10.D11.C12.B 13.A14.C15.D16.D17.D18.B 19. (1)B (2)太阳流星体卫星行星际物质(3)自西向东共面近圆(4)A、B、C、D巨(5)①----d②----a③----c④-----b 20. (1)氢氦 (2)核聚变质量(3)1.5亿生命 (4)太阳常数6000kB(5)太阳辐射能量 21. (1)光球由于温度比周围低,看起来暗一些耀斑 (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)黑子的活动周期平均为11年,但并不一定,有时会略有差异(4)耀斑爆发时发生的电磁波进入地球电离层,引起电离层扰动,依靠电离层传播的短波无线电信号被部分或全部吸收(5)太阳自转运动
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