湘教版 (2019)必修 第一册第二节 太阳对地球的影响多媒体教学ppt课件
展开课前 必备知识·自主夯实
美国一家科学院曾经预言,在2020年的某一天,美国一城市,在五彩斑斓的极光光系过后,电网会突然变得闪烁不定,灯光在瞬时明亮后将会停电,一分半钟之后,这个大停电现象将会遍及美国整个东部地区,甚至整个欧洲以及中国、日本等区域也会同样经历这样的灾难,而这灾难仅仅源于太阳打了一个强烈的“喷嚏”。
材料中所述的太阳打了个强烈的“喷嚏”极有可能是哪种太阳活动?这种活动发生在太阳的哪一层?提示:耀斑爆发,发生在太阳大气层的色球层。
一、太阳辐射与地球1.太阳辐射(1)定义:太阳以________的形式向宇宙空间放射的能量。
(2)太阳辐射能量随波长的分布
太阳辐射波长范围在0.15~4微米,分为紫外光、________和红外光三部分,太阳辐射能主要集中在波长较短的________波段,约占总能量的50%。
2.太阳辐射对地球的影响(1)太阳辐射经植物的生物化学作用,可以转化成有机物中的____________。煤炭、石油等________燃料,是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能。水能、风能是太阳能的转化形式。(2)太阳辐射是地球上大气运动、________的主要能源。
二、太阳活动与地球1.太阳大气的分层从里向外太阳大气分为A ________层、B ________层和C ________层。
[小提醒]黑子数目最多的年份,称为太阳活动峰年,黑子数目最少的年份,称为太阳活动谷年。太阳活动峰年时,太阳风强度相应增大。
小科普:太阳能量的来源太阳内部在高温、高压环境下,4个氢原子核经过一连串的核聚变反应,变为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。在过去50亿年的漫长时间里,太阳因核聚变损耗的质量是它本身质量的0.03%。目前太阳正处于稳定的旺盛时期。
想一想:为什么说煤、石油的开采利用实际是对太阳能的间接利用?【答案】煤和石油是地质历史时期大量动植物遗体被埋在地下,经过漫长的地质作用而形成的;它们是由太阳能经过植物的光合作用转化而来的。
小拓展:超级大风“太阳风”的风源在“冕洞”,它主要分布在太阳的极区。此处的离子受到的引力较小,于是一窝蜂地从“冕洞”中向外逃逸,最终吹起了波及整个太阳系的“超级大风”。
小科普:极光最初,极光这种神奇的现象给人们带来的并非美的享受,而是好奇和恐惧。直到19世纪中期,人们才开始意识到极光的出现与地磁场的变化有关。1958年,人类首次发射火箭进入极光,鉴别出高能电子流是极光的主要激发源。现代科学认为,从现象上来说,极光是一种可以在地球高纬度地区的高空中观察到的大气发光现象。
下图为“某道路红绿灯景观图”。读图,完成第1~2题。
1.太阳能是该红绿灯的主要电源,太阳巨大的能量来源于( )A.核聚变反应 B.核裂变反应C.化学反应 D.电能转化2.下列城市中使用此类红绿灯效果最好的是( )A.北京 B.成都 C.上海 D.拉萨
【答案】1.A 2.D[解析]第1题,该红绿灯主要利用的是太阳辐射能,太阳辐射能来源于太阳内部的核聚变反应。第2题,青藏高原地区是我国太阳辐射能最丰富的地区。
3.下列自然现象与太阳辐射关系不大的是( )A.生物活动 B.大气和水体的运动C.火山的爆发 D.煤和石油的形成【答案】C[解析]火山的爆发是地球内部能量的释放过程,与太阳辐射无关;生物的活动,大气和水体的运动,煤、石油的形成都与太阳辐射有关。
读“太阳及其大气结构示意图”,回答第4题。4.太阳黑子和耀斑( )A.都发生在①层B.分别发生在①层和②层C.都发生在②层D.分别发生在②层和③层【答案】B[解析]从图中可看出①②③层分别为太阳大气的光球层、色球层、日冕层。黑子和耀斑分别发生在太阳的光球层和色球层。
5.太阳活动剧烈时会对地球产生较大的影响,下列关于太阳活动对地球的影响,说法正确的是( )A.太阳风产生的气体会使高纬地区出现极光现象B.河流的洪涝灾害与太阳活动一定无关C.耀斑大量爆发时会产生射电,干扰无线电长波通信D.太阳活动会扰乱地球磁场,产生磁暴现象【答案】D
[解析]太阳风产生高能粒子(非气体)让地球高纬度地区出现极光,A项错误;太阳活动对地球气候产生影响,降水变化可能引发洪涝灾害,B项错误;耀斑爆发的射电对地球电离层产生影响,影响短波通信,C项错误;太阳活动引发地磁扰动,产生磁暴,D项正确。
课堂 关键能力·探究提升
材料一在德国和日本,随处可见厂房和大楼屋顶的黑色“硅板”,这就是太阳能屋顶。风和日丽的白天,“屋顶”将太阳能转化为电能,把富余的电能送入电网。我国有关专家指出:上海没有油田和煤矿,但有2亿平方米的屋顶,不能辜负了屋顶上这片免费的阳光。材料二太阳能光伏电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。我国的光伏产业链中,太阳能电池产量占到世界总产量的30%。
太阳辐射对地球的影响
(1)简要分析太阳能与其他常规能源相比较的优缺点。【答案】优点:能量大、分布广、无污染。缺点:分布分散,不易集中,建设电站占地广、投资大。(2)上海积极推广“太阳能屋顶计划”的原因是什么?【答案】上海经济发达,能源需求量大,但当地煤、石油等能源短缺,需要利用太阳能资源。(3)分析我国太阳能光伏电池市场前景广阔的原因。【答案】我国能源需求量大;太阳能是清洁无污染的可再生能源;我国太阳能资源丰富。
1.太阳辐射对地理环境形成和变化的影响
2.太阳辐射对人类生产和生活的影响(1)人类可直接利用太阳能,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。目前利用较多的有太阳灶、太阳能热水器、小型太阳能发电站等。(2)人类间接利用太阳能转化的能源,如下图所示:
影响太阳辐射的因素——“五看”分析法一看纬度高低:纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。二看天气:天气晴朗,阴天少,日照时间长,太阳辐射多;反之,太阳辐射少。 三看大气透明度:大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
四看日照时长:日照时间长,获得太阳辐射多,日照时间短,获得太阳辐射少;夏半年,高纬地区白昼时间长,从而可以弥补因太阳高度低而损失的能量。 五看地势:地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用小,日照强度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
[考向1:太阳辐射分布及影响]下图是一款新型太阳能衣服,用天然纤维制成,衣服内有太阳能电池板,可以给很多设备(包括手机、平板电脑和GPS装置)充电。据此,回答第1~2题。
1.我国下列地区中,太阳能衣服使用效率最高的是( )A.四川盆地 B.长江中下游平原C.东北平原 D.青藏高原2.有关太阳辐射及其对地球影响叙述,正确的是( )A.太阳辐射的能量来源于太阳活动B.太阳辐射与地球上某些自然灾害如地震、水旱灾害的发生有着密切关系
C.太阳辐射的电磁波对地球磁场影响明显,从而使地球上产生磁暴现象D.太阳辐射能是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力【答案】1.D 2.D[解析]第1题,青藏高原是我国太阳辐射能最丰富的地区。第2题,太阳辐射能是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力;太阳辐射的能量来源于太阳内部的核聚变反应;B、C项属于太阳活动对地球的影响。
[考向2:影响太阳辐射的因素](2021年广东茂名期末)太阳辐射强度指单位时间到达地面的太阳辐射的多少。下图是北京、成都、昆明和上海四城市的太阳辐射年变化图。读图,完成第3~4题。
3.图中表示上海的曲线是( )A.①B.②C.③D.④4.③线甲处太阳辐射强度较弱的原因是( )A.正午太阳高度小B.阴雨天较多C.白昼时间短D.海拔高度小【答案】3.B 4.B
[解析]第3题,结合所学知识可知,四川盆地为我国太阳辐射低值中心,故①表示成都;上海阴雨天气比北京多,故其太阳辐射强度低于北京,昆明纬度比北京低,冬季正午太阳高度大,且白昼时间长,冬季昆明的太阳辐射强度大于北京,故②表示上海、③表示北京、④表示昆明。第4题,③表示北京,甲处正值7月,此时北京正午太阳高度大、白昼时间长;此时华北地区多雨,北京降雨天气多,太阳辐射强度较弱;海拔高低不影响太阳辐射的季节变化。
材料 某年9月6日19点53分,太阳爆发超级大耀斑,引发太阳质子和日冕物质大量抛射。这是第二十四太阳活动周以来最强太阳风暴。如图为“太阳黑子数量变化图”。
太阳活动对地球的影响
注:图中数字代表太阳活动的周期数
(1)资料中的“最强太阳风暴”是指__________(太阳活动)的爆发,发生在太阳________层,主要特点是______________________。【答案】耀斑 色球 色球层忽然出现大而亮的斑块(2)耀斑爆发时,会影响地球上的短波通信,这是为什么?【答案】耀斑爆发时,太阳会发射强烈的电磁波,引起大气电离层中强烈的电磁扰动,影响短波通信,甚至使短波通信发生短时间的中断。
(3)太阳黑子数的变化有什么特点?由图分析太阳黑子变化的周期大约是________年。【答案】从图中可以看出,太阳黑子数的变化具有周期性的变化特点。 11(4)太阳活动对地球的影响还有哪些?【答案】太阳活动会影响地球的气候变化,会形成磁暴现象、极光现象等。
太阳活动及其对地球的影响
歌诀法记忆太阳活动及其影响太阳不稳定,时常有活动;光球有黑子,色球耀斑强;活动激烈时,地球受影响;先是气候变,还能扰磁场;干扰电离层,短波受影响;太阳风一吹,极区现极光。
[考向:太阳活动类型及影响](2020年山西朔州检测)据天文学家曾经预测,某年 3月20日在冰岛、欧洲、非洲北部、亚洲北部出现日全食,如图的景观。据此,回答第1~3题。
1.图中太阳被遮挡的部分与外围发亮的部分可能是太阳的( )A.光球层 B.色球层C.日冕层 D.光球层与色球层2.发生在图中太阳被遮挡的部分的太阳活动是( )A.黑子 B.耀斑C.太阳风 D.黑子、耀斑
3.图中外围发亮的太阳大气层活跃时对地球产生的影响可能是( )A.我国南方地区出现美丽的极光B.影响北方地区的互联网络C.轮船航行过程中指南针突然失灵D.流星现象多发【答案】1.D 2.A 3.C
[解析]第1题,我们平时看到的太阳,是太阳的光球层,日全食时,光球层被遮挡;外围发亮的部分是太阳的色球层。第2题,太阳被遮挡的部分是光球层,发生在该层的太阳活动是黑子;耀斑发生在色球层;太阳风发生在日冕层。第3题,外围发亮的太阳大气层是色球层,该层太阳大气活跃时,爆发耀斑,能产生磁暴现象,使轮船航行过程中指南针突然失灵。
拓展 素养提升·增效培优
教材第17页 探究1.可以获取以下信息:时间分布:太阳黑子的活动具有周期性,一个周期约为11年。空间分布:太阳黑子分布相对集中,主要集中在太阳南北纬30°内,且南北对称。动态分布:在一个周期内,太阳黑子从南北纬35°开始,逐渐向太阳赤道位置集中。2.略。
【教 材 疑 难 助 解】
教材第18~19页 活动1.(1)地球大气上界太阳辐射的规律是从低纬度地区向高纬度地区递减。
(2)有相关性。低纬度地区正午太阳高度年变化小,获得太阳辐射多,为热带地区;中纬度地区正午太阳高度年变化较大,获得太阳辐射较多,为温带地区;高纬度地区正午太阳高度年变化大,获得太阳辐射最少,为寒带地区。2.每小时到达地球表面的太阳辐射能量=太阳常数×垂直于太阳光线的大圆面积×1小时=8.24×3.14×2(6 371×100 000)2×60=1.26×1021焦=3.50×1014度
教材第22页 活动1.(1)太阳辐射和太阳活动都有有利影响和不利影响,但太阳辐射主要是有利影响,太阳活动主要是不利影响。太阳辐射的不利影响有紫外线对人类皮肤造成灼伤,易诱发皮肤癌;太阳活动的有利影响有有些地方太阳活动增强,降水就增多,有利于农业发展。(2)略。(3)略。
2.经纬同学质疑太阳常数的数值是否为常数非常值得肯定。的确,由于太阳活动的影响,导致太阳辐射强度有微小的变动,从而使得太阳常数的数值发生变化,但这种变化很小,太阳活动所释放的能量相较太阳辐射的能量小很多,且太阳活动也并非频繁发生,所以太阳常数还是相对稳定的,是相对稳定的常数。
地理实践力——太阳活动影响你的生活了吗?根据计算,2019年年底,第25个太阳活动周开始,并将持续到2030年。剧烈的太阳活动会对地球产生较大的影响。结合下面两个实例,分析太阳活动对地球的影响。情境一:信鸽主要靠地球磁场辨别方向。家住北京的刘老汉这几天有点纳闷,再过几天一次大规模的信鸽比赛就要举行了,这几天他正在组织信鸽训练,没想到的是一向听话的信鸽再也没有飞回来。经人指点,刘老汉才知道丢失信鸽和太阳风暴有关。
【课 外 实 践 探 究】
情境二:1940年,德国前线战事吃紧,德军司令部报务员布鲁克在执行任务时,通信突然中断,信息不通,贻误了战机,导致战斗失败。布鲁克因此被军事法庭判处死刑,他仰天呼喊:“冤枉!冤枉!”后来查清,这次无线电中断的“罪魁祸首”是太阳活动。
[思考探究](1)结合本节知识,解释信鸽丢失的原因。【答案】提示:信鸽主要靠地球磁场辨别方向,太阳风暴会扰动地球磁场,产生磁暴,使信鸽不能正确辨别方向。(2)结合情境二,你能帮助布鲁克申冤吗?【答案】提示:太阳活动强烈时,向外发射强烈的电磁波,引起大气电离层中强烈的电磁扰动,进而影响通信信号的传输,使信号传输中断。
综合思维——太阳辐射与地球材料一 “蜀犬吠日”出自于唐·柳宗元《答韦中立论师道书》:“屈子赋曰:‘邑犬群吠,吠所怪也。’仆往闻庸、蜀之南,恒雨少日,日出则犬吠。”意思是屈原曾经作赋说:“邑犬之群吠兮,吠所怪也。”我过去听说庸和蜀地以南的地区,经常下雨,很少见到太阳,太阳一出来,狗便狂叫不止。
材料二 素有“日光城”之称的拉萨是西藏自治区首府,藏语意为“圣地”。拉萨位于雅鲁藏布江支流拉萨河中游北岸,海拔3 657米。这里属高原干旱气候区,特点是气温偏低,降水较少,空气稀薄,日照时间长达3 000小时以上。
[思考探究](1)结合材料,请说出“蜀之南,恒雨少日”的原因。【答案】提示:四川盆地空气潮湿,天空多云;四周群山环绕,中间平原的水汽不易散开。(2)四川盆地是我国年太阳辐射总量较低的区域,这一现象形成的主要原因是什么?【答案】提示:四川盆地受季风的影响,降水量大,盆地地形,阴雨天较多,故年太阳辐射量较低。
(3)我们到拉萨旅游,会发现市区的路灯多为太阳能路灯,其主要的原因是什么?【答案】提示:拉萨所在地区降水少、晴天多,海拔高,空气稀薄,日照时间长,太阳能资源丰富。
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