高中地理第一章行星地球第二节太阳对地球的影响教学案新人教版必修1 15页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第二节 太阳对地球的影响 一、为地球提供能量 1．太阳概况 (1)形状：炽热的气体球。 (2)主要成分：氢和氦。 (3)表面温度：约 6 000 K。 2．太阳辐射 (1)概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量的现象。 (2)能量来源：太阳内部的核聚变反应。 3．对地球的影响 (1)提供光、热资源。 (2)维持地表温度，是促进地球上的水、大气运动和生命活动的主要动力。 (3)为人类生产、生活提供能源，如煤、石油、太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站等。 [温馨提示] 煤是地质历史时期接受太阳辐射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。 二、太阳活动影响地球 1．太阳的大气层 图中 A 层是日冕层，B 层是色球层，C 层是光球层。 2．太阳活动概况 (1)概念：太阳大气经常发生的大规模运动。 (2)主要类型： 类型 位置 现象 意义 耀斑 B 层 增亮斑块 黑子 C 层 暗黑斑点 太阳活动的重要标志 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 (3)周期：约为 11 年。 [温馨提示] 黑子不黑：由于黑子温度比光球层表面其他地方低，所以显得暗一些。 3．太阳活动对地球的影响 [教材 P11 活动] (1)1985～2000 年，太阳黑子数呈现波状变化，1986 年为极小值，后逐年增多，到 1989 年达到极大值。之后又逐年减少，1996 年又达到极小值。之后到 2000 年再逐年增多。两个 极小值之间历经 11 年。 (2)18 世纪以来，太阳黑子数呈现有规律的起伏，虽然起伏程度不同，但起伏周期接近。 从 1705 年峰值，到 1980 年峰值，期间 275 年间，出现了 26 个峰值，也就是 25 个周期，可 以算出太阳黑子变化的平均周期为 11 年，与(1)大致相同。 (3)从太阳黑子数量长期变化情况来看，规律明显，可以确认其平均变化周期为 11 年。 知识点 一 为地球提供能量 ——————— 情景导入先思考 ——————— “蜀犬吠日”出处于唐·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。”意思是说屈原曾经作赋说：“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。 (1)结合材料请说出“蜀之南，恒雨少日”的原因？ 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？ 提示：四川盆地受西南季风的影响，降水量大，阴雨天较多，故年太阳辐射量较低。 ——————— 核心要点掌握好 ——————— 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 一、太阳辐射对地理环境及生产、生活的影响 对 地 理 环 境 太阳辐射能是地球上大气能量的根本来源，维持着地表温度 太阳辐射的能量是地球上的水、大气运动和生命活动的主要动力 自然界的岩石风化等与太阳辐射有关 从生物界来看，动植物的生长发育离不开太阳提供的光、热资源 对 生 产 、 生 活 生产和生活中所使用的能量主要是由石油、煤炭等矿物能源提供的，这些矿物 能源都是由地质历史时期的动植物资源转化而来的，显然地质历史时期的动植 物资源固定了太阳辐射能 太阳辐射能也是人类生产、生活的直接能量来源，如人们可直接利用太阳能热 水器、太阳灶、太阳能电站来提供能量 不利 影响 过多的紫外线会危害地球生物 二、影响太阳辐射的因素 地表获得太阳辐射量的多少直接取决于太阳辐射强度和日照时间，具体的影响因素如 下： 1．纬度：纬度低，太阳辐射强；纬度高，太阳辐射弱。 2．天气：天气晴朗，阴天少，日照时间长，太阳辐射强；反之太阳辐射弱。 3．地势：地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小，日照强度大，太阳辐射强； 反之太阳辐射弱。 4．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。 ——————— 应用体验不可少 ——————— 1．下列人类活动中，所利用的能源最终不是来自太阳辐射的是( ) 解析：选 D “最终”是关键词，赛车行驶的动力来自石油，石油和煤炭是古代生物固 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 定的太阳能；太阳能电池是直接利用太阳能；地热能来自地球内部。 太阳直接辐射是指太阳以平行光线的形式直接投射到地面上。下图是北京太阳直接辐射 的年变化图，读图回答 2～3 题。 2．北京冬季太阳直接辐射比夏季少的主要原因是( ) A．冬季太阳高度较小，且白昼较短 B．冬季多阴雨天气 C．夏季可受到太阳直射 D．冬季冰雪反射率高 3．北京 4、5 月份的直接辐射高于 6、7 月份，原因是( ) A．4、5 月份太阳高度最大 B．4、5 月份降水较少 C．4、5 月份白昼最长 D．4、5 月份多沙尘天气 解析：2.A 3.B 第 2 题，北京冬季太阳高度较小，单位面积内接受到的太阳辐射较少， 并且白昼较短，光照的时间较短。第 3 题，北京属于温带季风气候，6～9 月为雨季，阴雨 天气较多，大气对太阳辐射的反射作用强，太阳辐射较弱。 知识点 二 太阳活动影响地球 ——————— 情景导入先思考 ——————— 2015 年 3 月 11 日，太阳爆发了该年第一个超级耀斑，强烈的喷发直接对准地球， 这个怪兽一样的 X 级别的太阳耀斑，是太阳风暴中最强烈的一个级别，致高频无线电通讯中 断数小时。 (1)材料中的耀斑形成于哪个太阳大气层？是如何形成的？ 提示：色球层。太阳大气高度集中的能量释放。 (2)除造成无线电通讯中断外，太阳活动对地球还有哪些影响？ 提示：形成“磁暴”现象、“极光”现象，引起水旱灾害等。 ——————— 核心要点掌握好 ——————— 太阳活动及其影响 人类能够直接观测到的太阳，是太阳的大气层，它由里向外依次是光球层、色球层和日 冕层，不同的大气层上发生的太阳活动类型不同，其特征及对地球的影响如下所示： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 ——————— 应用体验不可少 ——————— 一场强烈的太阳风暴于 2015 年 3 月 17 日至 18 日“光临”地球。美国太空天气预报人 员说，这是过去一年半中最“生猛”的太阳风暴，此次太阳风暴持续了 24 小时至 36 小时， 会对太空中运行的部分卫星及地球上的某些电网造成短暂影响。读图回答 1～3 题。 1．关于图中太阳大气层的叙述，正确的是( ) A．①－色球层 B．②－光球层 C．③－日冕层 D．①－日冕层 2．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．挪威、芬兰 C．意大利、西班牙 D．印度、巴基斯坦 3．用一般收音机收听短波广播时，声音常常会忽大忽小，甚至中断，主要是因为( ) A．太阳大气层发射的电磁波扰动地球大气层 B．太阳大气抛出的带电粒子扰乱了地球磁场 C．短波在大气中传播时，被空气分子吸收 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 D．短波到达电离层后，被全部反射回地面 解析：1.C 2.B 3.A 第 1 题，图中①为光球层、②为色球层、③为日冕层。第 2 题， 太阳活动抛出的带电粒子会被磁性较强的地球两极附近的磁场捕获，当它们和地球磁场碰撞 时会形成美丽的极光，所以极光多发生于极地附近的地区，如挪威、芬兰等。第 3 题，太阳 大气层发射的电磁波会扰动地球大气层，进而影响电离层反射的短波通信。 读太阳黑子与温带乔木年轮相关性曲线图，完成 4～5 题。 4．图中年轮宽度与太阳黑子相对数之间的关系是( ) A．正相关 B．负相关 C．成反比 D．没有相关性 5．此图所反映的问题是( ) A．太阳活动影响地球的降水变化，进而影响树木生长 B．太阳活动发射的电磁波扰动地球电离层，影响树木生长 C．太阳活动时，抛出的带电粒子流扰动地球磁场，进而影响树木生长 D．太阳活动时，太阳风会在两极地区产生极光，进而影响树木生长 解析：4.A 5.A 第 4 题，黑子数较多的年份，树木年轮较宽，黑子数较少的年份，树 木年轮较窄，其成正相关的关系。第 5 题，年轮的宽窄与气候相关，说明黑子数目的变化引 起气候的变化，进而影响树木生长。 太阳年辐射总量分布图的判读 [经典母图] 我国太阳年辐射总量分布图 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 [判读技巧] (1)辨图例，明确不同图例代表的不同含义或地理要素。 (2)结合图例，描述太阳年辐射分布特点，归纳其变化规律。如上图反映我国太阳辐射 南方欠缺北方丰富，东部欠缺西部丰富。 (3)根据区域状况，选择可比较的区域进行太阳年辐射差异的比较。我国太阳辐射最丰 富的地区在青藏高原，最欠缺的地区在四川盆地。 (4)对特殊地区的影响进行分析。 如青藏高原太阳辐射丰富的原因是纬度低，海拔高，空气稀薄，晴朗天气多，对太阳辐 射的削弱少，太阳辐射强度大。 四川盆地太阳辐射欠缺的原因是：海拔低，盆地地形造成多云雾天气，到达地表的太阳 辐射削弱多，太阳年总辐射量少。 [常见变式图] 1．太阳年总辐射量曲线图 上图为沿 29°纬线作的太阳年总辐射量曲线图(部分)，该类图可以沿经线、纬线，也 可以是任意方向做的变化曲线，反映沿某一方向太阳年总辐射量的空间变化。判断该类图示 的关键是对曲线的延伸方向和区位进行准确定位，然后结合该区域的自然环境，分析影响曲 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 线变化的因素。 2．我国局部地区太阳年辐射总量分布图 图中Ⅰ区是我国内蒙古高原，晴天多，海拔高，空气稀薄，到达地面的太阳辐射多。Ⅳ 区是四川盆地，盆地地形，降水多，日照时数少，太阳辐射少。 3．光合有效辐射(PAR)强度分布图 所谓光合有效辐射(PAR)是指能被植物光合作用利用的太阳辐射，其分布规律与年太阳 辐射总量分布大体一致，该值大小对农业生产影响较大，PAR 数值越大，农业生产潜力就 越大。 [演练冲关] 下图示意我国某区域冬、夏季日照时数空间分布。读图，完成 1～3 题。 1．下列四地中冬、夏季日照时数差异最大的是( ) A．① B．② C．③ D．④ 2．导致该区域西部冬、夏季日照时数差异的主要因素是( ) A．太阳高度 B．天气状况 C．昼夜长短 D．海拔 3．根据图中信息判断，下列四地中最适合建太阳能发电站的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 A．① B．② C．③ D．④ 解析：1.A 2.C 3.B 第 1 题，由图中等值线的分布及等值线图的判读原理可推导出， ①地冬季日照时数为 700 h，夏季日照时数为(900 h～1 000 h)，冬、夏季日照时数差为(200 h～300 h)。同理计算出②、③、④地的日照时数差分别为(100 h～200 h)、(0 h～100 h)、 100 h，因此冬、夏季日照时数差最大的是①地。第 2 题，根据经纬度可知，该区域位于青 藏高原上，西部全年多晴朗天气，冬、夏季日照时数的差异主要在于昼夜长短的差异。第 3 题，图中四地中不论冬季还是夏季，以①地的太阳辐射量最丰富，其次是②③地，但太阳能 电站的建设应靠近消费区，相对①③地来说，②地比较靠近省级行政中心，因此最适合建太 阳能发电站。 4．读我国太阳年辐射总量分布图，回答下列问题。 (1)我国太阳辐射最不丰富的地区是( ) A．大兴安岭北部 B．台湾岛 C．四川盆地 D．内蒙古高原 (2)太阳辐射的纬度差异对我国东部地区南北方的耕作制度有何影响？为什么？ (3)请说出在日常生产、生活中人们对太阳辐射能的主要利用方式。 解析：第(1)题，结合我国地形图可确认，四川盆地太阳辐射最贫乏。第(2)题，太阳辐 射的纬度差异导致我国东部地区南北方的热量差异，从而使耕作制度从南向北，由一年三熟 变为一年两熟或两年三熟，东北地区北部仅为一年一熟。第(3)题，人们对太阳辐射能的利 用方式越来越多，如太阳能热水器、太阳能电站、太阳灶、太阳能汽车、温室塑料大棚等。 答案： (1)C (2)太阳辐射的纬度差异导致了我国东部地区南北方的热量差异，即热量南多北少，从 而使耕作制度从南向北由一年三熟变为一年两熟或两年三熟，东北地区北部仅为一年一熟。 (3)太阳能热水器、太阳能电站、太阳灶、温室生产等。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 太阳是距离地球最近的恒星，是一个巨大、炽热的气体球。据此回答 1～2 题。 1．太阳物质构成的主要成分是( ) A．氢和氧 B．氧和氦 C．氢和氦 D．氧和氮 2．太阳巨大的辐射能量来自( ) A．太阳内部的核聚变反应 B．太阳内部的核裂变反应 C．太阳表面剧烈的太阳活动 D．太阳表面的磁爆炸 解析：1.C 2.A 第 1 题，太阳是一个巨大炽热的气体球，主要成分是氢和氦。第 2 题，太阳巨大的能量来自太阳内部的核聚变反应，即四个氢原子核核聚变成一个氦原子核的 核反应过程。 能被植物光合作用利用的太阳辐射，称为光合有效辐射(PAR)。下图示意 1961～ 2007 年我国年平均 PAR 强度的空间分布。据此完成 3～4 题。 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 4．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 解析：3.D 4.D 第 3 题，由题干光合有效辐射(PAR)的概念可知，PAR 的值越大，光 合作用越强，合成的有机物质越多，农业生产的潜力越大。第 4 题，由图可知，乙地位于内 蒙古高原上，属温带大陆性气候，降水稀少，晴天较多，故 PAR 值较大；而甲地位于四川盆 地，属亚热带季风气候，加之盆地地形的影响，多阴雨天气，故 PAR 值较低。 某年 2 月 15 日上午 10 时左右，太阳爆发了一次 X2.2 级耀斑(X 为最高级别)。结合太 阳大气层示意图，回答 5～6 题。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 5．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 6．此次太阳耀斑爆发给地球带来的影响可能包括( ) A．出现“磁暴”现象，使罗盘等不能正确指示方向 B．许多地区的有线通信中断 C．我国上海地区上空出现极光 D．美国遭飓风袭击 解析：5.B 6.A 第 5 题，太阳黑子发生在光球层也就是图中的①层，耀斑发生在色 球层也就是图中的②层。第 6 题，太阳活动会导致无线电短波通信中断，出现“磁暴”现象； 极光一般出现在两极地区；飓风为强热带气旋，与太阳活动无关。 下图为太阳辐射量随纬度分布示意图。可能总辐射量是考虑了受大气削弱之后到达地面 的太阳辐射；有效总辐射量是考虑了大气和云的削弱之后到达地面的太阳辐射。据此完成 7～8 题。 7．云量最多的地区是( ) A．赤道地区 B．20°N 地区 C．40°N 地区 D．60°N 地区 8．影响可能总辐射量分布的主要因素是( ) A．大气云量 B．大气厚度 C．太阳高度 D．通过的大气路径 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 解析：7.A 8.C 第 7 题，从图中可以看出赤道地区可能总辐射量最大，但有效总辐射 量较小，说明赤道地区云量多。第 8 题，影响可能总辐射量分布的主要因素是太阳高度。 天文辐射是指到达大气上界的太阳辐射。下图为某地区各月平均天文辐射随纬度变化 图。读图，回答 9～10 题。 9．该地区天文辐射受纬度影响最大的季节是( ) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 10．导致图中 4 月份数值高于 10 月份数值的主要因素是( ) A．太阳高度和昼长 B．地表状况和昼长 C．太阳高度和纬度 D．地表状况和纬度 解析：9.D 10.A 第 9 题，由图可知，11 月、12 月、1 月天文辐射随纬度变化斜线的 斜率最大，说明该时期天文辐射受纬度的影响最明显。第 10 题，4 月份太阳直射点在北半 球，10 月份太阳直射点在南半球。与 10 月份相比，4 月份北半球各地的太阳高度较大，昼 长较长，故天文辐射的数值更大。 一、选择题 在交通的十字路口处，我们经常见到如图所示的交通信号灯。据此 完成 1～2 题。 1.有人注意到在一周的白天中，同一交通信号灯的亮度会出现变 化，其影响因素主要是( ) A．海拔 B．电网供电情况 C．阴晴状况 D．交通流量 2．下列哪一城市大量设置这种太阳能交通信号灯效果会更好( ) A．拉萨 B．重庆 C．大庆 D．海口 解析：1.C 2.A 第 1 题，从图中可以看出这是一种以太阳能为电源的交通信号灯， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 因此影响其亮度变化的主要因素是阴晴状况。第 2 题，太阳能交通信号灯应该在太阳能丰富 的地区大量使用，我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原，故选拉萨。 (全国卷Ⅰ)太阳能光热电站(如下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端 的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成 3～4 题。 3．我国下列地区中，资源条件最适宜建太阳能光热电站的是( ) A．柴达木盆地 B．黄土高原 C．山东半岛 D．东南丘陵 4．太阳能光热电站可能会( ) A．提升地表温度 B．干扰飞机电子导航 C．误伤途经飞鸟 D．提高作物产量 解析：3.A 4.C 第 3 题，太阳能资源丰富的地区一般是降水较少、晴天较多、海拔较 高的地区，选项所列四个地区中柴达木盆地最符合这些条件。第 4 题，太阳能光热电站通过 数以十万计的反光板聚焦太阳能，给塔顶的锅炉加热，所以高温可能会误伤途经的飞鸟。 下图为 1954～2005 年我国江淮地区太阳黑子数与梅雨强度的相关系数分布图。读图， 回答 5～6 题。 5．太阳黑子数与梅雨强度( ) A．在湖北省的东南部呈正相关 B．在安徽省的大部分地区呈负相关 C．在图中西北部的相关性最小 D．正相关最大值出现在图中东北部 6．太阳黑子数达最大值时( ) A．江淮地区梅雨强度增大 B．通信卫星信号易受干扰 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 C．漠河地区出现极昼现象 D．耀斑爆发强度减弱 解析：5.D 6.B 第 5 题，从图中可知太阳黑子数与梅雨强度在湖北省东南部呈负相关； 在安徽省大部分地区呈正相关；在图中中部地区相关性最小；正相关最大值出现在图中东北 部，即安徽省北部。第 6 题，太阳黑子数达最大值时，太阳活动最强，耀斑爆发强度增加， 易影响无线电短波通信，即通信卫星信号易受干扰。极昼与地球公转和自转运动相关；不同 地区梅雨强度与黑子相关度不同。 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 7～8 题。 7．图文材料中显示的太阳活动类型主要是( ) A．黑子和耀斑 B．黑子和太阳风 C．耀斑和太阳风 D．耀斑和日珥 8．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 解析：7.C 8.A 第 7 题，图中太阳表面异常增亮的部分为耀斑，太阳表面催生并向火 星挺进的气体为太阳风。第 8 题，太阳剧烈活动时，其抛出的高能带电粒子会影响电离层， 从而影响无线电短波通信，故应适当调整人造卫星的运行；此外，为了减小影响，应适当减 少室外活动；关闭所有的通信设施和所有大型发电设施显然是不现实的。 二、综合题 9．读材料，回答问题。 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，那就是太阳黑子的活动。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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 下，密西西比河的水面不断下降，连船都无法航行。 (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约为 11 年。而从图上可以看出，1970 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？ 解析：黑子、耀斑是太阳活动的主要标志，黑子发生在光球层，耀斑发生在色球层，它 们活动的周期约为 11 年。太阳活动会影响地球磁场，影响无线电短波通信，还会影响气候。 答案：(1)光球 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)黑子的活动周期约为 11 年，但并不一定就刚好是 11 年，有时会略有差异。 (4)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，依靠电离层传播的短 波无线电信号被部分或全部吸收。