第4章 地球与宇宙
4.1太阳和月球(1)
学习指要
一、知识要点
1．太阳是离地球最近的恒星，它是一颗自己能发光、发热的巨大气体星球，直径约为l40万千米，表面温度约为6000℃，日地平均距离约为l.5亿千米。太阳的外部大气层由外到里依次是日冕层、色球层和光球层，平时我们看到的只是光球层。
2．太阳表面经常发生的变化统称为太阳活动。常见的太阳活动有太阳黑子、耀斑、日珥等。太阳黑子是太阳表面由于温度较低而显得较暗的气体斑块。太阳黑子的多少和大小，往往作为太阳活动强弱的标志。太阳黑子的活动周期约为11年，黑子数最多的那一年，称为太阳活动峰年；黑子数极少的那一年，称为太阳活动谷年。国际上规定从1755年起算的黑子周期为第l周，从2009年开始为第24周。
3．太阳活动对地球影响很大，目前已知的主要有影响无线电短波通讯，产生磁暴、极光现象等。太阳活动还会影响地球上的气候、水文、地质及人类的生活，甚至危及星际航行。在太阳活动增强时，人们要注意采取防晒措施来避免太阳光中过强的紫外线对皮肤的损伤。
4．观测太阳黑子常用天文望远镜，特别注意需加滤镜或用涂黑的玻璃，天文望远镜使用步骤：一是选择合适的环境，二是用寻星镜对准目标星体，三是用主镜观测目标星体。
二、重要提示
1．图的信息量大，形象直观，应当学会从图中获取信息，并运用这些信息来分析解决问题，还要学会运用数据绘制图表。
2．太阳活动的内容是本节的难点，学习时必须借助于太阳的剖面图和太阳黑子的数量变化图，通过分析弄清太阳黑子发生在光球层，太阳黑子的活动有峰值、谷值，具有周期性，太阳黑子的活动周期约为11年。
3．特别注意：不能用双筒望远镜或不加滤镜的天文望远镜直接观察太阳，否则会对眼睛造成永久性损伤。
科学广场
太阳
太阳是太阳系的中心天体，太阳系99.86％的质量都集中在太阳上，从而产生强大的引力吸引其他天体绕它运行。太阳具有巨大的能量，核心温度高达1500万摄氏度，在这样的高温下产生了核聚变反应，它是太阳能量的来源。太阳核聚变反应估计可能持续100亿年，而现在太阳还只有50亿年，正处于壮年时期。太阳没有坚固的表面，它是一个炽热的气体球，太阳外部为太阳大气，它由三层组成，三层之间并没有明确的界线，从里往外依次为光球层、色球层和日冕层。平时我们看到的明亮发光的圆球面即为光球层，太阳光基本上从这一层发出。色球层和日冕层平常难以用肉眼看见，只有在日全食时或通过特殊的望远镜才能看到。
解题指导
【例l】下列关于太阳的叙述正确的是 ( )
A．太阳的大小与月球差不多，因为平时看上去两者差不多大小
B．太阳表层的黑子是一些不发光、不发热的黑点
C．太阳活动增强时会影响到地球上的电视收看
D．到达地球的太阳光大约是8分钟前发出的
【解析】了解太阳基本情况的途径是知道有关太阳的一些常数，如太阳半径、太阳质量、光速、日地距离等。太阳的大小与月球看上去差不多，而实际上月球直径约为太阳的l/400，造成这种视觉效果的主要原因是：月地距离只有38万千米，比日地距离(1.5亿千米)小很多。太阳活动影响短波通讯，对电视传播的影响很小。太阳黑子是它表面的某些区域的温度比周围低，并不是真正的黑色；按照光的传播速度3×108米/秒计算，t=s/v==500秒≈8分钟。
【答案】D
【例2】阅读材料，回答问题。
材料一：l999年6月7日，美国商务部国家海洋与大气管理局空间环境中心发表公报说，人类即将迎来第23个太阳活动周期，预计到2000年，这个太阳活动周期达到最大值，美国空间环境中心将对它进行密切跟踪，并及时发布有关信息。
材料二：2003年11月4日，羊城晚报报道，太阳黑子昨天两度“肆虐”。3日凌晨1时许，太阳黑子第一次“肆虐”。上午9时许，掀起第二次冲击，造成北京的短波通讯全面中断，广东也有部分短波通讯中断。另外，“太阳风暴”对卫星信号也略有影响。
(1)公报说“人类即将迎来第23个太阳活动周期”，其最主要的标志是________和________，它们分别发生在太阳的________层和________层；“预计到2000年，这个太阳活动周期达到最大值”，它的活动周期为________年，达到最大值的标志是_______达到最大值。
(2)太阳活动对地球有哪些影响?________________。
【解析】要会运用所学的知识对现实的材料进行解读。黑子和耀斑是太阳活动的主要标志，黑子发生在光球层上，耀斑发生在色球层上，太阳黑子的多少和大小是太阳活动强弱的标志。太阳黑子的平均活动周为ll.2年(约11年)。太阳活动对地球有很大影响，表现在气候、水文、生产生活等各方面。此类命题，要仔细阅读题干中的材料，从材料中寻找对解答问题有用的信息，并会对信息进行归纳。
【答案】(1)太阳黑子 耀斑 光球 色球 ll 太阳黑子的数量 (2)太阳活动增多时会影响地球上的短波通讯，紫外线增强时可造成对人体皮肤的伤害，还可对气候产生影响等
同步训练 A组
1．太阳是一个炽热的 ( )
A．气体星球 B．固体星球
C．液体星球 D．岩石星球
2．根据以前对太阳黑子数量变化的观察记载，l987年是太阳活动谷年，1990年是太阳活动峰年。请你预测2004年后遇到的第一个峰年是 ( )
A．2006年 B．2008年
C．2010年 D．2012年
3．太阳的大气层从内到外依次是 ( )
A．光球层、色球层、日冕层
B．日冕层、光球层、色球层
C．色球层、日冕层、光球层
D．色球层、光球层、日冕层
4．我们平时看不到太阳的结构，看到的只是一个明亮发光的圆盘，它实际上是 ( )
A．日冕层 B．光球层 C．色球层 D．日珥
5．太阳活动对地球会产生一定的影响。下列现象中，与太阳活动是否强烈没有关系的是 ( )
A．发生日食现象
B．地球上的短波通讯受到干扰
C．到达地面的紫外线辐射增强
D．地球上某些地方洪涝灾害增多
6．下列天文望远镜的使用方法不科学的是 ( )
A．选择视野比较开阔的地方
B．用寻星镜对准目标星体
C．调节目镜焦距，使像清晰
D．不加滤镜直接观测太阳，图像更加清晰
7．下列关于太阳的说法正确的是 ( )
A．太阳活动对地球没有影响
B．太阳体积比地球小
C．太阳是由固体组成的球体
D．太阳表面温度很高
8．根据我国“风云二号”卫星的实时监测，2001年3月28日17时40分至22时，太阳连续爆发6起中等强度的耀斑，其中19时40分左右和20时20分左右的太阳耀斑持续时间近l个小时。29日17时50分左右，太阳又爆发一次强烈的耀斑，持续时间约1个小时，耀斑喷射的高能带电粒子流——“太阳风暴”几个小时就可抵达近地空间。本次太阳峰年自1996年8月拉开“序幕”，l999年3月进入极盛期。从理论上说，目前太阳活动已逐渐走下坡路了。但它似乎并不服气，仍不时给地球通信、卫星、电力一点“颜色”看，专家认为这种现象还是正常的。
(1)“太阳风暴”对地球的重大影响是 ( )
A．给予地球特别多的能量
B．使地球的温度升高很多
C．使地球的降水增加很多
D．产生磁暴现象
(2)“耀斑”出现在太阳的 ( )
A．核部 B．光球层 C．色球层 D．日冕层
(3)根据太阳活动的周期，本次太阳峰年要真正滑入“谷底”，即太阳活动极小年的时间大约是 ( )
A．2007年前后 B．2004年前后
C．2001年前后 D．2012年前后
文中“颜色”主要是指太阳活动给地球和人类带来的哪些影响?
同步训练 B组
9．下列有关太阳大气层的说法正确的是 ( )
A．肉眼可见的太阳层次为光球层，因此它是太阳外部层次唯一发出可见光的层次
B．由于耀斑和日珥都可能导致色球层增温，所以色球层是温度最高的层次
C．因为极光是太阳大气中带电粒子流高速碰撞地球高层大气所产生的，所以只有太阳活动极大年时，地球两极地区才能看见极光
D．太阳黑子是太阳光球温度较低的斑块，有时人们用肉眼都可看到太阳光球层上的黑子
10．二战期间的一个早晨，英军海岸防卫军指挥部接到各雷达站的报告，说雷达受到了来自东方的奇怪干扰，这种干扰的方向与太阳移动的方向一致，而且只出现在白天。你认为雷达受到干扰的原因是 ( )
A．德军使用的一种秘密武器
B．雷达本身的故障
C．外界杂波的干涉
D．太阳活动的影响
11．如图为某两个水文站将1880～1960年年平均降水量与太阳黑子活动情况进行对比而绘制成的对比变化图，仔细观察并回答问题：
图中两个观测站都观测到太阳黑子活动与降水量变化有一定的关联性，两个观测站的结 果有什么不同?
(2)2000～2003年又是一个太阳活动的剧烈时期，医学专家提醒人们期间在室外不宜晒过 多的太阳(尤其是正午)，原因何在?
12．读“太阳外部结构示意图”，回答下列问题：
(1)在太阳大气层中，亮度最大的是_________(填字母，下同)层，厚度最大的是_________层。
(2)发生在A层中的_________和B层中的是太阳活动的主要标志。
参考答案
第4章 地球与宇宙
4．1 太阳和月球(1)
A 2．D 3．A 4．B 5．A 6．D 7．D 8．(1)D (2)C (3)A (4)扰乱地球电离层，短波通讯受影响等。 9．D l0．D ll．(1)22号观测站的观测结果是：太阳黑子多的年份，形成年降水量少的枯水年，太阳黑子少的年份，形成年降水量多的丰水年；36号观测站在1910年前，与22号观测站的观测结果相同，而1910年后与22号观测站的观测结果正好相反，但仍有规律可循，太阳黑子数与年平均降水量呈正相关。 (2)在太阳活动剧烈时期，随着太阳黑子、耀斑的增多，到达地球的紫外线也会增强，会诱发人类皮肤癌等疾病。 12．(1)AC (2)太阳黑子耀斑
4.1 太阳和月球(2)
学习指要
一、知识要点
1．月球是地球唯一的天然卫星。月球和地球间的平均距离约为38.44万千米，约为日地距离的1/400，因此在地球上看月球感觉和太阳大小差不多。月球的直径约为3476千米，为太阳直径的1/400。月球的体积只有地球的1/49，质量只有地球的1/81，引力只有地球的l/6。
2．月球上没有空气和水，也没有生命，声音无法传播，是个寂静的世界。表面昼夜温差很大，达300℃。月球表面最引人注目的是表面布满大大小小的环形山，即月坑。
3．月球本身不发光，表面明暗相间，亮区是高地(月陆)，暗区是平原或盆地(月海)。
二、重要提示
1．月球是人类探索宇宙的第一站，1969年7月20日美国宇航员阿姆斯特朗第一个踏上月球，实现了人类登月的壮举。中国已发射了“神舟”系列飞船和“嫦娥”系列卫星并致力于研究开发月球资源。
2．特别要关注月球上没有大气所产生的各种现象， 对其要充分理解。
科学广场
月球的诞生
月球最初是如何形成的呢?在科学界这是一个很有争议的问题，目前大致有三种理论。
“俘虏”理论：有些科学家认为，月球原是一颗流星，当它在宇宙空间漫无边际飞行时，偶然进入地心引力范围，受到地球引力的约束，因而才意外地纳入了地球轨道。不过，近几年来，有不少人引用天体力学来反对这一说法。
“分裂”理论：持这一说法的科学家认为，月球是从一片炽热旋转的云状物包围着的地球中分裂出来的，因而月球是地球的“孩子”。然而从“阿波罗”号宇宙飞船上几次带回来的资料表明，月球和地球的组成成分却是大不相同的。
“碰撞”理论：该理论认为，约45亿年前，一个比火星更大的行星，名叫塞亚，以每小时4000千米的飞行速度猛然撞击早期的地球，力度如此之大，以致这个行星的铁质核一直撞到了我们地球的中心。碰撞的结果是产生巨大爆炸，伴随有6Q00摄氏度以上的高温。地球在爆炸的冲击下变了形，这个采取“自杀行为”的巨大天体的大部分与地球融合，只有一部分作为炽热的蒸汽与其他碎片一道汹涌地喷射人外层空间，后来这些蒸汽冷却下来并凝固成尘埃，尘埃与其他碎片混杂在一起形成了一个核，这个核后来凝聚成团，我们的邻居——灰色的月球从此诞生了。
科学家们正借助于新型的超级计算机来模拟宇宙空间所发生的这一奇特碰撞，以求验证该理论。
解题指导
【例题】下列月球表面现象与月球没有空气无关的是 ( )
A．在月球上看天空是黑色的
B．月球表面遍布环形山
C．月球表面的昼夜温差高达300℃
D．物体在月球表面会变得很轻
【解析】太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的，这七种颜色光的波长是不一样的。地球大气中的尘埃以及其他微粒散射蓝光的能力大于散射其他波长较长的光的能力，因此在地球上看天空呈现蓝色。而月球上没有大气，所以无法发生上述现象，所以看到的天空就是黑色的。月球质量比地球小，因此对物体的吸引力较地球小，所以相同质量的物体在月球上显得较轻。月球质量虽小，但是仍然会吸引天体，当一些宇宙天体被月球吸引时，会撞击月球形成环形山。由于月球表面没有大气，因此这些天体未经与大气的剧烈摩擦而直接撞击月球，所以月球表面随处可见环形山，尤其是月球背对地球的一面。月球表面由于没有大气，因此白天温度急剧上升；夜晚背对太阳，热量散失迅速，因此温度急剧下降，从而导致一天中温差很大。综上所述，“在月球上看天空是黑色的”“月球表面遍布环形山”和“月球表面的昼夜温差高达300℃”都与月球表面没有大气有关，而“物体在月球表面会变得很轻”是由于月球质量小，对物体的吸引力小造成的。
【答案】D
同步训练 A组
1．月球表面较暗和较亮的部分分别是月球上的 ( )
A．平原、低地，月海
B．冰川，山脉、高原
C．平原、低地，山脉、高原
D．月海，环形山
2．月球的直径约为太阳的1/400，但从地球上看大小却差不多，其原因是 ( )
A．月球和太阳的亮度相似
B．月球和太阳离地球都太遥远了
C．月球离地球比太阳离地球近多了
D．月球和太阳都是球体
3．我国探月工程的计划之一是向月球发射月球车，以进一步探明月球的基本概况。以下有关月球的叙述正确的是 ( )
A．月球白天不能发光，晚上能发光
B．月球表面明暗相间，亮区被称为月海
C．月球形成早期，小天体撞击月球表面可形成环形山
D．月球表面除岩石及其碎屑外还有空气，但没有水
4．在月球上，天空的背景是黑色的，出现这一现象的原因是 ( )
A．月球上总是有一半的地方看不到太阳
B．月球上没有大气层
C．月球距离太阳比地球距离太阳远
D．月球上众多的环形山阻挡了太阳光
5．下列说法正确的是 ( )
A．月球距太阳较近时，温度高达l27℃，较远时温度则降到—l83℃
B．如果月球有和地球同样的大气层，月球上的环形山会比实际少
C．月球没有大气层，故宇航员在月球上行走是轻飘飘的
D．月球上看到的天空比地球上的更蓝一些
北京时间2007年10月24日18时05分(农历九月十四)，我国自主研制的第一个月球探测器——“嫦娥一号”卫星在西昌卫星发射中心发射场，在长征三号运载火箭运载下顺利升空，卫星经过星箭分离，太阳能电池板张开，多次成功变轨后，卫星最终到达月球工作轨道，并成功传回第一张月面图。其中一个形状奇特的撞击坑被命名为“嫦娥与狗”，分析“嫦娥与狗”形成的原因可能是____________。科学家们发现，月球背面的环形山要比正面多得多，请分析其中的原因可能是___________。
同步训练 B组
7．2009年3月1日16时13分，在科技人员的控制下，“嫦娥一号”准确落于月球南纬
l.50°、东经52.36°的预定撞击点。此前，它传回了大量的数据和图片，其中包括月球的赤道平均半径为1737646米和极区半径为1735843米。下列说法错误的是 ( )
A．月球上也可以用经纬网来确定位置
B．月球的形状与地球相似，也是一个正球体
C．月球是地球唯一的天然卫星
D．如果你乘坐“嫦娥一号”登上月球，你所受到的重力会是地球上的l/6
8．以下是一宇航员在月球上的生活片段，根据所学知识判断哪些是真实的 ( )
①听到大风呼啸②跳过4米的横杆 ③举起一块200千克重的大石头④拍了一张照片 ⑤脱掉宇航服在被窝里睡觉 ⑥吃到土生土长的食物 ⑦“袋鼠式”走路
A．②③⑥⑦ B．①④⑤⑥ C．②③④⑦ D．②③④⑤
9．“钱江潮水，天下奇观。”每逢农历八月十八，钱塘江在无风的情况下也会掀起几米高的浪涛。它的形成和月球有关，下列说法正确的是 ( )
A．与月球的形状有关
B．与月球上没有空气有关
C．与月球上没有水有关
D．与月球的吸引力有关
10．小军通过高倍望远镜观察月亮，发现月面是凹凸不平的，如图甲所示。这是由于流星在太空中运行到靠近月球时，在月球引力的作用下坠落到月面，与月面发生碰撞而形成的坑洞，
叫做月坑。小军猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关。于是，他设计了一个用一只铺满厚厚细沙的盘子、几个不同的小球及刻度尺进行探究月坑深度的模拟实验，如图乙所示。实验数据记录如下表。
实验
序号
质量
m/克
体积V/
立方厘米
下落高度
h/厘米
坑的深度
d/厘米
1
20
7.5
50
2.6
2
20
7.5
60
3.5
3
20
7.5
70
5.O
4
20
2.5
70
11.3
5
20
1.8
70
12.4
6
60
7.5
70
14.6
7
85
7.5
70
15.9
请你分析实验数据，并回答下列问题：
(1)由1、2、3三组数据可得：“月坑”的深度与流星的_________有关。
(2)由_________(填实验序号)组数据可得：“月坑”的深度与流星的质量有关。
(3)“月坑”的深度还与流星的体积有关：在其他条件相同的情况下，体积越大，“月坑”的深度_________。
(4)请你结合小军的研究过程就“影响月坑深度的因素”问题另外提出一个合理的猜想：
________________________________________________________________________。
11．关于月球的形成，科学家提出了不同的假说：
分裂说：月球本来是地球的一部分，后来由于地球转速太快，把地球上一部分物质抛了出去，这些物质脱离地球后形成了月球。
同源说：月球和地球在同一个浮动星云内同时形成。
碰撞说：在太阳系形成的过程中，地球与一个较大天体发生了剧烈的碰撞，激射到太空中的地球物质和该碰撞天体的残骸不断相互吸引，最终形成了月球。
有科学家用下图形象地描述了月球的一种形成过程：你认为这种图示描述的是月球形成 的哪种假说? ___________。
(2)月球形成初期，小天体频繁撞击月球，在月球表面形成了随处可见的___________。
参考答案
4．1 太阳和月球(2)
1．C 2．C 3．C 4．B 5．B 6．陨石撞击(或古老火山爆发) 陨石受到地球的阻挡而跟月面碰撞少 7．B 8．C 9．D l0．(1)下落高度 (2)3、6、7 (3)越浅 (4)月坑的深度可能与月球表面的松实程度有关(合理即可) 11．(1)碰撞说 (2)环形山(或月坑)
