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第一节 地球的宇宙环境
第一单元 从宇宙看地球
2019版鲁教版新教材
地球的宇宙环境
1.理解天体和天体系统的概念,掌握天体系统的层次性;
2.结合生活实际,掌握太阳辐射和太阳活动对地球及人类的影响;
3.了解太阳系的结构和各大行星的特点;
4.运用资料,说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星;
5.结合相关资料,探索地外文明。
课标要求
运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响。
学习目标
04 课后练习
NEIRONGSUOYIN
主要内容
01 宇宙的概念和组成
02 太阳辐射和太阳活动
03 地球的普通性和特殊性
地球的宇宙环境
新课导入
地球真的会发光吗? 如果不是,那么太空中看到的地球为什么是明亮的?这与它在宇宙中所处的位置有什么关系?
01
宇 宙
爱上新课标地理课
宇宙的概念
上下四方曰宇,古往今来曰宙
“宇”指无限空间, “宙”指无限时间
宇宙的特点
物质性
宇宙是由物质组成的
运动性
宇宙中的一切在不断运动
《 淮南子 · 原道训 》
爱上新课标地理课
天体
流星体
彗星
行星
卫星
星云
恒星
天体的类型
天体的类型
天体: 宇宙中物质的存在形式。主要有星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体等。最基本的天体是恒星和星云。
恒星
由炽热气体组成、质量庞大,自身能发光发热的(类)球状天体。恒星之间相距非常遥远。
下图为宇宙中的太阳,它是离地球最近的恒星。
星云
仙女座大星云
草帽星云
星云是由气体和尘埃物质组成的云雾状天体。星云的密度小,体积和质量都很大。一个普通星云的半径一般在10光年以上,质量至少相当于上千个太阳。
行星
行星是指自己本身不发光,沿着固定的近圆形轨道围绕恒星运动的球状天体。
金
星
水 星
地 球
火 星
木 星
土
星
天 王 星
海 王 星
卫星
卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体。
人造卫星一般亦可称为卫星。
流星体
运行于行星际空间的大大小小的尘粒和固体块叫流星体。
彗星
彗星是绕太阳运行的一种天体,体积大,密度很小,具有云雾状
的外表。
哈雷彗星
海尔波普彗星
主要包括太空中运行的人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、天空实验室等
人造天体
天宫二号空间实验室(左)与神舟十一号对接
天体系统
“太阳大,地球小,太阳带着地球跑;地球大,月球小,地球带着月球跑。”这首童谣说明天体之间有什么关系?
运动中的天体相互吸引、相互绕转,形成天体系统。
地月系
地球同它的天然卫星(月球)所构成的天体系统。地球是它的中心天体。
太阳系
地球与其它围绕太阳公转的行星、卫星、彗星、流星体、行星际物质等共同组成的天体系统 。太阳是太阳系的中心天体。
银河系与河外星系
银河系与河外星系主要由恒星等比较大的天体组成。
银河系
北半球肉眼可见的河外星系——仙女星系
天体系统
地球所处天体系统,按从低 到高的级别,依次为地月系、 太阳系、银河系和总星系。
可观测宇宙
银河系
河外星系
太阳系
其他恒星系
地月系
其他行星系
天体系统
可观测宇宙
银河系
河外星系
太阳系
其他恒星系
地月系
其他行星系
我国对宇宙空间的探索与利用
神州五号
墨子号量子卫星
嫦娥四号
东方红一号
2003年,我国首位宇航员杨利伟进入太空
1970年东方红一号成功发射
2016年8月,“墨子号”量子卫星成功发射
2019年1月“嫦娥四号”探测器成功登陆月球背面。
航天日系列计划
2023年4月,天问、天宫、神舟系列计划持续启动
“墨子号”量子卫星
嫦娥四号卫星
我国对宇宙空间的探索和利用
天舟一号货运飞船(左)与天宫二号(右)
天宫二号空间实验室(左)与神舟十一号对接
我国对宇宙空间的探索和利用
02
太 阳
太阳概况
太阳性质:巨大炽热的气体球
主要成分:氢、氦
表面温度:6000K
能量来源:太阳内部的核聚变反应
日地平均距离:1.5亿千米(一个天文单位),太阳光到达地球只需8分多钟
太阳辐射
概念:太阳源源不断以电磁波的形式向外放射能量的现象。
太阳辐射
能量来源:高温高压条件下,4个氢原子核聚变为1个氦原子核
太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
电磁波
太阳辐射强度及其影响因素
纬度
一般来说,纬度越低,太阳辐射越强
地形、地势
降水多的地,空气中云量大,对太阳辐射的削弱强,获得的太阳辐射能小。降水少则反之
天气
太阳辐射的影响因素
我国年太阳辐射总量的空间分布
中国年太阳辐射分布图
总体特征
从东部沿海向西部内陆逐渐增强。
高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
太阳辐射强度及其影响因素
纬度
一般来说,纬度越低,太阳辐射越强
地形、地势
降水多的地,空气中云量大,对太阳辐射的削弱强,获得的太阳辐射能小。降水少则反之
天气
太阳辐射的影响因素
我国年太阳辐射总量的空间分布
中国年太阳辐射分布图
探究活动:青藏高原成为太阳辐射高值中心的原因。
●纬度较低,太阳高度大;
●海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小;
●晴天多,日照时间长;
●大气中尘埃含量少,透明度高,到达地面的太阳辐射能量多。
太阳辐射对地球的影响
为地球提供光和热,维持地表温度
太阳辐射对地球的影响
是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力
太阳辐射对地球的影响
太阳辐射为人类的生产、生活提供能源
*日常所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的主要能量来源。
*煤炭、石油等地质历史时期,生物固定积累下来的太阳能。
太阳活动
“成帝河平元年三月乙未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。(汉书)”这是世界公认的有关太阳黑子的最早记录。
太阳黑子
太阳黑子区域温度比周围低,因此颜色看上去深一些
太阳黑子
周期 11 年
太阳活动的标志
黑子数目多——太阳活动峰年
黑子数目少——太阳活动谷年
太阳活动
太阳活动的主要标志:黑子和耀斑
耀斑
耀斑(色球爆发):在色球层的某些区域,会出现短时间内突然增亮的现象。
周期也是 11 年
随太阳黑子的增多而增多
以太阳射电爆发(太阳的电磁辐射急剧增加)和高能粒子喷发等方式放出辐射能释放出辐射能
磁暴对地球的影响
影响短波通信
干扰电子设备
威胁宇航器的安全
磁暴:耀斑爆发时释放出的辐射能到达地球,引起大气电离层中强烈的电磁扰动
太阳风
太阳风:日冕层的高温使高能带电粒子向外运动,脱离太阳的引力飞向宇宙空间,形成带电粒子流,好像是从太阳吹出来的一股“风” 。
太阳活动
太阳黑子的周期11年
03
地 球
水 星
金 地
星 球
火 星
木 星
土 星
天 王 星
海 王 星
金星是离地球最近的行星;小行星带位于火星和木星之间。
水星、金星无卫星; 木星、土星、天王星、海王星均带有光 环;
类地行星
巨行星
远日行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
同向性:绕日公转方向相同,均为自西向东
近圆性:绕日公转的轨道为近似圆形的椭圆
共面性:轨道面几乎在同一个水平面上
地球的普通性
运动特征:
地球的特殊性
目前唯一存在生命的星球
地球存在生命的外部条件
有稳定的太阳光照:太阳处于壮年期,状态稳定
地球存在生命的外部条件
宇宙环境安全:八大行星,各行其道,互不干扰
地球存在生命的自身条件
运行于行星际空间的大大小小的尘粒和固体块叫流星体。
日 地 距 离 适 中 , 自
转 周 期 适 中
( 24 h ) , 地 球 具 有 适 宜 的 温 度
( 15 ℃ ) 。
①有适宜的温度和液态水 地球与太阳的距离适中
地球存在生命的自身条件
运行于行星际空间的大大小小的尘粒和固体块叫流星体。
日 地 距 离 适 中 , 自
转 周 期 适 中
( 24 h ) , 地 球 具 有 适 宜 的 温 度
( 15 ℃ ) 。
②有适宜的大气(层) 地球的体积和质量适中
地球存在生命的自身条件
运行于行星际空间的大大小小的尘粒和固体块叫流星体。
日 地 距 离 适 中 , 自
转 周 期 适 中
( 24 h ) , 地 球 具 有 适 宜 的 温 度
( 15 ℃ ) 。
③地表温度日变化和季节变化不大,有利于生物的新陈代谢
地球自转和公转的周期适中
外部条件
安全的宇宙环境
稳定的太阳光照
自身条件
适宜的温度
适合生物的大气
存在液态水
地球是目前已知唯一存在生命的行星
知识体系
日 地 距 离 适 中 , 自
地球的宇宙环境
宇宙
天体
天体系统
概念、类型
概念、层次
存在生命
的条件
太阳活动
太阳
地球
对地球影响
太阳辐射
普通性
特殊性
随堂练习
全球最大的球面射电望远镜坐落在贵州平塘的喀斯特洼坑大窝凼中,有着“超级天眼”之称,其探测范围可达目前人类已知的宇宙边缘。完成第1题。
1.该望远镜可探测到的最高级别天体系统为( )
A.太阳系 B.银河系 C.河外星系 D.可观测宇宙
随堂练习
北京时间2019年2月5日(大年初一)零点,电影《流浪地球》在中国内地
上映,电影讲述了在不久的将来 地球因太阳“氦闪”而被迫逃离太阳系
寻找新家园的故事。下图为“地球流浪过程示意图”。据此完成第2题。
随堂练习
日 地 距 离 适 中 , 自
转 周 期 适 中
( 24 h ) , 地 球 具 有 适 宜 的 温 度
( 15 ℃ ) 。
2.未来地球 “流浪”2500年后,最终泊入比邻星轨道,成为比邻星的
行星。全新的地球时代到来。关于地球泊入宜居轨道后,下列推测不可信
的是( )
A.比邻星性质稳定,能提供稳定的光照条件
B.与比邻星距离适中,能保持适宜的温度
C.比邻星周围的宇宙环境较为安全,稳定
D.地球表面有坚硬的岩石,防止星际物质撞击
随堂练习
日 地 距 离 适 中 , 自
转 周 期 适 中
( 24 h ) , 地 球 具 有 适 宜 的 温 度
( 15 ℃ ) 。
2017年2月,科学家发现一颗超冷矮星TRAPPIST-1(距地球39.13光年,半径、质量分别为太阳的11%和8%),该天体拥有7颗行星。完成第1题。
3.超冷矮星TRAPPIST-1属于
A.行星 B.卫星 C.彗星 D.恒星
2019年2月19日凌晨可以在东南偏东夜空看见金星相伴土星,金星左土星右。
4.按质量、体积等性质划分,水星属于
A.地内行星 B.远日行星 C.巨行星 D.类地行星
随堂练习
日 地 距 离 适 中 , 自
转 周 期 适 中
( 24 h ) , 地 球 具 有 适 宜 的 温 度
( 15 ℃ ) 。
2019年9月世界上最大口径的球面射电望远镜 -–天眼“FAST”已进入全面运作阶段。该项目位于中国贵州平塘的喀斯特洼坑群中,理论可接收到137亿光年外的电磁信号。
5.以下对“FAST”电磁信号理论接收能力描述正确的是( )
A. 在地月系范围内 B. 在太阳系范围内
C. 在银河系范围内 D. 达已知宇宙边缘
6.2017年12月14日,美国航空航天局宣布,找到了开普勒-90星系(距离地球2545光年)的第八颗行星。开普勒-90星系最可能属于
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系