1.2 太阳对地球的影响 学案（含答案） 2023-2024学年高一地理人教版（2019）必修第一册

第二节　太阳对地球的影响
【学习目标】
1.结合区域图说出太阳能的分布状况,并分析其成因。(区域认知、综合思维)
2.通过图像、视频等资料说明太阳辐射对地球的影响。(综合思维)
3.运用示意图和查阅相关资料,说出太阳大气层的结构和主要的太阳活动表现。(区域认知)
4.查阅相关资料,说明太阳活动对地球的影响。(人地协调观)
【自主预习】
一、太阳辐射
1.概念:太阳以①　　　　　　的形式向宇宙空间放射能量。
2.能量来源:太阳内部的核聚变反应。
3.对地球的影响
(1)人类生产、生活的重要能源:②　　　　(直接利用),③　　　　(间接利用)。
(2)④　　　　是地球⑤　　　　、⑥　　　　的主要动力。
二、太阳活动
1.太阳大气分层与活动的主要类型
(1)光球层:⑦　　　　　　,活动周期约为⑧　　　年。
(2)色球层:⑨　　　　、日珥。
(3)日冕层:⑩　　　　　　　　。
2.对地球的影响
(1)扰动地球的磁场和大气层,产生　　　　　　等现象。
(2)当这种扰动足够强烈时,还会对　　　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　等人类活动产生灾害性的影响。
(3)太阳风:在高纬地区出现极光。
　　【答案】　①电磁波　②太阳能　③煤、石油　④太阳辐射　⑤大气运动　⑥水循环　⑦太阳黑子　⑧11　⑨太阳耀斑　⑩日冕物质抛射　磁暴、极光　卫星导航　空间通信　电网　航空航天
【合作探究】
情境导入　下左图为某新建小区安装的太阳能面板,太阳能面板能否每天稳定地为人们提供热量 下右图为北极附近美丽的极光,极光现象是怎样产生的
进入今天的课堂,我们可以揭开这两个谜底。
提示:太阳能面板可通过吸收太阳辐射为人们提供热量,但到达地面的太阳辐射受天气等因素的影响,不够稳定,因而很难每天稳定地为人们提供热量。极光是由太阳活动引起的,太阳风到达地球时,受到地球磁场的作用,偏向极地上空,轰击高层大气,大气电离,产生发光现象,就是极光。
主题 1：太阳辐射对地球的影响
主题探究
情境1　太阳辐射指太阳以电磁波的形式向外传递能量,是太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射所传递的能量,被称为太阳辐射能。地球所接收到的太阳辐射能量虽然仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一,但却是地球大气运动的主要能量源泉,也是地球光热能的主要来源。
万物生长靠太阳
任务1　你知道太阳辐射的能量来自哪里吗
　　【答案】　太阳内部的核聚变。
任务2　怎样理解万物生长靠太阳
　　【答案】　太阳辐射为地球提供光和热。植物生长需要适宜的温度环境,并以太阳光作为原料进行光合作用。
任务3　怎样理解太阳辐射是大气运动、水循环的主要动力
　　【答案】　太阳直接为地表提供了光能和热能,维持着地表温度,为地球上的生物活动、水循环和大气运动等提供能量。
情境2　材料一　“蜀犬吠日”出自唐代柳宗元《答韦中立论师道书》中的“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。
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的北岸,海拔3 657 m。这里属于高原干旱气候,气温偏低,降水较少,空气稀薄,年日照时数3 000小时以上。
任务1　请结合材料说出“蜀之南,恒雨少日”的原因。
　　【答案】　四川盆地空气潮湿,天空多云;四周群山环绕,中间低洼地的水汽不易散开。
任务2　假如你是一位太阳能热水器的营销者,只考虑自然因素的情况下,在成都、重庆两城市营销,其市场前景是否广阔 为什么
　　【答案】　否。材料中“恒雨少日”说明该区域太阳辐射较弱,太阳能资源贫乏。
任务3　如果到拉萨旅游,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】　拉萨所在地区地势高,空气稀薄,大气透明度高,多晴朗天气,太阳能资源丰富。
素养培育
太阳能的开发——培育区域认知、人地协调观
情境　位于阿拉伯联合酋长国首都阿布扎比的宰夫拉光伏电站是世界上最大的单体光伏电站。电站总装机容量为2 GW,已于2022年下半年全面投入使用。根据测算,该电站可满足约16万户阿联酋家庭的用电需求,每年减少碳排放超过360万吨,阿布扎比的光伏装机总容量也将随之提升到3.2 GW。根据阿布扎比政府制订的计划,到2026年太阳能光伏发电能力将达到5.6 GW。
任务1　分析阿联酋建设光伏发电站的有利自然条件。
　　【答案】　位于热带沙漠气候区,晴天多,太阳辐射强,光照时间长,太阳能资源丰富;可利用的荒地面积大。
任务2　为更好地发挥阿联酋太阳能发电的优势,在电力利用方面请提出一些合理化建议。
　　【答案】　加强电力输出设备的建设,增强电力输出能力;增强电力储备设施建设;并入国家电网。
知识小结
1.太阳辐射对地球的影响
(1)太阳辐射对地理环境的影响
作用 表现
万物生长靠太阳 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
水循环、大气运动的动力 维持着地表温度,是地球上水、大气运动和生命活动的主要动力
外力作用的能量来源 自然界岩石的风化、侵蚀、搬运、堆积等外力作用的能量来源
　　(2)太阳辐射对人类活动的影响
①直接利用太阳能:目前利用较多的形式如太阳灶、太阳能热水器、小型太阳能发电站等。
②间接利用太阳能:如利用地质历史时期固定积累下来的太阳能,即由太阳能转化形成的煤、石油等化石燃料,它们被称为“储存起来的太阳能”。具体如下所示:
2.影响太阳辐射的因素
地表获得的太阳辐射量直接取决于太阳辐射的强度和日照时间,具体的影响因素包括纬度、天气、地势、大气透明度等。如下图所示:
对点训练
　　挪威山谷小镇留坎一年中有近半年无阳光照射,当地政府为此斥资在山坡上架设三面巨镜(如图),将光线反射到小镇广场中心,使小镇居民可以在广场上享受冬日阳光。读图,回答1~2题。
1.造成该地冬季太阳辐射不足的最主要因素是(　　)。
A.纬度位置 B.海陆位置
C.大气成分 D.天气状况
2.下列各项能量源于太阳辐射的有(　　)。
①地热和温泉　②地热发电　③风力发电　④煤、石油等化石能源
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
　　【答案】　1.A　2.D
【解析】　第1题,由材料可知,该地位于挪威,地处北半球中高纬度地区,一年中有近半年无阳光照射,冬季太阳高度小,昼短夜长,获得的太阳辐射少,因此造成当地冬季太阳辐射不足的最主要因素是纬度位置;海陆位置主要影响降水和温差,当地位于欧洲西部,主要是温带海洋性气候,终年温和湿润,冬、夏季节降水差异、天气状况差异小;大气主要吸收红外线和紫外线,对可见光影响较小。第2题,地热能和温泉、地热发电的能量均来自地球内部,①②错误;风是大气运动的表现,其能量来自太阳辐射,③正确;煤、石油等是历史时期植物光合作用积累的太阳能被埋藏到地下,经过漫长的地质演变转化而形成的,④正确。
主题2：太阳活动对地球的影响
主题探究
情境　下图为太阳大气层结构示意图。
任务1　①②③层为太阳的大气层,人类用肉眼可以直接观测到的是哪一层
　　【答案】　①层。
任务2　指出①层太阳活动发生时局部发暗的原因。
　　【答案】　①为光球层,其局部区域的温度比周边温度低,显得颜色较暗。
任务3　列举生活、生产中受太阳活动影响的两个例子。
　　【答案】　扰动大气层,对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响;扰动地球磁场,产生“磁暴”现象;使两极地区产生极光现象;许多自然灾害的发生也与太阳活动有关;信鸽迷路。
素养培育
传统文化中的地理常识——培育地理实践力
情境　古书里记载:“……日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”此外,古时又有天文学家说“日中有立人之象”;“汉文帝十五年……又日中有王字”;“汉元帝永光元年四月,……日黑居仄,大如弹丸”等,描述的都是同一种太阳活动(如图)所出现的时间、形状、大小和位置。
任务1　指出上述历史材料中所记录的太阳活动类型。
　　【答案】　太阳黑子。
任务2　推测在古时该太阳活动增强可能对当地产生的影响。
　　【答案】　旱涝灾害加剧;影响“司南”正确指示正南方位。
知识小结
1.太阳活动的主要类型
人类能够直接观测到的太阳,是太阳的大气层,其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,其特征如下表所示:
太阳大气层 太阳活动类型 成因 特征 关联性
光球层 黑子 该区域的温度比周围低,因此颜色看上去暗一些 太阳活动强弱的主要标志;活动周期约为11年 太阳活动具有整体性,黑子增强的年份和区域也是耀斑、太阳风活动强烈的年份和区域,周期约为11年
色球层 耀斑、日珥 色球表面出现的大而亮的斑块为耀斑;色球层喷射的气体呈弧状,像太阳的耳朵一样,称为日珥 耀斑爆发是太阳活动最激烈的标志;时间短,释放的能量巨大
日冕层 日冕物质抛射 日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化,向外抛射大量带电粒子 使大范围日冕受到扰动,破坏太阳风的流动
2.太阳活动对地球的影响
(1)扰乱地球大气层,影响空间通信
当太阳黑子和耀斑增多时,其发射的电磁波进入地球大气层,引起大气层扰动,会对卫星导航、空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响。
(2)扰乱地球磁场,产生“磁暴”现象
当太阳活动增强时,太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场,使地球磁场突然出现“磁暴”现象,导致罗盘指针剧烈颤动,不能正确指示方向。
(3)作用于两极高空大气,产生极光
如果太阳大气抛出的高能带电粒子高速冲进两极地区的高空大气,并与那里的稀薄大气相互碰撞,会出现美丽的极光。
(4)太阳活动对气候和自然灾害的影响
地球上的气候变化与太阳活动有一定的对应关系。统计发现,凡是黑子活动的高峰年,地球上出现反常气候的概率就明显提高;相反,在黑子活动的低峰年,地球上的气候状况就相对比较平稳。近几十年的研究还表明,地球上许多自然灾害的发生都与太阳活动有关,如地震、水旱灾害等。
对点训练
　　2022年10月26日,美国国家航空航天局(NASA)公布了一张太阳照片,照片显示太阳表面出现3个暗斑,这些暗斑被称为日冕空洞,也称冕洞,是高速太阳风(带电粒子流)涌向太空的通道。对地球来说,这一天文现象会带来某些危害。读图,回答1~2题。
1.下列关于出现冕洞的太阳大气层的说法,正确的是(　　)。
A.位于太阳内核
B.密度最大
C.平时肉眼可见
D.厚度最大
2.这一天文现象带来的危害最可能是(　　)。
A.危及地球生物生命
B.地面无线电短波通信受到影响
C.引起全球降水增多
D.导致地球上的火山喷发
　　【答案】　1.D　2.B
【解析】　第1题,根据材料“冕洞,是高速太阳风(带电粒子流)涌向太空的通道”可知,冕洞应分布在日冕层;日冕层并不位于太阳内核;日冕层的密度较低,并不是最大的;日冕层肉眼并不可见;日冕层厚度最大。第2题,日冕空洞会带来大量的带电粒子流,在一定程度上会影响无线电短波通信,甚至造成通信中断;太阳活动并不会危及地球生物的生命;太阳活动影响气候,有可能导致降水变多,也有可能出现干旱;火山喷发与太阳活动无关。
【随堂检测】
思维构建
　　【答案】　①核聚变　②地表温度　③能源　④耀斑、日珥　⑤卫星导航、空间通信、电网、航空航天
即时训练
　　读到达地球大气上界的太阳辐射随纬度分布图,回答1~2题。
1.从图中可以看出太阳辐射的分布规律是(　　)。
A.由高纬向低纬递减
B.由沿海向内陆递减
C.由低纬向高纬递减
D.由平原向高原递减
2.下列地理现象与太阳辐射关系密切的是(　　)。
①地壳运动　②大气运动　③火山喷发　④海水运动
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
　　【答案】　1.C　2.B
【解析】　第1题,读图可知,到达地球大气上界的太阳辐射总量随着纬度的升高而逐渐减少,即由低纬度向高纬度递减。第2题,太阳辐射维持着地表温度,是促进地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力;地壳运动和火山喷发与太阳辐射无关。
　　据报道,科学家预计2023年太阳活动将达到史无前例的高峰期。据此回答3~5题。
3.太阳外部大气层所对应的太阳活动的主要类型,从外到里排列分别是(　　)。
①黑子　②耀斑　③太阳风
A.①②③ B.③②①
C.②①③ D.③①②
4.若2022~2023年是太阳活动强烈的时段,那么上一个太阳活动强烈的时段是(　　)。
A.2011~2012年
B.2033~2034年
C.2006~2007年
D.2087~2088年
5.本次太阳活动所产生的带电粒子流到达地球后,对地球可能造成的影响有(　　)。
①南、北两极出现极光现象　②指南针不能正确指示方向　③影响无线电长波通信　④漠河地区出现“白夜”现象
A.①③ B.①②
C.②④ D.②③
　　【答案】　3.B　4.A　5.B
【解析】　第3题,太阳大气层由外向里依次为日冕层、色球层、光球层。黑子发生在光球层,耀斑发生在色球层,太阳风(高能带电粒子流)发生在日冕层,故它们所对应的太阳活动类型,从外到里排列分别是太阳风、耀斑、黑子。第4题,太阳活动的周期约为11年,2022~2023年是太阳活动强烈的时段,那么上一个太阳活动强烈的时段是2011~2012年。第5题,高能带电粒子流冲进两极高层大气,在高纬度地区形成美丽的极光现象,①正确;高能带电粒子流影响地球磁场,会产生磁暴现象,导致指南针不能正确指示方向,②正确;电磁波扰动大气层,影响空间通信,而不是无线电长波通信,③错误;漠河“白夜”现象是由于其纬度较高,夏季白昼时间较长,与太阳活动无关,④错误。
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