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(共86张PPT)
第一节　地球的宇宙环境
1998/1/4
土星及两颗卫星，左下方的土卫四和右上方的土卫三。
2018/9/10
球状星团NGC 6752一小部分中的恒星
宇宙
《淮南子集释》中指出：“四方上下曰宇，古往今来曰宙。”
空间
时间
宇宙是时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界。
天体
星云
恒星
行星
卫星
彗星
流星体
天体：宇宙间物质的存在形式
最基本的天体：恒星、星云
天体类型：自然天体和人造天体
天体
恒星之间相距非常遥远，古人认为其位置恒定不动，故称为恒星，实际上恒星处在不断运动之中。
恒星是由炽热气体组成，质量庞大，自身能发光发热的类球状天体。
天体
星云是由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体。密度小，体积和质量很大。
天体
行星是本身不发光，沿着固定的近圆形轨道围绕恒星运动的球状天体。
天体
天体
流星体
流星现象
陨星
（陨石、陨铁）
天体
彗星是环绕太阳运行的天体，体积大、密度小，有云雾状外表 。
天体
卫星是环绕行星运转的天体。
木卫1
月球
天体
大气上界
地球表面
A
B
C
人造天体：大气层之外的人造飞行器
天体
天体的判断依据
①是否是宇宙间的物质，自然现象不是天体，如流星现象；
②是否是在地球大气层之外，没有发射的人造物体不是天体。
天体系统
天体系统
运动中的天体相互吸引、相互绕转
天体系统
可观测宇宙
银河系
河外星系
其他恒星系
太阳系
地月系
其他行星系
月球
地球
课堂检测
2.可称为天体的是 ( )
A．天上彩虹　 B．乌云和闪电　
C．北极星和牛郎星 D、太阳系
C
1.下列属于天体的是（ ）
B
3.下列属于天体的是 ( )
A、天空中的大型客机 B、陨星
C、山顶坠落的巨大石块 D、宇宙中的气体
课堂检测
D
天体的判断依据
课堂检测
“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。”重温儿时的童谣，完成下列题目。
4．童谣中出现的天体，按先后顺序排列的是（ ）
A、恒星、行星、卫星 B、星云、恒星、行星
C、恒星、行星、小行星 D、恒星、小行星、流星体
5．童谣中提及的天体系统共有（ ）
A. 1 级 B. 2 级 C. 3 级 D. 4 级
A
B
太阳
太阳是太阳系的中心天体，其质量占太阳系总质量的99.86%。在太阳引力的作用下，八大行星及其卫星等天体绕太阳运动。
太阳向地球提供能量，维持地球上生物的生存和发展，地球上许多自然现象也与太阳密切相关。
太阳内部的核聚变反应
太阳
恒星：由炽热气体组成
主要成分：
表面温度：约6000K
能量来源：
太阳辐射：
H、He
H
H
H
H
He
高温高压
+
能量
核聚变反应过程中，太阳质量出现了亏损，其亏损的质量转化成了能量。
核聚变反应
太阳辐射
太阳内部的核聚变反应
太阳辐射
恒星：由炽热气体组成
主要成分：
表面温度：约6000K
能量来源：
太阳辐射：
H、He
太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量（总量的22亿分之一到达地球）
太阳辐射就是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
太阳辐射
太阳辐射对地球的影响
太阳辐射直接为地表提供
光能和热能
太阳辐射对地球的影响
维持地表温度
为生物繁衍生长提供能量
太阳辐射对地球的影响
为大气和水体运动等提供能量
太阳辐射对地球的影响
地质历史时期形成的煤炭和石油，其能量也来自太阳辐射
就时间而言：我国大部分地区位于北半球的中纬度，夏季太阳高度角大，光照时间长，各个地区的太阳辐射能夏半年多于冬半年。
说出我国太阳年辐射量的时间分布特征？
太阳辐射的分布
活动一
世界太阳辐射空间分布
分布特征：
由赤道向南北两极递减
太阳辐射的分布
太阳辐射的分布
读图，说出我国太阳年辐射量的空间分布特征？指出我国太阳能最丰富、最贫乏区分别在哪？
①总体分布：由东南向西北递增
西北多、东南少（西多东少、北多南少）
②极值中心：
高值中心：青藏高原
低值中心：四川盆地
太阳辐射的分布
分析青藏高原太阳辐射最多的原因？
纬度低，终年正午太阳高度角较大
地势高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射强
多晴朗天气，日照时间长
太阳辐射的分布
分析四川盆地太阳辐射最少的原因？
盆地地形，水汽不易散发
云雾多，大气中水汽含量多，大气削弱作用强
阴天多，日照时间短
太阳辐射的分布
太阳辐射强弱的影响因素有哪些？
太阳辐射
纬度因素：
纬度越低，正午太阳高度越大，获得太阳辐射越多
昼长因素：
在夏季，纬度越高，白昼越长，日照时数越长
地势因素：
地形封闭，水汽不易散发对太阳辐射削弱越强
海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射削弱越少
天气状况：
晴天，云量少，大气削弱作用弱，太阳辐射量多
太阳辐射的分布
活动二
1.试说明该地太阳辐射强度在一天中的变化特征。
2.比较前后两天太阳辐射强度的差异，分析可能的原因。
太阳辐射的分布
1.试说明该地太阳辐射强度在一天中的变化特征。
太阳辐射强度自日出后随着太阳高度的增大而逐渐增强，并在正午前后达到最大，此后又逐渐减小。
太阳辐射的分布
2.比较前后两天太阳辐射强度的差异，分析可能的原因。
太阳辐射强度与天气的阴睛状况等因素有关。第二天可能是云层较厚，反射了大量的太阳辐射，使到达地面的太阳辐射大大减少。
1.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
2.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
课堂检测
太阳能光热电站(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。
课堂检测
1.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
2.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
课堂检测
C
太阳能光热电站(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。
A
3.据图推测，全球到达大气上界太阳辐射分布的突出特点是(　　)
A.由南向北递减
B.由北向南递减
C.由高纬地区向低纬地区递减
D.由低纬地区向高纬地区递减
课堂检测
读北半球到达大气上界太阳辐射随纬度变化的年总辐射量分布图，完成3～4题。
D
4.太阳辐射对地理环境的影响主要有(　　)
①维持地球表面的温度　
②是推动大气运动、水循环的主要动力　
③为地球火山爆发提供能量　
④是地球生物生存所需能量的最主要来源
A．①②③④　　　 B．①②④
C．①③④ D．①②③
课堂检测
读北半球到达大气上界太阳辐射随纬度变化的年总辐射量分布图，完成3～4题。
B
太阳活动
太阳活动：太阳大气层时常发生变化，有时较为剧烈，这些变化统称为太阳活动。
太阳活动
太阳活动与太阳的大气分层
太阳活动
《宋史·天文志》中记载道：“绍兴元年二月己卯，日中有黑子，如李大，三日乃伏。六年十月壬戌，日中有黑子，如李大，至十一月丙寅始消。七年二月庚子，日中有黑子，如李大，旬日始消。四月戊申，日中有黑子，至五月乃消。”
思考：什么是太阳黑子？其寿命有何特点？
太阳活动
思考：什么是太阳黑子？其寿命有何特点？
太阳黑子是出现在光球层上的暗黑斑点。太阳黑子区域温度比周围低，因此颜色看上去深一些。
太阳黑子的寿命长短不一，短的只有几个小时，少数长的可超过一年
太阳活动
思考：中高纬地区的一些乔木年轮的疏密变化，有明显的11年周期性，其原因是什么呢
太阳活动
思考：中高纬地区的一些乔木年轮的疏密变化，有明显的11年周期性，其原因是什么呢
太阳活动的周期为11年。
太阳活动影响降水,进而影响乔木年轮的疏密变化。
太阳活动
2024年第一天的凌晨，人类最先迎来的不是晨曦，而是最高级别的太阳耀斑，达到了X5.0级。
科学家通常将太阳耀斑爆发的强度分为A、B、C、M、X五个级别，其中每个级别又可分为10个等级，太阳耀斑每提升一个级别，所蕴含的能量就增长10倍，X5.0级太阳耀斑所蕴含的能量已经达到了非常恐怖的地步。
思考：什么是耀斑？
太阳活动
思考：什么是耀斑？
耀斑是在色球层的某些区域，会出现短时间内突然增亮的现象。
耀斑以太阳射电和高能粒子喷发等方式放出辐射能量，是太阳活动最激烈的显示。
耀斑往往与太阳黑子同时出现，活动周期为11年，和黑子活动相关。
太阳活动
太阳耀斑所带来的巨大能量将对地球进行三次冲击。
首先，到达地球的是太阳耀斑发出的电磁波，以光速传播，在8分半后就能抵达，会对无线通信和导航定位造成影响。
其次，太阳耀斑发出的高能质子将在数十分钟后抵达地球，对航天器造成影响。
最后，对地球影响最大的日冕物质抛射将在三天后抵达地球，引起地磁暴和电离层暴等现象，对低轨卫星和电网造成威胁。
太阳活动对地球的影响
材料一：
06年12月13日北京时间10时40分前后，我国的短波无线电信号传播出现异常，短波通信、广播、探测等电子信息系统发生大面积中断或受到较长时间的严重干扰。直至11时15以后才逐步出现信号，13时30分以后才基本恢复正常。
思考：导致这次事故的原因是什么
太阳活动爆发，扰动了电离层，干扰了无线电短波通讯。
太阳活动对地球的影响
距地面80—500千米高度范围的大气，因受太阳紫外线和宇宙射线的作用，大气中氧和氮分子被分解为离子，大气处于电离状态，所以叫电离层。电离层可以反射无线电短波,帮助人们进行无线电短波通信。
太阳活动对地球的影响
材料二：
据《沈阳晚报》报道，05年9月21日举行的一场空距500公里的信鸽放飞比赛中，沈阳市信鸽协会的会员们痛失近4000羽优良信鸽，自9月21日这批鸽子在河北唐山放飞后，除少量飞回外，绝大部分不会再归巢了。
思考：信鸽为什么不会再归巢了？
太阳活动爆发，干扰地球磁场，产生磁暴。
太阳活动对地球的影响
材料三：
《竹书纪年》叙述了夏、商、西周和春秋战国的历史，书中记载了一些天象事件，其中有一条讲到：周昭王末年，夜有，五色光贯紫微，其王南巡不返。
思考：五色光贯紫微是什么现象？
太阳风到达地球时，受磁场作用，偏向极地上空，轰击高层大气，使大气电离，产生发光现象——极光。
太阳活动
在太阳的日冕层，强烈的高温使得太阳大气中的高能带电粒子向宇宙空间抛去，形成充盈整个太阳系的太阳风，地球就浸泡其间，只不过有地球磁场作为天然屏障我们才得以生存。
太阳活动
太阳的周围镶着一个红色的环圈，上面跳动着鲜红的火舌，这种火舌状物体就叫做日珥。
日珥是色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象。
日全食时，可用肉眼观测到。
课堂小结
1.太阳大气层结构及活动类型 2.太阳活动对地球的影响
(1)黑子数增多→太阳活动强烈→地区降水量年际变化→影响气候（与地球自然灾害有一定相关性）
(2)耀斑爆发→电磁波进入电离层→电离层扰动→干扰无线电短波通信
(3)太阳活动强烈→高能带电粒子
①高能带电粒子→扰乱地球磁场→产生“磁暴”现象→磁针不能正确指示方向
②高能带电粒子→冲进两极高空→同稀薄大气相互碰撞→产生极光（作用于两极高空大气，产生极光）
太阳能的开发利用
太阳能：是指太阳的热辐射能，主要表现为太阳光线。
①利用形式
太阳能蓄电池
太阳能热水器
太阳能路灯
太阳能的开发利用
②利用条件
自然条件：
社会经济条件：
1.有丰富的太阳能
2.有地（平坦、未利用土地多）
1.资金
2.技术
3.市场
4.电力设施
太阳能的开发利用
③利用特点
优点：
1.分布普遍：阳光普照大地，分布范围广
2.可直接开发利用，无需开采和运输
3.能量巨大：每年到达地面的太阳辐射能大约相当于130万亿吨标准煤的能量。
4.可再生：太阳辐射源源不断，属于可再生资源。
太阳能的开发利用
③利用特点
缺点：
1.能量分散，难以收集。
2.能量不稳定：受到昼夜、季节、纬度、海拔、天气等影响。
3.成本高。
思考：太阳能的开发利用有何影响？
“渔光互补”指渔业养殖与光伏发电相结合，在鱼塘水面上方架设光伏板阵列，形成“上可发电、下可养鱼”的新模式。
1.下列最适宜大规模建设“渔光互补”新模式的地区是（ ）
A.大兴安岭山区 B.四川盆地
C.洞庭湖平原 D.青藏高原
2.“渔光互补”新模式可能会（ ）
A.降低水体温度
B.干扰途径飞机的定位导航
C.提高大气温度
D.增强水生植物的光合作用
C
A
课堂检测
湖南长沙马王堆一号汉墓中曾出土一幅彩绘帛画，画的右上方是一轮红色的太阳,太阳中间有一只三趾的乌鸦。《淮南子》中也记载过这一现象，称“日中有踆（cūn）乌”。
3.实际上，画中“乌鸦”其实是（ ）
A.太阳耀斑 B.太阳黑子
C.日珥 D.太阳风
4.该现象增多时，对地球的影响是（ ）
A.提供光热资源
B.干扰有线电短波通信
C.产生极光现象
D.增强了水循环
B
C
课堂检测
八大行星
八大行星
水 星
金 星
地 球
火 星
木 星
土 星
天王星
海王星
类地行星
巨行星
远日行星
小行星带
太阳系示意图（非真实比例）
八大行星
同向性：公转方向都是自西向东
近圆性：公转的轨道近似圆形
共面性：轨道面几乎在同一平面上
运动特征
地球
思考：为什么地球能够孕育和承载生命？
八大行星
思考：生命生存需要具备哪些条件？
地球
太阳的演化过程包括产生、早年期、中年期、晚年到最终消失的阶段。根据天文学家的研究，太阳的寿命大致为100亿年，目前太阳大约45.7亿岁，因此它正处于非常稳定的中年期（壮年期）。
思考：目前太阳有何特点？能够为地球提供什么？
地球
地球在形成以后，除了最初遭遇其他行星撞击，分离出一块变成了月球，以及6500万年前的小行星撞击，导致地球霸主恐龙毁灭之外，轨道环境是相对安全和稳定的，在自转的同时，安全的围绕着太阳公转。
思考：为什么地球的轨道环境是相对安全和稳定的？
地球
外部条件：
大小行星各行其道，互不干扰
安全的宇宙环境
太阳处于中年，状态稳定
稳定的太阳光照
地球
由于地球的引力作用，大量的气体被聚集在地球周围，形成了包围地球的大气层。这个大气层不仅保护地球免受宇宙射线的侵害，还为生命提供了必要的氧气和其他气体。此外，地球的体积和质量适中，使得大气层的成分和厚度适宜，有利于生命的存在和发展。
地球
内部条件：
适合生物呼吸的大气
体积、质量适中
地球
400 ℃
15 ℃
-70 -20℃
-140 ℃
-200 ℃
均为约值
地球是太阳的八大行星之一，排行第三，这个距离太阳第三远的距离，恰到好处，不远不近。因此，地球接收到的太阳辐射不至于太多而变得异常炎热，也不会因为太少而异常寒冷。
思考：为什么地球的温度适中？
地球
地球的自转周期适中，使得昼夜温差不会过大，保证了地球上有适宜的温度范围。而地球的公转周期适中，使得四季变化有序，避免了极端气候的出现，保证了地球上的气候稳定性，有利于生命的存在和发展。
思考：地球的自转和公转周期适中有什么影响？
地球
内部条件：
400 ℃
15 ℃
-70 -20℃
-140 ℃
-200 ℃
均为约值
适宜的温度
日地距离适中，公转自转周期适中
地球
地球表面适宜的温度，使得水以液态形式存在。这种适宜的温度范围对于生命的存在和发展至关重要。同时，地球内部的热量和水汽通过火山等活动释放到地表，形成了原始的 大洋，孕育了早期的生命形式。
地球
原因
条件（结论）
1.稳定的光照
自身的有利条件
4.适合生物生存的大气
3.适宜的温度
5.液态水
中心天体状态稳定
八大行星及小行星
各行其道、互不干扰
地球与太阳距离适中
公转和自转周期适中
地球具有适中体积和质量
外部条件
2.安全的宇宙环境
2018年1月31日晚，天空中上演了一场万众瞩目的月全食。这是一个月全食+蓝月亮+超级月亮组合亮相。天空中现150年来的首次“超级蓝色月全食”！读图，回答1—2题。
1.“超级月亮”属于（ ）
A.星云 B.恒星
C.行星 D.卫星
2.“超级月亮”所处的天体系统中，级别最低的是（ ）
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.可观测宇宙
D
A
课堂检测
北京时间2018年2月7日，美国重型猎鹰火箭首飞成功，火箭上搭载了一辆跑车。这辆跑车最终目的地是火星轨道。下图为该跑车进入太空轨道示意图。据此回答3—5题。
3.该跑车被发射到太空后 （ 　　）
A. 运行中遇到很多小行星
B. 遇到火星后成为小行星
C. 成为太阳系的一个天体
D. 遇到火星后成为火星的卫星
C
课堂检测
北京时间2018年2月7日，美国重型猎鹰火箭首飞成功，火箭上搭载了一辆跑车。这辆跑车最终目的地是火星轨道。下图为该跑车进入太空轨道示意图。据此回答3—5题。
4.火星与地球同属于（ ）
A.巨行星 B.远日行星
C.小行星 D.类地行星
5.火星质量是地球的0.11倍，体积为地球的0.15倍，火星上大气非常稀薄，其北极发现水呈冰冻状态，原因最可能是（ ）
A.火星北极引力大 B.火星北极温度低
C.火星大气气压高 D.火星大气水汽含量大
D
B
课堂检测
课堂小结
地球的宇宙环境
宇宙
认识宇宙
天体
天体系统
太阳
太阳的基本概况
太阳辐射及其影响
太阳活动及其影响
地球
地球的普通性
地球的特殊性
地球上存在生命的条件

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