高中地球的運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-03-26地球的宇宙環(huán)境。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?以下是小編為大家精心整理的“地球的宇宙環(huán)境”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
第一單元第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境
一、教材分析:
地球的宇宙環(huán)境主要是從以下三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行分析和講解的:1.描述地球所處的宇宙環(huán)境。地球所處的宇宙環(huán)境是指以地球?yàn)橹行牡挠钪姝h(huán)境,可以從宏觀和微觀兩個(gè)層面理解。宏觀層面上是指地球在天體系統(tǒng)中所處的位置,即地月系—太陽(yáng)系—銀河系—總星系;微觀層面上是指地球在太陽(yáng)系中所處的位置。2.簡(jiǎn)述太陽(yáng)對(duì)地球的影響。太陽(yáng)對(duì)地球的影響,主要包括太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響和太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響兩個(gè)方面。太陽(yáng)輻射為地球提供豐富的光熱資源;它是氣候形成的基本因素;它又是風(fēng)能、水能與生物能等能量之源泉。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球大氣運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響,其周期使地球氣候波動(dòng)也呈現(xiàn)相應(yīng)的周期性;太陽(yáng)活動(dòng)會(huì)擾動(dòng)地球磁場(chǎng)而產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象;它會(huì)騷擾地球電離層而中斷無(wú)線電短波通訊;它還能引起地球兩極地區(qū)產(chǎn)生“極光”現(xiàn)象。3.運(yùn)用資料說(shuō)明地球是太陽(yáng)系中一顆既普通又特殊的行星。地球是一顆普通的行星,可以運(yùn)用太陽(yáng)系各大行星的比較數(shù)據(jù)和地球在太陽(yáng)系中的位置圖,從各大行星的運(yùn)動(dòng)特征和結(jié)構(gòu)特征方面來(lái)說(shuō)明地球是一顆普通的行星。對(duì)于地球上存在生命的原因,不僅要從地球自身?xiàng)l件和行星際空間條件分析,還要從恒星際空間條件分析,從而說(shuō)明地球是一顆特殊的行星。
二、教學(xué)目標(biāo):
1.通過(guò)閱讀課本了解天體的定義、類型及其天體系統(tǒng)的層次性
2.運(yùn)用材料結(jié)合實(shí)際說(shuō)明太陽(yáng)輻射的、以及太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的作用
3.分析太陽(yáng)系模式圖,結(jié)合圖表信息概括總結(jié)地球普通又特殊的原因。
三、教學(xué)重點(diǎn):
1.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響
2.地球既普通又特殊的原因
四、教學(xué)難點(diǎn):
地球既普通又特殊的原因
五、教學(xué)方法:
主題探究、總結(jié)
六、學(xué)生分析:本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)生的空間思維的要求比較高,要求學(xué)生具備一定的空間思維能力。
七、課前準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:教具準(zhǔn)備:課本插圖、課件、投影儀等;發(fā)學(xué)案。
學(xué)生準(zhǔn)備:結(jié)合學(xué)案課前預(yù)習(xí)。
八、課時(shí)安排:1課時(shí)
九、教學(xué)過(guò)程:
(一)預(yù)習(xí)檢查:檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。宇宙中是否存在“地外文明”,人類迄今還沒(méi)有得到確切的答案。在人類發(fā)射的宇宙探測(cè)器上,攜帶了一幅“人類信息圖”,介紹了人類與地球最基本的情況。人類活動(dòng)離不開(kāi)地理環(huán)境,地理環(huán)境的生成、演化離不開(kāi)地球所處的宇宙環(huán)境,地球的宇宙環(huán)境究竟是怎樣的呢?
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥
一、宇宙
1.宇宙的概念:(學(xué)生閱讀課文總結(jié))宇宙是時(shí)間和空間的統(tǒng)一體,是運(yùn)動(dòng)、發(fā)展和變化著的物質(zhì)世界。
宇宙中物質(zhì)的存在形式是多種多樣的——宇宙具有物質(zhì)性特點(diǎn),
宇宙中這些物質(zhì)統(tǒng)稱為天體
2.天體:存在于星際空間的物質(zhì)有自然天體和人造天體
自然天體:恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、星云、存在于星際空間的氣體和塵埃。
人造天體:宇宙飛船、航天飛機(jī)、通信衛(wèi)星等(發(fā)射出以后)
學(xué)生思考:判斷下列是否天體:白云?亟待發(fā)射的衛(wèi)星?正在工作的嫦娥衛(wèi)星?
宇宙處在不停的運(yùn)動(dòng)和變化之中。距離相近的天體因相互吸引而相互繞轉(zhuǎn),構(gòu)成不同級(jí)別的天體系統(tǒng)。學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容和圖片,在練習(xí)本上畫出天體系統(tǒng)的層次性,并大概的確定地球在宇宙中所處的位置。(找一位同學(xué)在黑板上畫出)。
總星系(目前人類能觀測(cè)到的宇宙范圍,約
150億光年)
河外星系(星系)銀河系
其他恒星系太陽(yáng)系
其他行星系地月系
[師生共同閱讀]知識(shí)窗:當(dāng)代人類對(duì)宇宙的探索。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類觀察到的宇宙范圍會(huì)不斷擴(kuò)大,讓學(xué)生了解人類探索開(kāi)發(fā)宇宙的重大事件。
在所有的恒星中。太陽(yáng)是距離地球最近的,并且太陽(yáng)與人類的關(guān)系很密切,下面我們就學(xué)習(xí)關(guān)于太陽(yáng)的相關(guān)知識(shí)。
見(jiàn)學(xué)案
二、太陽(yáng)
1.太陽(yáng)的概況:
學(xué)生閱讀歸納總結(jié):
太陽(yáng)是氣體球,主要成分是氫和氦;表面溫度6000K,能量來(lái)源地球內(nèi)部的核聚變反應(yīng),(兩個(gè)氫原子核聚變?yōu)橐粋€(gè)氦原子核);輻射方式:電磁波;分層:由內(nèi)到外光球?qū)印⑸驅(qū)?、日冕層(我們?nèi)庋劭吹降臑樘?yáng)的光球?qū)樱?br>
太陽(yáng)源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量,這種現(xiàn)象被稱為太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻射的能量是巨大的,盡管只有二十二億分之一到達(dá)地球,但是對(duì)地球和人類的影響卻是不可估量的。
2.太陽(yáng)輻射對(duì)地球的作用
學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際體驗(yàn)討論,然后再結(jié)合課文簡(jiǎn)要的歸納
維持地表溫度;提供能量;提供能源(常規(guī)能源、新能源)。
3.太陽(yáng)活動(dòng)的類型
太陽(yáng)大氣層時(shí)常發(fā)生變化,有時(shí)甚至較為劇烈,這些變化統(tǒng)稱為太陽(yáng)活動(dòng)
學(xué)生閱讀第6頁(yè)知識(shí)窗,列表對(duì)比太陽(yáng)活動(dòng)的主要類型。(從類型、發(fā)生的位置、周期等方面分析)太陽(yáng)大氣的異常對(duì)地球會(huì)產(chǎn)生哪些影響呢?
4.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響
讀圖1-1-15“太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期與年降水量變化周期的相關(guān)性”,思考一下問(wèn)題:
(1)從年降水量變化曲線圖中,你能獲得哪些信息?
(2)從太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)曲線圖中你能獲得哪些信息?
(3)如果將兩種曲線疊加,你能得出什么結(jié)論?太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)變化周期,與年降水量變化周期基本吻合,大約為11年。兩者之間存在著一定的相關(guān)性,太陽(yáng)活動(dòng)的確會(huì)對(duì)氣候有影響。
學(xué)生閱讀課文7、8頁(yè)歸納:干擾電離層,影響無(wú)線電短波通訊;干擾磁場(chǎng),產(chǎn)生磁暴(指南針失靈);產(chǎn)生極光(兩極同時(shí)同緯度發(fā)生,只有極夜能看到)。
很多同學(xué)都相信有地外生命的存在,宇宙中存在生命的天體應(yīng)該具備怎樣的條件呢?如果你生活在其他星球,你認(rèn)為這顆星球應(yīng)為你的生存提供什么條件?
三、地球
1.地球的普通性
根據(jù)圖1-1-11知道太陽(yáng)系的八大行星的分布。
我們常用運(yùn)動(dòng)的方向、軌道平面和運(yùn)動(dòng)軌跡等,來(lái)描述九大行星圍繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。試根據(jù)圖1-1-11和下表,回答下列問(wèn)題
八大行星軌道傾角與偏心率
水星金星地球火星木星土星天王星海王星
軌道傾角73.401.91.32.50.81.8
偏心率0.2060.0070.0170.0930.0480.0550.0510.006
問(wèn)題:⑴八大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向相同嗎?(同向性)
⑵八大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道傾角相差大嗎?是不是近乎在同一個(gè)平面上?(共面性)
⑶八大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌道形狀有什么共同特點(diǎn)?(近圓性)
⑷與其他行星相比,地球在運(yùn)動(dòng)特征方面有沒(méi)有特殊的地方?
[得出結(jié)論]從九大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的共同特征看,地球是太陽(yáng)系中一顆普通的行星。
[設(shè)問(wèn)導(dǎo)學(xué)]按照距日遠(yuǎn)近、質(zhì)量、體積等特征,通常將九大行星分為類地行星、巨行星和遠(yuǎn)日行星三類。結(jié)合表1-1-1回答下列問(wèn)題:
⑴類地行星、巨行星、遠(yuǎn)日行星分別具有哪些特征?
⑵地球與水星、金星、火星相比,有沒(méi)有特殊的地方?
[得出結(jié)論]地球與九大行星尤其是類地行星比較,沒(méi)有特殊的地方,說(shuō)明地球是太陽(yáng)系中一顆普通的行星。
2.地球的特殊性
[承轉(zhuǎn)提問(wèn)]在太陽(yáng)系的九大行星中,地球是唯一一顆適合生物生存和繁衍的行星。為什么地球上會(huì)出現(xiàn)生命?是哪些條件決定著地球上能繁衍出勃勃生機(jī)。
學(xué)生閱讀教材,討論地球處在怎樣適合生物生存的宇宙環(huán)境中?
[結(jié)論]穩(wěn)定的太陽(yáng)光照條件;安全(近圓性、共面性、同向性)的空間運(yùn)行軌道
[討論]太陽(yáng)系的其他行星也處在這樣穩(wěn)定、安全的宇宙環(huán)境中,為什么只有地球上存在生命呢?地球自身又為生命的存在提供了哪些條件?
[結(jié)論]日地距離適中——近地面平均氣溫約為15,地球表面的水多以液態(tài)存在
地球體積與質(zhì)量適中——形成大氣層(有適合生物呼吸的大氣;對(duì)地表保溫)
自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適中——地表溫差變化幅度不太大,適宜生命的新陳代謝
通過(guò)前面的討論,我們知道了地球上存在生命的原因,現(xiàn)代的天文觀測(cè)和實(shí)驗(yàn),越來(lái)越支持這樣一個(gè)觀點(diǎn):宇宙間的天體,只要條件合適,就可能產(chǎn)生原始生命,并逐漸進(jìn)化為高等生物。
課堂練習(xí)見(jiàn)學(xué)案
課堂小結(jié):本節(jié)由遠(yuǎn)及近,由宇宙到太陽(yáng)到地球,讓我們逐漸的了結(jié)地球所處的宇宙環(huán)境,太陽(yáng)對(duì)地球的作用,地球既普通又特殊的原因。即地球生命的出現(xiàn)離不開(kāi)地理環(huán)境,地理環(huán)境的發(fā)生、發(fā)展、演化離不開(kāi)宇宙環(huán)境。
教學(xué)反思學(xué)生的空間想象能力有待進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。
課下作業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練相關(guān)題目。預(yù)習(xí)第二節(jié)地球的自轉(zhuǎn)基礎(chǔ)知識(shí)
十、板書設(shè)計(jì):
第一單元從宇宙看地球第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境
一、宇宙
1.天體
2.天體系統(tǒng)
二、當(dāng)代人類對(duì)宇宙的探索
三、太陽(yáng)
1.太陽(yáng)能量來(lái)源——核聚變
2.太陽(yáng)的大氣層:光球、色球、日冕
3.太陽(yáng)活動(dòng)的類型:黑子、耀斑
4.太陽(yáng)對(duì)地理環(huán)境的影響
(1)太陽(yáng)輻射對(duì)地理環(huán)境的影響
(2)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地理環(huán)境的影響
四、地球
1.地球是太陽(yáng)系中一顆普通的行星
2.地球是一顆特殊的存在生命的行星(wWw.YS575.Com 述職報(bào)告之家)
十一、課前預(yù)習(xí)學(xué)案見(jiàn)下頁(yè)
第一單元第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo):
1.通過(guò)閱讀課本了解天體的定義、類型及其天體系統(tǒng)的層次性
2.運(yùn)用材料結(jié)合實(shí)際說(shuō)明太陽(yáng)輻射的、以及太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的作用
3.分析太陽(yáng)系模式圖,結(jié)合圖表信息概括總結(jié)地球普通又特殊的原因。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
㈠宇宙
1.宇宙的概念:
2.天體:存在于星際空間的物質(zhì)有和
自然天體:
人造天體:
3.天體系統(tǒng)的層次性為
萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng),太陽(yáng)屬于那一個(gè)天體系統(tǒng)?其上一級(jí)的天體系統(tǒng)是。
㈡太陽(yáng)
1.太陽(yáng)的概況:太陽(yáng)是,主要成分是;表面溫度,能量來(lái)源
輻射方式:分層:由內(nèi)到外
肉眼看到的是
太陽(yáng)源源不斷地以的形式向四周放射能量,這種現(xiàn)象被稱為太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻
2.太陽(yáng)輻射對(duì)地球的作用
3.太陽(yáng)活動(dòng)的類型
類型:活動(dòng)周期為
4.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響
㈢地球
1.地球的普通性:
八大行星的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)軌道形狀
公轉(zhuǎn)軌道面既:
2.地球的特殊性:是因?yàn)榈厍蛏嫌?br>
原因是:外部條件:
自身?xiàng)l件:
假如你承擔(dān)了尋找外星人的任務(wù),你將如何在茫茫宇宙中確定尋找外星人的方向?需要考慮的問(wèn)題有那些
課內(nèi)探究學(xué)案
一、宇宙
1.宇宙是時(shí)間和空間的總和,是由各種形態(tài)的物質(zhì)組成的,是在不斷運(yùn)動(dòng)變化的。?
2.天體的概念:宇宙間物質(zhì)存在的形式,如星云、恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星體、星際物質(zhì)等,統(tǒng)稱天體。?
最基本的天體是恒星和星云。?
注意判斷物體是否為天體。天體是宇宙空間中相對(duì)獨(dú)立存在并有規(guī)律運(yùn)動(dòng)的。如恒星、彗星等。但有些物體屬于另一天體的一部分,并不獨(dú)立存在,如飛行的飛機(jī)。
3.天體系統(tǒng):宇宙中鄰近的天體彼此相互吸引,形成以質(zhì)量大的天體(公共質(zhì)心)為中心,其他天體圍繞這個(gè)中心旋轉(zhuǎn)的天體集團(tuán),稱為天體系統(tǒng)。?
天體系統(tǒng)的層次:?
?
二、太陽(yáng)及太陽(yáng)系?
1.太陽(yáng)系的主要成員?
太陽(yáng)系由太陽(yáng)、八大行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流星及行星際物質(zhì)組成。由于太陽(yáng)占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99%以上,因此太陽(yáng)是太陽(yáng)系各成員的繞轉(zhuǎn)中心。
2.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響?
(1)太陽(yáng)的外部結(jié)構(gòu):太陽(yáng)大氣層從里向外分為光球?qū)樱ˋ)、色球?qū)樱˙)、日冕層(C)三層。?
(2)太陽(yáng)活動(dòng)的主要類型?
黑子:光球?qū)由铣霈F(xiàn)的黑色斑點(diǎn),由于黑子溫度比光球表面其他地方低,所以才顯得暗一些。?
耀斑:色球?qū)映霈F(xiàn)的大而亮的斑塊,是太陽(yáng)大氣高度集中的能量釋放過(guò)程。?
周期:太陽(yáng)活動(dòng)的周期是11年。?
通常,黑子活動(dòng)增強(qiáng)的年份是耀斑頻繁爆發(fā)的年份,黑子所在區(qū)域也是耀斑出現(xiàn)頻率最多的區(qū)域。耀斑與黑子的變化同步起落,體現(xiàn)了太陽(yáng)活動(dòng)的整體性。?
(3)對(duì)地球的影響?
①擾動(dòng)地球上空電離層,影響無(wú)線電短波通訊;?
②擾動(dòng)地球磁場(chǎng),產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象;?
③作用于兩極高空大氣,產(chǎn)生極光;?
④影響地球自然環(huán)境,產(chǎn)生自然災(zāi)害。
3.八大行星的運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)特征?
地球的普通性主要體現(xiàn)在其運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)特征與其他行星相比,并沒(méi)有特殊的地方。?
下圖體現(xiàn)了九大行星的運(yùn)動(dòng)特征,從圖中可以看出:?
(1)八大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向相同,都是自西向東,即具有同向性。?
(2)八大行星公轉(zhuǎn)的軌道傾角相差很小,都近乎位于同一個(gè)平面上,即具有共面性。?
(3)八大行星公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道形狀都是接近正圓的橢圓,即具有近圓性。?
(4)與其他行星相比,地球在運(yùn)動(dòng)特征方面并沒(méi)有特殊的地方。?
?
從結(jié)構(gòu)特征看,地球與類地行星(水星、金星、火星)相比,并沒(méi)有什么特殊的地方。由以上可知,地球是太陽(yáng)系中的普通一員。
三、特殊的行星——地球?
地球的特殊性體現(xiàn)在有生命物質(zhì)的存在,存在生命的原因可歸納為以下兩個(gè)大的方面:?1.宇宙環(huán)境條件?
(1)穩(wěn)定的太陽(yáng)光照條件。地球在漫長(zhǎng)的發(fā)展演化過(guò)程中,太陽(yáng)沒(méi)有明顯的變化,地球所處的光照條件一直比較穩(wěn)定,生命從低級(jí)到高級(jí)的演化一直沒(méi)有中斷。?
(2)安全的空間運(yùn)行軌道。九大行星繞日公轉(zhuǎn)方向一致,而且繞日公轉(zhuǎn)軌道幾乎在同一個(gè)平面上。大小行星各行其道,互不干擾,使地球處于一種比較安全的宇宙環(huán)境中。
2.地球適宜的自身?xiàng)l件?
(1)日地距離適中。日地距離適中,使地球表面有適宜的溫度條件,有利于生命過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展,也保證了地球上液態(tài)水的存在,為生物生存創(chuàng)造了條件。?
(2)地球自轉(zhuǎn)周期適當(dāng)。地球自轉(zhuǎn)的周期不太長(zhǎng),晝夜交替的周期只有24小時(shí),使白天增溫不至于過(guò)高,夜晚降溫不至于過(guò)低,保證了地球上生命的存在和發(fā)展。?
(3)地球體積和質(zhì)量適中。適中的體積和質(zhì)量,其引力可以使大氣聚集在地球周圍,形成包圍地球的原始大氣層,并逐漸演化成適合生物呼吸的大氣。?
(4)地球內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng),促進(jìn)了海洋的形成。
課后練習(xí)與提高
1.天體系統(tǒng)的層次由小到大排列順序正確的是()
A.太陽(yáng)系→銀河系→地月系→總星系
B.銀河系→河外星系→太陽(yáng)系→總星系
C.地月系→銀河系→總星系→河外星系
D.地月系→太陽(yáng)系→銀河系→總星系
2.距離地球最近的恒星是()
A.金星B.水星C.太陽(yáng)D.月球
3.目前人類能夠探測(cè)到的宇宙最大范圍是()
A.太陽(yáng)系B.銀河系C.河外星系D.總星系
4.晴朗的夜晚,我們用肉眼看見(jiàn)的滿天星星絕大多數(shù)是()
A.恒星B.行星C.流星D.彗星
5.晴朗的夜空中看到的一閃即逝的天體是()
A.彗星B.流星C.行星D.氣體和塵埃
6.太陽(yáng)能量來(lái)源于()
A.核裂變B.核聚變C.其他恒星D.銀河系中心
7.關(guān)于太陽(yáng)黑子的正確敘述是()
A.太陽(yáng)表面黑色的斑點(diǎn)
B.出現(xiàn)在日冕層
C.因?yàn)闇囟缺戎車蠹s低1500℃,所以略顯陰暗
D.活動(dòng)周期為12年
8.地球在太陽(yáng)系中的特殊性主要是指()
A.地球上有高級(jí)智慧生命B.地球上有大氣
C.地球上有液態(tài)水D.地表有固體硬殼
9.下列天體中距地球最近的是()
A.月球B.金星C.水星D.太陽(yáng)
10.按照距離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)排列,八大行星依次為()
A.水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
B.金星、水星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
C.水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星
D.水星、金星、地球、土星、火星、木星、天王星、海王星
第一單元第一節(jié)地球的宇宙環(huán)境預(yù)習(xí)學(xué)案參考答案
㈠、宇宙
1.宇宙的概念:宇宙是時(shí)間和空間的統(tǒng)一體,是運(yùn)動(dòng)、發(fā)展和變化著的物質(zhì)世界。
2.天體:存在于星際空間的物質(zhì)有自然天體和人造天體
自然天體:恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、星云、存在于星際空間的氣體和塵埃。
人造天體:宇宙飛船、航天飛機(jī)、通信衛(wèi)星等(發(fā)射出以后)
3.天體系統(tǒng)的層次性:總星系(目前人類能觀測(cè)到的宇宙范圍,約
150億光年)
河外星系(星系)銀河系
其他恒星系太陽(yáng)系
其他行星系地月系
太陽(yáng)系銀河系
㈡、太陽(yáng)
1.太陽(yáng)概況:太陽(yáng)是氣體球,主要成分是氫和氦;表面溫度6000K,能量來(lái)源太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng),(兩個(gè)氫原子核聚變?yōu)橐粋€(gè)氦原子核);輻射方式:電磁波;分層:由內(nèi)到外光球?qū)?、色球?qū)印⑷彰釋游覀內(nèi)庋劭吹降臑樘?yáng)的光球?qū)?br>
2.太陽(yáng)輻射對(duì)地球的作用:維持地表溫度;提供能量;提供能源(常規(guī)能源、新能源)。
3.太陽(yáng)活動(dòng)的類型:黑子和耀斑周期:平均約為11年
4.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響:干擾電離層,影響無(wú)線電短波通訊;干擾磁場(chǎng),產(chǎn)生磁暴(指南針失靈);產(chǎn)生極光(兩極同時(shí)同緯度發(fā)生,只有極夜能看到)。
㈢、地球
1.地球普通性:八大行星的運(yùn)動(dòng)方向自西向東,均相同運(yùn)動(dòng)軌道形狀近乎圓的橢圓
公轉(zhuǎn)軌道面幾乎在同一個(gè)平面上既:同向性近圓性共面性
3.地球的特殊性:是因?yàn)榈厍蛏嫌猩?br>
原因是:外部條件:比較穩(wěn)定的光照比較安全的宇宙環(huán)境
自身?xiàng)l件:日地距離適中——近地面平均氣溫約為15,地球表面的水多以液態(tài)存在
地球體積與質(zhì)量適中——形成大氣層(有適合生物呼吸的大氣;對(duì)地表保溫)
自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期適中——地表溫差變化幅度不太大,適宜生命的新陳代謝
⑴生命的出現(xiàn)需要哪些條件?
⑵一顆什么樣的恒星?
⑶在這顆恒星周圍的什么地方找一顆行星
⑷這顆行星需要具備什么樣的條件?
⑸……
課后練習(xí)與提高參考答案
1.D2.C3.D4.A5.B6.B7.C8.A9.A10.A
擴(kuò)展閱讀
1.1.1 地球的宇宙環(huán)境 教案
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編為大家整理的“1.1.1 地球的宇宙環(huán)境 教案”,歡迎您參考,希望對(duì)您有所助益!
第一節(jié) 地球的宇宙環(huán)境
一、課程標(biāo)準(zhǔn)
●描述地球所處宇宙環(huán)境,運(yùn)用資料說(shuō)明地球是太陽(yáng)系中一顆既普通又特殊的行星。
(1)標(biāo)準(zhǔn)解讀
地球所處的宇宙環(huán)境是指以地球?yàn)橹行牡挠钪姝h(huán)境,可以從宏觀和微觀兩個(gè)層面理解。宏觀層面上是指地球在天體系統(tǒng)中所處的位置,即地月系—太陽(yáng)系—銀河系—總星系;微觀層面上是指地球在太陽(yáng)系中所處的位置。了解地球所處的宇宙環(huán)境,目的不是要系統(tǒng)學(xué)習(xí)天文知識(shí),而是要為認(rèn)識(shí)地球是太陽(yáng)系中一顆既普通又特殊的行星打基礎(chǔ)。在太陽(yáng)系九大行星中,從質(zhì)量、體積、運(yùn)動(dòng)等方面看,地球只是其中的普通一員,但是,存在生命尤其是高級(jí)智慧生命又使地球成為太陽(yáng)系中特殊的一員。很顯然,地球上為什么適宜于生命生存和繁衍是本條“標(biāo)準(zhǔn)”的重點(diǎn)要求。
從本條“標(biāo)準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)來(lái)看,說(shuō)明地球上存在生命的原因,不僅要從地球自身?xiàng)l件和行星際空間條件分析,還要從恒星際空間條件分析?!皹?biāo)準(zhǔn)”將地球的特殊性限定在太陽(yáng)系范圍之內(nèi),隱含著在太陽(yáng)系之外可能有存在生命的星球。實(shí)際上,人類一直在為尋找“外星人”而努力,目前已在太陽(yáng)系之外發(fā)現(xiàn)了幾十顆可能會(huì)有生命的行星。
根據(jù)本條“標(biāo)準(zhǔn)”的要求,學(xué)生在分析地球的普通性和特殊性時(shí),要會(huì)運(yùn)用有關(guān)資料加以說(shuō)明。這些資料如太陽(yáng)系九大行星的比較數(shù)據(jù)、地球在太陽(yáng)系中的位置圖、地球本身的條件等。
(2)教學(xué)重點(diǎn)
? 地球上為什么適宜于生命存在和繁衍。
(3)教學(xué)目標(biāo)
? 能用自己繪制的示意圖說(shuō)明地球所處的宇宙環(huán)境;
? 能選用一定的資料(數(shù)據(jù)、圖表等)說(shuō)明地球行星的普通性與特殊性;
? 在地外生命存在的可能性探討活動(dòng)中,能運(yùn)用自己搜集的資料,表達(dá)自己的觀點(diǎn);
? 嘗試運(yùn)用已學(xué)知識(shí),寫一段文字,表達(dá)宇宙環(huán)境認(rèn)識(shí)方面的一個(gè)觀點(diǎn)。
(4)教學(xué)方法
? 小組討論法、圖表分析法、比較分析法
二、知識(shí)結(jié)構(gòu)
。。。。。。
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《地球的宇宙環(huán)境》知識(shí)點(diǎn)
《地球的宇宙環(huán)境》知識(shí)點(diǎn)
1、可見(jiàn)宇宙:天文學(xué)家把人類已經(jīng)觀測(cè)到的有限宇宙叫“可見(jiàn)宇宙”或“已知宇宙”。半徑約140億光年。
2、光年:光在真空中一年所走的距離。注意:光年是一個(gè)距離單位。
3、天體:可分為自然天體和人造天體。
自然天體:星云、恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星體、星際物質(zhì)。
人造天體:人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等。
4、天體的判別:天體存在于地球大氣層之外;地球的一部分不是天體。
5、天體系統(tǒng):天體之間相互吸引相互繞轉(zhuǎn)。例如:北極星不是天體系統(tǒng),地月系是天體系統(tǒng)。
6、天體系統(tǒng)的層次
7、太陽(yáng)系:中心天體為太陽(yáng)(質(zhì)量大),八大行星(距太陽(yáng)由近及遠(yuǎn))水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
8、小行星帶位于火星與木星之間;金星自轉(zhuǎn)方向自東向西
9、地月系:由地球與月球組成。月球的自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期相同,所以我們只能看到月球的一面。
10、地球存在生命的條件:
外部條件:穩(wěn)定的太陽(yáng)光照;大、小行星各行其道,使地球處于比較安全的宇宙環(huán)境中。
內(nèi)部條件:適宜的太陽(yáng)光照和溫度范圍——日地距離適中
恰到好處的大氣厚度和大氣成分——地球質(zhì)量、體積適中
充足的水分——地球內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng),形成原始海洋。
1.1.1 地球的宇宙環(huán)境 拓展探究
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“1.1.1 地球的宇宙環(huán)境 拓展探究”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
1.材料:宇宙就是天地萬(wàn)物的總稱。宇宙一詞最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)代尸校的《尸子》一書中。尸校認(rèn)為:“上下四方曰宇,往古來(lái)今曰宙?!边@樣,我們可以知道“宇”是表示空間,“宙”是表示時(shí)間??臻g和時(shí)間的概念,隨著歷史的演進(jìn)而逐漸發(fā)展。宇宙的界限,隨著天文學(xué)的進(jìn)步而逐漸擴(kuò)大。我們的祖先由于受條件的限制,只能用眼睛觀測(cè)大地萬(wàn)物,因而錯(cuò)誤地認(rèn)為宇宙是有邊界的,所以人們常說(shuō)“近在眼前,遠(yuǎn)在天邊”。雖然先祖關(guān)于宇宙邊界的認(rèn)識(shí)有失偏頗,但他們?cè)?300多年前就巧妙地把時(shí)間和空間結(jié)合在一起,這一點(diǎn)是值得肯定的。而歐洲在中古以前,還是把空間與時(shí)間割裂開(kāi)來(lái)的。關(guān)于宇宙的思想,我們的祖先要比當(dāng)時(shí)的西方人豐富得多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,觀測(cè)工具日益先進(jìn),人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)逐步加深,從太陽(yáng)到太陽(yáng)系,再擴(kuò)展到銀河系、河外星系、星系團(tuán)、總星系?,F(xiàn)已能觀測(cè)到200多億光年的宇宙深處,這個(gè)范圍內(nèi)包含了10億個(gè)以上的星系。
問(wèn)題:你所認(rèn)識(shí)的宇宙是怎樣的?你能說(shuō)出人類認(rèn)識(shí)宇宙經(jīng)歷了一個(gè)怎樣的過(guò)程?
我的思路:盡管每個(gè)人對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)水平不同,認(rèn)識(shí)能力也有差別,但對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)總有一些共同點(diǎn),如宇宙是物質(zhì)的,物質(zhì)走運(yùn)動(dòng)的,宇宙處于不斷的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中。天體之間相互吸引和相互繞轉(zhuǎn),形成天體系統(tǒng)。目前,人們認(rèn)識(shí)到的天體系統(tǒng),從小到大排列,有以下幾個(gè)層次:地月系—太陽(yáng)系—銀河系—總星系。
人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間。古代自然哲學(xué)所討論的天文學(xué)的宇宙,不外平大地和天空。16世紀(jì)哥白尼倡導(dǎo)的“日心說(shuō)”,認(rèn)為“太陽(yáng)是宇宙的中心”,意味著宇宙實(shí)際上就是太陽(yáng)系。18世紀(jì)天文學(xué)家引進(jìn)“星系”一詞,在一定意義上也不過(guò)是宇宙的同義語(yǔ)。20世紀(jì)以來(lái),尤其是60年代大型天文望遠(yuǎn)鏡的使用,以及空間探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,使天文觀測(cè)的尺度大大擴(kuò)展,達(dá)到上百億年和上百億光年的時(shí)空區(qū)域。人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)不斷加深。
2.材料:1972年8月7日太陽(yáng)出現(xiàn)耀斑大爆發(fā)。爆發(fā)后,強(qiáng)烈的太陽(yáng)X射線、紫外線和射電伴隨著大量帶電粒子流連續(xù)猛烈轟擊地球達(dá)一個(gè)星期之久。其中在爆發(fā)開(kāi)始后5小時(shí)之內(nèi)有一股粗約16千米、長(zhǎng)達(dá)7000多萬(wàn)米的帶電粒子流,以每秒6500千米的速度闖進(jìn)地球大氣層,頓時(shí)引起地球電離層和地磁場(chǎng)變化。當(dāng)時(shí)幾乎所有的飛機(jī)和輪船上的磁羅盤指針都顫動(dòng)起來(lái),全世界的短波無(wú)線電通訊徹底中斷,極區(qū)出現(xiàn)明亮的極光。在一些地區(qū)甚至影響到電力線路,致使電燈忽明忽暗,仿佛發(fā)生了強(qiáng)烈的雷暴。至于弱電儀器和電子設(shè)備更是變化無(wú)常,不能正常工作。
太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球除爆發(fā)性影響之外,還有人從歷史記載的統(tǒng)計(jì)中得出太陽(yáng)活動(dòng)起伏,可能與氣候、氣象、江河水位,甚至地震等很多方面有關(guān)系。例如,有人經(jīng)研究認(rèn)為,太陽(yáng)黑子數(shù)的變化與自然災(zāi)害活躍期有一定關(guān)系,與我國(guó)地震活躍期和嚴(yán)重洪澇和其他自然災(zāi)害有一定關(guān)聯(lián)。1909、1931、1954、1975年是太陽(yáng)黑子的雙周期,這些雙周期剛好就在奉世紀(jì)4個(gè)地震活躍期中,而雙周期及其前后又是我國(guó)長(zhǎng)江、黃淮流域出現(xiàn)特大洪澇或其他自然災(zāi)害的時(shí)期。當(dāng)然,太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的這種影響十分復(fù)雜,至今還沒(méi)有整理出比較確切可靠并可資利用的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,其物理機(jī)制是怎樣的也還沒(méi)有搞清楚。
問(wèn)題:閱讀上述材料回答:太陽(yáng)活動(dòng)主要類型有哪幾種?對(duì)地球有哪些影響?
我的思路:這是一個(gè)與現(xiàn)實(shí)密切結(jié)合的問(wèn)題。太陽(yáng)大氣層時(shí)常發(fā)生變化,有時(shí)甚至較為劇烈,這些變化統(tǒng)稱為太陽(yáng)活動(dòng)。它包括光球?qū)由系暮谧雍蜕驅(qū)由系囊?,太?yáng)的黑子數(shù)的增減常作為太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱的標(biāo)志,耀斑是太陽(yáng)活動(dòng)最激烈的顯示,二者往往相伴出現(xiàn),活動(dòng)周期都是11年。
通過(guò)上面的材料,我們很容易找出太陽(yáng)活動(dòng)的主要類型有黑子和耀斑兩種。至于對(duì)地球的影響具體有好多方面,需要我們分析、歸納總結(jié)。一般思路是:先找出材料中給出了哪些影響,然后再將這些影響分類整理,結(jié)合教材進(jìn)行分析。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響包括對(duì)地球自然環(huán)境的影響和對(duì)人類活動(dòng)的影響兩大方面,具體來(lái)說(shuō)主要影響有:太陽(yáng)活動(dòng)會(huì)對(duì)地球上的大氣產(chǎn)生影響,出現(xiàn)氣候異常;太陽(yáng)活動(dòng)產(chǎn)生的短波輻射和粒子流對(duì)地球的電離層產(chǎn)生擾動(dòng),影響地面無(wú)線電短波通信;當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)時(shí),太陽(yáng)大氣拋出的帶電粒子流能使地球磁場(chǎng)受到擾動(dòng),產(chǎn)生“磁暴現(xiàn)象”使磁針劇烈顫動(dòng),不能正確指示方向;另外,太陽(yáng)活動(dòng)還與氣象、地震都有一定的相關(guān)性。
3.材料:今年(2004年)年初,美國(guó)宇航局發(fā)射火星車“勇氣”號(hào)及其孿生兄弟“機(jī)遇”號(hào)相繼在火星上著陸,它們的主要使命是研究火星上是否有過(guò)水。“機(jī)遇”號(hào)在對(duì)著陸的火星“梅里迪亞尼平面”進(jìn)行探測(cè)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了這一區(qū)域歷史上部分被液態(tài)咸水覆蓋的證據(jù)?!坝職狻碧?hào)此前也在“古謝夫環(huán)形山”其他地方找到水曾存在過(guò)的蛛絲馬跡。
盡管火星車還沒(méi)有找到火星存在有機(jī)生物的直接證據(jù),但是美宇航局科學(xué)家稱,“機(jī)遇”號(hào)火星車找到了火星上曾經(jīng)存在液態(tài)水的證據(jù)。根據(jù)對(duì)火星車探測(cè)到的巖層以及其他礦石狀況的數(shù)據(jù)分析,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)火星車所在區(qū)域的一些巖層表面有被水浸泡的跡象,這些發(fā)現(xiàn)支持這樣一個(gè)結(jié)論,當(dāng)這些巖層形成時(shí),當(dāng)時(shí)火星的環(huán)境可能適合有機(jī)生物體的存在和繁衍,當(dāng)然,這個(gè)結(jié)論并不表明火星上存在過(guò)生命,因?yàn)檫€沒(méi)有直接證據(jù)。
問(wèn)題:你認(rèn)為火星上可能有生命嗎?同樣是太陽(yáng)系的成員,為什么地球上有生命?
我的思路:探索地外文明,尋找地球以外的生命是宇宙探索的一個(gè)重要課題,也是人類長(zhǎng)期的夢(mèng)想之一。據(jù)科學(xué)家研究,生命是起源于水中,因此尋找水,特別是液態(tài)水就成了尋找生命的前提。火星上曾經(jīng)有水的痕跡,也激起了人們對(duì)火星生命的企望。不過(guò),到現(xiàn)在為止人們還沒(méi)有在火星上發(fā)現(xiàn)有任何生命活動(dòng)的證據(jù)。盡管火星和地球同屬于太陽(yáng)系的九大行星之一,也屬于類地行星,和地球相比有許多共性,但卻沒(méi)有地球上存在生命物質(zhì)的條件。
地球上存在生命物質(zhì)的條件有:地球附近的行星際空間,大、小行星繞日公轉(zhuǎn)方向一致,而且繞日公轉(zhuǎn)軌道面幾乎在一個(gè)平面上。大、小行星各行其道,互不干擾,使地球處于一個(gè)比較穩(wěn)定的安全的宇宙環(huán)境之中;太陽(yáng)比較穩(wěn)定,使地球所處的光照條件比較穩(wěn)定,生命從低級(jí)向高級(jí)的演化沒(méi)有中斷;地球在太陽(yáng)系中的位置適中,使之具有人類適宜的溫度條件;地球的體積和質(zhì)量適中,使其能吸引住大氣,并經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化形成了適宜生物呼吸的大氣;地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)使其具有人類不可或缺的生命之源——水的形成和存在。
4、材料:自1975年以來(lái),約有4600顆廢棄衛(wèi)星及同樣多的失事火箭及其他航天器的碎片在近地軌道上游蕩,它們中雖然每天有2~3顆脫離軌道進(jìn)入大氣盡被燒毀,但仍以每年200~300件的速度增加。它們的運(yùn)行速度是炮彈飛行速度的幾十倍,所以對(duì)航天器造成巨大威脅。1996年1月,在太空飛行的美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)為避免與一個(gè)失效衛(wèi)星發(fā)生碰撞,機(jī)上宇航員不得不對(duì)航線進(jìn)行調(diào)整。1995年,日本宇宙事業(yè)開(kāi)發(fā)團(tuán)發(fā)射的大空實(shí)驗(yàn)觀測(cè)自由飛行器,在太空運(yùn)行8個(gè)月后被“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)收回,經(jīng)檢查,其外殼被太空垃圾撞擊布滿麻坑。1983年一小塊剝落的油漆曾撞壞“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)的前窗。目前人類發(fā)射的航天器在地面監(jiān)控中心與宇航員密切配合下可及時(shí)躲避太空垃圾,而人造衛(wèi)星則難以躲避。人類現(xiàn)在正研制限制大空垃圾、減少危害的方法,這同樣需要世界各國(guó)的共同努力,一起來(lái)保護(hù)宇宙環(huán)境。
面對(duì)這些存在于大空之中的潛在危險(xiǎn),科學(xué)家們大聲疾呼,“保持太空清潔!”
問(wèn)題:現(xiàn)在你是中學(xué)生,將來(lái)可能成為一名航天科學(xué)家,現(xiàn)在你以一名未來(lái)航天科學(xué)家的身份,向有關(guān)部門提出建議,告訴他們保持太空清潔的重要性,太空垃圾是怎樣產(chǎn)生的,怎樣保持太空清潔?
依據(jù):人類向宇宙空間發(fā)射的各種航天器,固然有十分重大的科研和應(yīng)用價(jià)值,但是不可避免地會(huì)產(chǎn)生空間垃圾,例如:工作壽命終止的航天器、因意外或有意爆炸產(chǎn)生的碎片,以及宇航員扔出飛船艙外的垃圾等。這些空間垃圾大約以每年10%的速度增加,而且體積越來(lái)越大。由于空間垃圾和航天器之間的相對(duì)速度很大,一般為每秒幾千米至每秒幾十千米,因此,即使輕微的撞擊,也會(huì)造成航天器的重大損壞。
現(xiàn)在,航天專家們已經(jīng)開(kāi)始研究限制太空垃圾的產(chǎn)生,以及清除太空垃圾的方法。例如:將停止工作的衛(wèi)星推進(jìn)到其他軌道上去,以免同正常工作的衛(wèi)星發(fā)生碰撞;用航天飛機(jī)把損壞的衛(wèi)星帶回地球,以減少空間的大件垃圾。
拓展:宇宙資源主要有空間資源、太陽(yáng)能資源、礦產(chǎn)資源。人們利用宇宙空間這個(gè)特殊環(huán)境,通過(guò)人造衛(wèi)星可從遠(yuǎn)距離觀測(cè)地球,迅速、大量收集地球的各種信息。宇宙具有的失重、高真空、超凈和極端溫度等條件是生產(chǎn)某些特殊物品所必需的,如太空育種、太空冶金等。
5、太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)人類影響有多大?
2004年的2月底到3月初,日面上出現(xiàn)了兩個(gè)大太陽(yáng)黑子群。許多人在早晨和傍晚都以肉眼看到了它們。一些新聞媒體進(jìn)行了報(bào)道。隨之,不少新聞媒體報(bào)道有關(guān)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)人類的影響。報(bào)道中有些不實(shí)之詞,甚至聳人聽(tīng)聞?,F(xiàn)在,太陽(yáng)正處在它的第23個(gè)活動(dòng)高峰期,日面上黑子群相當(dāng)多。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大太陽(yáng)黑子群,這是很正常的。2月底到3月初的兩太陽(yáng)黑子群雖然大,但并沒(méi)有發(fā)生太強(qiáng)烈的太陽(yáng)爆發(fā),對(duì)地球影響不大。
人們常說(shuō),太陽(yáng)是萬(wàn)物之源,萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。太陽(yáng)給地球帶來(lái)了光明和溫暖,給人類以生存的條件,創(chuàng)造了人類生活的美好環(huán)境。但是,太陽(yáng)活動(dòng)特別是大爆發(fā)確實(shí)會(huì)影響和破壞地球環(huán)境,特別是近地空間環(huán)境。如太陽(yáng)的強(qiáng)粒子輻射若到達(dá)地球,就會(huì)破壞宇航環(huán)境以及與之相關(guān)的現(xiàn)代尖端技術(shù)的試驗(yàn)和實(shí)施。太陽(yáng)X射線爆發(fā)會(huì)引起地球電離層突然騷擾,因而導(dǎo)致短波通信衰減,甚至中斷。但是,不管多強(qiáng)的太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)我們?nèi)祟惼匠5牡孛婊顒?dòng)不會(huì)構(gòu)成像地震那樣的直接嚴(yán)重威脅。太陽(yáng)和太陽(yáng)爆發(fā)的能量輻射分為粒子輻射和電磁輻射。它們對(duì)地球大氣的影響是不同的。
當(dāng)太陽(yáng)上有大爆發(fā)時(shí),有時(shí)會(huì)噴射出大量的高能帶電粒子流,人們把它稱作太陽(yáng)風(fēng)暴。當(dāng)這些高能帶電粒子流到達(dá)地球軌道附近時(shí),我們稱它們?yōu)樘?yáng)質(zhì)子事件。當(dāng)這些粒子沿地球磁場(chǎng)到達(dá)地球極區(qū)時(shí),人們稱它們?yōu)闃O蓋事件。高能帶電粒子流會(huì)破壞衛(wèi)星的控制系統(tǒng)和擊毀電子元器件,從而導(dǎo)致航天器的控制系統(tǒng)和傳感器失靈,以致整個(gè)航天器被毀;太陽(yáng)高能帶電粒子流還會(huì)威脅宇航員的生命,強(qiáng)太陽(yáng)質(zhì)子事件也會(huì)對(duì)在高緯地區(qū)飛行的旅客和乘務(wù)人員構(gòu)成輻射威脅。另外,強(qiáng)高能帶電粒子流對(duì)地球的沖擊會(huì)引起地球電磁系統(tǒng)的變化和地磁暴,從而可能導(dǎo)致高緯地區(qū)高壓輸電網(wǎng)絡(luò)和地下輸油管道損壞。
除了粒子輻射外,伴隨太陽(yáng)耀斑,還發(fā)射強(qiáng)烈的X射線輻射。我們稱它為X射線爆發(fā)或X射線耀斑。這種頻率極高的輻射,在20世紀(jì)60年代,隨著火箭的升空和宇宙飛行器的問(wèn)世才被觀測(cè)到。因?yàn)閄射線爆發(fā)的絕大部分都被地球大氣吸收了,在地面很難觀測(cè)到它們。與太陽(yáng)耀斑相伴的X射線爆發(fā)會(huì)引起地球電離層的擾動(dòng),使電離層的電子密度增加,這時(shí)通過(guò)電離層反射傳播的短波無(wú)線電信號(hào)會(huì)被部分地、甚至全部地吸收,從而導(dǎo)致通訊衰減或中斷。太陽(yáng)紫外線輻射增強(qiáng)也會(huì)增加地球電離層的電離度,因而使地球大氣向外膨脹,增加對(duì)中、低軌道衛(wèi)星的拖曳力。
另外,太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)氣候、天氣、人類的地面活動(dòng)有沒(méi)有影響呢?應(yīng)該說(shuō)是有的,但比起對(duì)空間環(huán)境的影響要弱得多,而且是間接的。
大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)太陽(yáng)活動(dòng)的“蒙德極小期”,這是英國(guó)天文學(xué)家蒙德最先發(fā)現(xiàn)的,因而以其名命名。蒙德的研究證明,公元1645到1715年間,太陽(yáng)上很少有黑子。這個(gè)時(shí)期,北歐氣候非常寒冷。我國(guó)歷史學(xué)家的考證證明,這個(gè)時(shí)期是人類有史以來(lái)最冷的時(shí)期,被稱作“小冰河期”。我國(guó)的地震學(xué)家也證明,這個(gè)時(shí)期是華北大地震最多的時(shí)期。人們認(rèn)為這個(gè)時(shí)期的寒冷和地震與太陽(yáng)上少黑子有關(guān)。
從1801年科學(xué)家就開(kāi)始研究太陽(yáng)黑子與地球上旱澇災(zāi)害的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)當(dāng)日面上黑子少時(shí),一些地區(qū)雨量就少,地面干旱,但是,后來(lái)有的統(tǒng)計(jì)研究認(rèn)為當(dāng)日面上黑子多時(shí),一些地區(qū)雨量就少,地面干旱。這種對(duì)不同地區(qū)統(tǒng)計(jì)而得到的相反結(jié)果就很難使人相信地面雨量的多少與太陽(yáng)活動(dòng)有直接關(guān)系。從物理角度講,太陽(yáng)對(duì)地球的影響是全球性的,即便有關(guān)也是太陽(yáng)因素經(jīng)地球內(nèi)因的作用進(jìn)行了再分配。
太陽(yáng)活動(dòng)可能對(duì)人類的情緒和疾病有推波助瀾的作用??臻g物理環(huán)境隨太陽(yáng)活動(dòng)(能量)的波動(dòng)經(jīng)日地能量耦合可能會(huì)影響地面人類的生理功能和疾病。一些研究表明動(dòng)、植物的繁殖、發(fā)育和生長(zhǎng)過(guò)程受太陽(yáng)活動(dòng)的調(diào)節(jié)。一些研究者指出,新生兒的死亡率和婦女的疾病發(fā)生率與太陽(yáng)黑子活動(dòng)強(qiáng)弱呈正相關(guān)關(guān)系。像一些傳染?。ㄐ杉t熱、白喉癥、痢疾、流感等)、心血管疾病、眼病等等的發(fā)病率都與太陽(yáng)活動(dòng)的強(qiáng)弱呈正相關(guān)關(guān)系。但是,應(yīng)提請(qǐng)注意的是,這些影響不是太陽(yáng)輻射的電磁波和粒子直接打到地面上引起的。一些科學(xué)家認(rèn)為,起因于太陽(yáng)風(fēng)暴的地磁活動(dòng)對(duì)人體內(nèi)分泌水平具有顯著的調(diào)制作用,人體的神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)地磁擾動(dòng)非常敏感。當(dāng)?shù)卮呕顒?dòng)強(qiáng)烈時(shí),人類植物神經(jīng)系統(tǒng)交感神經(jīng)的緊張程度有提高,因而人類的攻擊性行為加劇,交通事故增多,人的判斷錯(cuò)誤串上升。還有一些科學(xué)家和醫(yī)學(xué)家認(rèn)為人體有生物電。腦電圖、心電圖等的測(cè)試儀器就是據(jù)此而設(shè)計(jì)的。無(wú)數(shù)細(xì)胞生物電匯集,形成人體的電磁場(chǎng)。在通常情況下,人體電磁場(chǎng)和地球電磁場(chǎng)處于相互融洽狀態(tài)。當(dāng)?shù)厍虼艌?chǎng)被強(qiáng)烈擾動(dòng)時(shí),會(huì)打破人體電磁場(chǎng)和地球電磁場(chǎng)的平衡,使人體的某些功能發(fā)生紊亂,影響人的情緒和誘發(fā)疾病。
近十幾年來(lái)引起地球空間環(huán)境最強(qiáng)烈的、災(zāi)害性變化的太陽(yáng)活動(dòng)發(fā)生在1989年3月。3月初,日面上出現(xiàn)了一個(gè)大太陽(yáng)黑子群,它的面積相當(dāng)于幾十個(gè)地球的面積。此黑子群發(fā)生的幾十個(gè)強(qiáng)烈耀斑活動(dòng)引起過(guò)39次強(qiáng)烈短波通訊突然騷擾,其中15次通訊部分中斷,24次全部中斷。這個(gè)黑子群發(fā)生的大爆發(fā)把大量的高能帶電粒子拋向地球,在近地空間,或者說(shuō)衛(wèi)星軌道空間引起了一場(chǎng)災(zāi)難。據(jù)美國(guó)地球物理資料中心統(tǒng)計(jì),1989年3月份,有46例衛(wèi)星異常的記錄。源于這個(gè)黑子群的太陽(yáng)風(fēng)暴到達(dá)地球,引起強(qiáng)烈地磁暴。這次強(qiáng)日地活動(dòng)使加拿大魁北克省的大部分地區(qū)停電達(dá)9小時(shí)以上,600萬(wàn)居民受到影響,使魁北克省電力公司損失19400兆瓦的電力。
正是鑒于上述原因,不少國(guó)家非常注意太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的嚴(yán)重影響和控制。從60年代開(kāi)始,紛紛成立日地空間天氣的預(yù)報(bào)結(jié)構(gòu),進(jìn)行相關(guān)研究和預(yù)報(bào)服務(wù),并且成立了“國(guó)際空間環(huán)境服務(wù)中心”,總部設(shè)在美國(guó)。其下設(shè)有10個(gè)區(qū)域警報(bào)中心。有美國(guó)、加拿大、俄羅斯、日本、捷克斯洛伐克、法國(guó)、印度、澳大利亞、波蘭和我國(guó)。隨著我國(guó)航天事業(yè)的崛起和國(guó)防通訊事業(yè)的發(fā)展,我國(guó)從20世紀(jì)60年代末就開(kāi)始了太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)報(bào)的研究和服務(wù),為我國(guó)的航天事業(yè)、國(guó)防通訊事業(yè)作出了有益的貢獻(xiàn)。目前,我國(guó)正在組織有關(guān)單位制定“我國(guó)空間天氣戰(zhàn)略計(jì)劃”。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,日地空間環(huán)境預(yù)報(bào)和服務(wù)必將為我國(guó)的航天事業(yè),國(guó)防通訊事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。
然而,我們不要產(chǎn)生誤解,更不必驚慌失措。太陽(yáng)活動(dòng)不會(huì)給在地面活動(dòng)的人類帶來(lái)像地震那樣可怕的災(zāi)難,更何況能導(dǎo)致強(qiáng)烈地磁暴的太陽(yáng)爆發(fā)是稀少事件。
1.1.1 地球的宇宙環(huán)境 思維過(guò)程
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更容易聽(tīng)懂所講的內(nèi)容,減輕教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?小編特地為大家精心收集和整理了“1.1.1 地球的宇宙環(huán)境 思維過(guò)程”,但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
一 宇宙
1.主干知識(shí)
(1)宇宙中有各種形態(tài)的物質(zhì),如星云、恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星體、星際物質(zhì)等,統(tǒng)稱天體。
(2)恒星和星云是最基本的天體。
(3)各種天體受彼此間的引力作用而相互繞轉(zhuǎn),構(gòu)成不同級(jí)別的天體系統(tǒng)。
(4)人類認(rèn)識(shí)的宇宙范圍在不斷擴(kuò)大。
2.思維提示
(1)天體的概念:宇宙是物質(zhì)的,宇宙中有各種形態(tài)的物質(zhì)。宇宙間物質(zhì)的存在形式,統(tǒng)稱天體。
天體的大小、質(zhì)量、光度、溫度等方面存在很大差別。天體可以分為自然天體和人造天體兩大類。
天體
(2)天體系統(tǒng):宇宙處于不斷的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展之中。天體之間相互吸引和相互繞轉(zhuǎn),形成天體系統(tǒng)。目前,人們認(rèn)識(shí)到的天體系統(tǒng),從小到大排列,有以下幾個(gè)層次:
地月系:月球繞地球公轉(zhuǎn),構(gòu)成地月系。月地平均距離為38.4萬(wàn)千米。
太陽(yáng)系:地球和水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星等行星,以及小行星、彗星、流星體等天體圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),構(gòu)成太陽(yáng)系。太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體,占有太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%。冥王星是距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的行星,它的軌道直徑約為120億千米。
銀河系:太陽(yáng)和千千萬(wàn)萬(wàn)顆恒星又組成龐大的恒星集團(tuán),稱為銀河系。在銀河系中,像太陽(yáng)這樣的恒星有2000多億顆。銀河系主體部分的直徑約為8萬(wàn)光年。
河外星系:銀河系以外還有許許多多同銀河系規(guī)模相當(dāng)?shù)奶祗w系統(tǒng),稱為河外星系,簡(jiǎn)稱星系。用目前最大的望遠(yuǎn)鏡,可以觀測(cè)到數(shù)以十億計(jì)的星系,其中離我們最遠(yuǎn)的估計(jì)為150億~200億光年。
總星系:天文學(xué)上把銀河系和現(xiàn)階段所能觀測(cè)到的河外星系,合起來(lái)叫做總星系,這就是目前我們能觀測(cè)到的宇宙范圍。
(3)人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的發(fā)展:人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間。古代自然哲學(xué)所討論的天文學(xué)的宇宙,不外乎大地和天空。
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