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文档简介
1、宇宙中的地球,高考专题复习(七),茫茫宇宙,渺无边际。亿万星辰,交相辉映。地球在宇宙中处于何等地位?地球的宇宙环境究竟如何?地球是一个什么样的星球?,学案3: 地球在宇宙中和太阳对地球的影响,主要掌握: 1.了解天体和天体系统的概念; 2.知道太阳系主要成员; 3.能够运用资料说明地球存在生命的条件。 4.太阳的能量来源及太阳辐射对地球的影响 5.太阳活动及其对地球的影响 6.宇宙探测的意义及现状,一、宇宙?,宇宙是物质世界 天体是宇宙物质的存在形式,宇宙是包容天地万事万物的总称,“天地四方”“宇”无限的空间,“古往今来”“宙”无限的时间,你在天空上都看到过什么?,夜空中的恒星,The Sat
2、urn,土 星,月 球,Orion Nebula (M42),猎户座大星云,流星,彗星,流星体流星现象陨星(陨石、陨铁),A B C,我们观看到的空间中的各种各样的物质形态,我们把这些通称为天体。,天体种类:,恒星、星云、行星、卫星、彗星、流星等 星际物质:气体、尘埃,自然天体,天空中飘动的云朵和待发射的人造卫星是否属于天体?,人造天体,宇宙大家族,恒星,星云,流星,彗星,人造天体,气体、尘埃,行星,卫星,恒星和星云是宇宙中最基本的天体,云雾,气态,吸收或反射恒星发出的光,在一定条件下可以转化为恒星,主要成分是氢,球体,气态,自行发光,数量多,彼此距离远,有运动,体积相差很大,主要成分是氢和氦
3、,恒星和星云的区别:,球体,固态或气态,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮,围绕恒星公转,也有自转,体积、质量大小不变,表面温度因距离恒星的远近而有很大的差异,球体,固态,本身不发光,靠反射恒星的光而发亮,本身自转,同时围绕行星公转,体积、质量大小不等,表面温度有很大的差异,云雾状,固态或气态,吸收或反射恒星发出的光而发亮,彗星因距恒星远近长度发生变化。运动周期长短不一,宇宙中的天体系统是怎样存在的?,宇宙中天体是在不停的运动的; 由于引力的原因,运动着的天体之间是相互吸引、相互绕转的; 运动着的天体形成了不同的天体系统; 天体系统是宇宙中的天体存在的主要方式,它使得宇宙空间变的有序,有序是宇宙
4、中天体存在和运动的最主要的特征,同时对地球也产生了十分深远的影响。,天体系统,用目前最大的望远镜可以观察到数以十亿计的星系,离我们最远的星系估计为150200亿光年,点击,二、太阳系,太阳中心天体 行星及卫星矮行星和小天体彗星流星行星际物质,构成,太阳系模式图,中心天体:太阳(占太阳系质量的99.86)。,天体系统的层次,总星系人类目前观测到的宇宙范围),银河系,太阳系,太阳,其他行星系,其他恒星系,河外星系,宇宙处于不停的运动和发展中,形成了不同的层次。其层次大小如下:,其他七大行星及卫 星、小行星、彗 星、流星体等,地球 月球,如图1.1-3-4所示:,下列属于天体系统的是( ) 宇宙中的
5、基本天体恒星和星云 宇宙中级别最高和最低的天体系统 总星系和地月系 相互吸引的两颗恒星或两颗行星 沿同一轨道运行的流星群或小行星带 大熊座、小熊座和狮子座 相互吸引且相互绕转的大小天体 A. B. C. D.,A,【例1】2008年12月1日傍晚,金星、木星与月亮一起在天宇上 演“双星拱月”的美妙天象。当日下午5时左右,在南宁,一抹 泛着银辉的弯月就出现在蔚蓝的天幕上。在月亮左上方不远 处,金星在闪耀,而在金星右上方不远处,明亮的木星像一块 宝石。夜幕降临时,三者形成一个三角形状,显得浪漫悠然。 据此回答(1)(2)题。,(1)“双星拱月”时金星与地球的相对位置应该是( ),A,(2)金星、木
6、星与月球的共同特征是( ) A.都围绕太阳公转 B.都是太阳系中的天体 C.都是行星 D.都没有大气层,B,第26届IAU大会2006年8月24日决议: 太阳系内的行星和其他天体按照下列方 式划分为3个明确的类别,(1)一颗行星是一个天体,它满足 (a)围绕太阳运转, (b)有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近于圆球)形状,同时 (c)清空了所在轨道上的其他天体。,(2)一颗矮行星是一个天体,它满足 (a)围绕太阳运转; (b)有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近于圆球)形状; (c)没有清空所在轨道上的其他天体; 同时 (d)不是一颗卫星。 (3)其他围绕太阳
7、运转的天体,卫星除外,统称为“太阳系小天体”。,时空无限 物质组成 运动变化,宇宙含义:,地球是太阳系中的一颗普通行星。从表中可以看出,在太阳系的八大行星中,地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动有自己的特点,但并不特殊。,水星、金星 地球、火星,小,小,大,短,高,木星、土星,大,大,小,较长,较低,天王星、海王星,较大,较大,较大,最长,最低,八大行星特征比较:,八大行星的运动特征也具有相似性 共面性:各大行星公转轨道的倾角(各大行星公转的轨道平面与黄道平面之间的夹角)很小,只有水星稍大,也不超过8。因此可以说八大行星的公转轨道几乎在同一平面上。 同向性:各大行星公转方向都与地球的公转
8、方向相同,在北极地区俯视为逆时针方向。 近圆性:各大行星公转轨道同圆相当接近,这些椭圆的偏心率都不大,近似于正圆。,你认为: 生命物质的存在必须具备什么条件?,地球的特殊性: 存在生命的行星,地球内部放射性元素衰变致热和原始地球重力收缩,使地球内部温度升高,结晶水汽化。地球内部的物质运动,例如火山爆发,加速了水汽从地球内部逸出的过程。随着地表温度的逐渐下降,水汽经过凝结、降雨,落到地面低洼处,形成原始的大洋。地球上最初的单细胞生命,就出现在大洋中。,适宜生物生存的水,八大行星的公转方向和轨道面有何特点?这对地球上生命的诞生有何影响?,地球上存在生命物质的条件,太阳光照一直比较稳定,八大行星绕日
9、公转具有同向性和共面性,地球的宇宙环境较安全,距太阳位置适中,气温适宜,具有适当的体积和质量吸引大气层,放射性元素衰变及火山活动促使地球表面液态水不断增多,时空无限、物质组成、运动变化,天体:,恒星、行星、卫星、星云、彗星、流星体、气体和尘埃等,组成,天体系统的形成:,运动着的天体因相互吸引和相互绕转,宇宙,特点(含义):,小结:,形成:运动着的天体因相互吸引和 相互绕转,中心天体,地球,地月系,八大行星及其卫星,天体系统,太阳系,月球,其他行星和卫星,银河系,总星系,小行星、彗星、流星体、 气体和尘埃等,类似太阳这样的恒星有两千多亿颗,河外星系大约有10亿同银河系类似,太阳,普通性,与八大行
10、星相比,其质 量、体积、平均密度和公转、自转运动有自己的特点,但并不特殊,地球,特殊性,具有生物存在,存在生命物质(条件),恒星,稳定的光照,宇宙环境,行星,大小行星各行其道,互不干扰,安全的宇宙环境,日地距离适当,温度,自身,大气,地球的体积、质量适中,水,地球为什么会成为生命的摇篮?读图,分析地球的宇宙环境和地理环境的特点与生命物质存在条件的关系,并用直线相连。,【例2】图1.1-3-8为公转轨道相邻的三大行星相对位置示意图,读图回答(1)(2)题。,(1)此时( ) A.是地球上北极地区进行科学考察的黄金季节 B.地球处于近日点附近,公转速度较快 C.我国从南向北白昼变短,黑夜变长 D.
11、是太阳系中距离太阳、地球最近的大行星,A,(2)与、行星相比,地球具备生命存在的基本条件之一 是 ( ) A.适宜的大气厚度和大气成分 B.强烈的太阳辐射和充足的水汽 C.复杂的地形和岩石圈 D.强烈的地震和火山活动,A,火星上是否有生命存在?,案例研究:,?,思考: 1.你认为哪些条件可以作为火星上曾经有生命存在的证据?,“探路者”拍摄的火星景色360度全景照片,思考:2.与地球相比,火星上的哪些因素不适合人类生存?,3.查找近两年宇宙探测进展的资料,制作一张资料卡片。,三、太阳辐射及对地球的影响,1.日地距离和太阳常数 日地距离:地球与太阳的平均距离约1.496亿千米(也叫一个天文单位,用
12、来衡量其他行星与太阳之间的距离)。 太阳常数8.24J/(cm2min)。 2.太阳概况及太阳活动 太阳能量的来源:太阳中心在高温高压下,发生核聚变反应,即四个氢原子核聚变为一个氦原子核。,太阳辐射对地球的影响:,太阳辐射能是地球上大气能量的根本来源,维持着地表温度,太阳辐射的能量是地球上大气运动、水循环的主要动力,自然界的岩石风化等外力作用与太阳活动有关,从生物界来看,动植物的生长发育离不开太阳提供的光、热资源,生产和生活上所使用的能量主要是由石油、煤炭等矿物能源提供的,这些矿物能源都是由古代的动植物资源转化而来的,显然古代的动植物资源固定了太阳辐射能,太阳辐射也是人类生产、生活的直接能量来
13、源,如人们可直接利用太阳能热水器、太阳灶、太阳能电站来提供能量,过多的紫外线会杀伤地球生物,全球年太阳辐射量大体从低纬向高纬递减,南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反,但不同季节表现出的结果并不相同。如图1.1-3-9所示(注:图中的横剖面表示的是某一时间太阳辐射随纬度的分布情况,纵剖面表示的是某一纬度太阳辐射随时间的变化情况):,3.太阳辐射的纬度分布,极圈以内地区有极昼极夜现象,极圈以外地区夏季日照时数多于冬季,一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地,多阴雨天气的地区,日照时数少,多晴朗天气的地区,日照时数多,纬度低,正午太阳高度角大,获得太阳辐射多,地势高,大气稀薄
14、,透明度高,固体杂质、水汽少、晴天多,到达地面的太阳辐射多,晴天多,到达地面的太阳辐射多。由此可知,山地背风坡太阳辐射强,【知识拓展】1).影响因素,2).我国的太阳年辐射总量的分布特点 我国太阳能分布的高值和低值中心均位于北纬2235,在北纬3040地区,随纬度增高太阳辐射能增加,北纬40以北,由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如下图所示:,主要是因为: 晴天较多,日照时间较长; 海拔高,空气稀薄,空气中尘埃较少,大气对太阳辐射的削弱作用小,到达地面的太阳辐射能量多。,返回目录,青藏高原成为太阳辐射的高值中心?,盆地地形,水汽不易散发,空气中水汽量多, 阴天、雾天较多,从而造成日照时间短,
15、日照强度弱,太阳能资源贫乏。,四川盆地为低值中心的原因?,【例3】图1.1-3-10是中国局部地区太阳年辐射总量分布图。读图回答下题。,区太阳年辐射总量比区高,主要因为区( ) A.夏季大气逆辐射强 B年平均气温比较高 C正午太阳高度角大 D天气晴朗且海拔高,D,返回目录,四、太阳活动及对地球的影响,1.太阳大气层的结构、特征及太阳大气的主要活动,黑子,光球层中高速旋转的旋涡,温度相对较低; 带电荷,能产生磁场; 有高峰年和低峰年的交替,耀斑,色球层中激烈的能量爆发; 以射电爆发和高能带电粒子形式放出辐射能,11年,对气候产生影响,不同纬度的年降水量与黑子多少有一定相关性;太阳活动会使一些现象的出现几率增加,如厄尔尼诺现象; 强烈射电干扰电离层使无线电短波通信受影响; 高能带电粒子使地球磁场扰动,产生“磁暴”,太阳层,日冕层带电粒子脱离太阳飞向宇宙,产
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