湘教版湘教版必修1第二节 太阳对地球的影响教案设计

第二节　太阳对地球的影响

学习目标：1.了解太阳辐射的含义，识记太阳辐射的波长范围及分布。2.通过实例分析，理解太阳辐射对地球的影响。(重点)3.掌握太阳大气的分层及太阳活动的主要形式。4.掌握太阳活动对地球产生的影响及表现。(重点、难点)

一、太阳辐射与地球

1．太阳辐射

太阳辐射中各种波长的光所占的比例(%)

2.太阳辐射对地球的影响

(1)是地球大气运动、水循环的主要能源。

(2)为人类提供了源源不断的能源。

(3)太阳辐射转化为生物化学能。

二、太阳活动与地球

1．概念：太阳活动，是指太阳释放能量的不稳定性所导致的一些明显现象。

2．主要类型

(1)太阳的外部结构：A日冕层，B色球层和C光球层。

(2)太阳活动的类型：黑子(出现在C层)、太阳风(出现在A层)、耀斑和日珥(出现在B层)。

(3)周期：太阳活动的强弱有周期性变化，活动周期约为11年。

3．对地球的影响

(1)影响气候：地球气候变化与太阳活动有明显的相关性，在太阳活动高峰年，地球上激烈天气现象出现的几率明显增加。

(2)影响通信：耀斑以射电爆发和高能粒子喷发等方式放出辐射能，引起地球大气电离层中强烈的电磁扰动——磁暴，影响短波通信，干扰电子设备，甚至威胁运行在太空中的宇航器的安全。

(3)产生极光：太阳风到达地球时，受地球磁场的作用，偏向极地上空，在那里轰击高层大气，使大气电离，高纬度地区上空产生极光现象。

(1)人类利用煤炭资源是间接利用了太阳能。 (　　)

(2)黑子是太阳光球层上的黑暗区。  (　　)

(3)太阳活动对地球的影响都是不利的。 (　　)

(4)极光只有在高纬度的夜间才能看到。 (　　)

(5)太阳辐射能量来源于  (　　)

A．强劲的太阳风

B．太阳内部物质燃烧

C．太阳内部物质核聚变

D．太阳内部物质核裂变

提示：(1)√　太阳辐射经植物的生物化学作用，可以转化成有机物中的生物化学能，如煤炭资源是地质时期储存的太阳能，因此，人类利用煤炭资源就是间接利用了太阳能。

(2)×　黑子其实并不黑，只是因为它的温度比太阳光球层平均温度低1 500 ℃左右，在明亮光球的衬托下，它才显得黑暗些，黑子也在发光，一个大的黑子能发出满月那么明亮的光。

(3)×　太阳活动也会产生有利的影响。如极光可作为一种旅游资源；激烈天气有可能使某些地区受益，如降水增多对干旱区是有利的。

(4)√　太阳风到达地球时，受地球磁场作用，偏向极地高空，使高层空气电离，产生极光。由于极光比较暗淡，白天会被阳光淹没，因此极光只有在夜间才能看到。

(5)C　[太阳能量来源于太阳内部的核聚变反应。]

材料　几种常见的人类活动示意图。

问题1　(综合思维)上图所示人类活动中，利用的能源不是最终来自太阳辐射能的是________。

提示：D

问题2　(综合思维)上图所示人类活动是如何利用太阳辐射能的？

提示：行进中的赛车、煤球炉用的是地质时期储存的太阳能(石油和煤)；太阳能电池是人类直接利用的太阳能；风力发电和水力发电分别用的是风能和水能，风能和水能是因为太阳辐射的空间分布差异形成的大气环流和水循环而形成的。

[归纳总结]                                                  

1．太阳辐射对地球的影响

(1)对地理环境形成和变化的影响

(2)对人类生产和生活的影响

①人类可直接利用太阳能，世界各国正在探索和研究对太阳能的利用，尤其是大规模的太阳能发电。  目前利用较多的有太阳灶、太阳能热水器、小型太阳能发电站等。

②人类间接利用太阳能转化的能源，如下图：

2．我国太阳辐射能的时空分布

(1)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。

(2)就空间而言，我国太阳能分布的高值和低值中心均位于北纬22°～35°之间；在北纬30°～40°地区，随纬度增高太阳辐射能增加；北纬40°以北，大致由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如图所示：

青藏高原成为太阳辐射的高值中心的原因：①晴天较多，日照时间较长；②海拔高，空气稀薄，空气中尘埃含量较少，大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射能量多。

四川盆地成为低值中心的原因：①盆地地形，水汽不易散发；②空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。

等太阳辐射线图的判读技巧

该类型的地图遵循等值线图的一般特征，根据图中等太阳辐射线的数值特征分析太阳辐射时空分布规律，并准确描述；根据图中数值找出最大值、最小值的分布地区，并计算差值；分析影响因素时，一般从纬度、地势、天气等角度进行。

1．读北半球大气上界太阳辐射分布图，回答(1)～(2)题。

(1)到达大气上界的太阳辐射总量，赤道地区大约是极地地区的(　　)

A．2倍多　　　　 B．1/2

C．相当 D．10%

(2)影响太阳辐射的因素既有纬度因素，还有其他因素。下列说法正确的是(　　)

A．青藏高原与海南岛相比，纬度较高，太阳辐射较弱

B．西北地区太阳辐射强是因为降水稀少，晴天多

C．两极地区有极昼现象，太阳辐射强

D．四川盆地因海拔较低，太阳辐射较弱

(1)A　(2)B　[第(1)题，由图中数据可知，太阳辐射总量随纬度升高而降低，赤道是13左右，极地是6左右。第(2)题，青藏高原地势高，空气稀薄，所以太阳辐射比海南岛强；两极地区太阳高度小，所以太阳辐射弱；四川盆地因多云和雾，所以太阳辐射弱；而西北地区降水稀少，晴天多，云量少，对太阳辐射削弱少，所以辐射强。]

材料一　《汉书·五行志》中对太阳的表面状况有这样的描述：“河平元年(公元前28年)，三月乙未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”

材料二　据统计，从有完整的太阳黑子活动记录迄今，人类曾遭到12次全球大流感，除1次外，其余11次均出现在太阳活动的高峰年或前后的1～2年。美国科学家发现，皮肤癌发病高峰期往往出现在太阳活动高峰后的第二年。

问题1　(区域认知)材料一中说到的“黑气”你知道是什么吗？在太阳大气中的哪一层？

提示：黑子。光球层。

问题2　(综合思维)材料二反映了太阳活动对人类的影响是怎样的？

提示：太阳黑子对人类生活和健康有影响。

[归纳总结]     太阳活动的主要类型及对地球的影响       

2．下面这张照片是美国宇航局拍摄的太阳耀斑爆发时的图像。据此完成(1)～(3)题。

(1)照片中的耀斑这种太阳活动现象出现在   (　　)

A．光球层上　　　　 B．日冕层上

C．色球层上 D．日核上   

(2)太阳耀斑爆发对地球带来的影响可能包括   (　　)

A．全球出现大面积停电  

B．许多地区的无线电短波通信中断

C．我国东北地区上空出现极光

D．全球许多国家出现强烈地震

(3)如果2011～2012年是太阳活动强烈的时段，那么上一个活动强烈时段约是    (　　)

A．2000～2001年 B．2022～2023年

C．2006～2007年 D．2087～2088年

(1)C　(2)B　(3)A　[第(1)题，耀斑主要出现在色球层上。第(2)题，太阳耀斑爆发会引起大气电离层扰动，使地球上无线电短波通信受到影响，但不会引起大面积停电；太阳耀斑爆发不会导致许多国家出现强烈地震；极光现象出现在高纬度地区，且与太阳风有关。第(3)题，太阳活动的周期大约为11年。]

地理实践力：认识太阳能与建筑一体化

太阳能与建筑一体化是太阳能利用设施与建筑的有机结合，利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层或替代屋顶保温层，既消除了太阳能对建筑物形象的影响，又避免了重复投资，降低了成本。太阳能与建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。

太阳能与建筑一体化屋顶

图中屋顶的黑色“硅板”，就是太阳能屋顶。风和日丽的白天，屋顶将太阳能转化为电能，把富余的电能送入电网。上海没有油田和煤矿，但有两亿平方米的屋顶，不能辜负了屋顶上这片免费的阳光。如图示意屋顶太阳能发电。据此回答(1)～(2)题。

(1)下列自然现象与太阳辐射无关的是(　　)

A．生物的出现　　　 B．水体的运动

C．火山的喷发 D．风的形成

(2)上海积极推广“太阳能屋顶计划”是因为(　　)

A．上海是我国太阳能资源最丰富的地区

B．上海常规能源(煤炭、石油等)短缺，能源需求量大

C．太阳能资源清洁、可再生，能量集中

D．上海经济发达，能源蕴藏量大

(1)C　(2)B　[第(1)题，太阳辐射是促进地球上生命活动、水体的运动、大气运动的主要动力，说明生物的出现、水体的运动、风的形成的能量都来自太阳辐射的能量，与太阳辐射有关；火山的喷发来自地球的内能，与太阳辐射无关。第(2)题，大致与青藏高原同纬度的上海也积极推广“太阳能屋顶计划”，是因为上海经济发达，煤炭、石油等常规能源短缺，能源需求量大，该计划可以缓解能源紧张的状况；我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原；太阳能资源清洁、可再生，但是能量分散。]

(教师独具)

在交通的十字路口处，我们经常见到如下图所示的交通信号灯(以太阳能为能源)，据此完成1～2题。

1．有人注意到在一周的白天中，同一交通信号灯的亮度会出现变化，你认为影响因素主要是(　　)

A．海拔　　　　　　 B．电网供电

C．阴晴状况 D．交通流量

2．下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果最好(　　)

A．拉萨 B．重庆

C．大庆 D．海口

1.C　2.A　[第1题，由材料知，这是一种以太阳能为能源的交通信号灯，因此影响其亮度变化的主要因素是阴晴状况。第2题，太阳能交通信号灯在太阳能丰富的地区使用效果会更好，我国太阳能资源最丰富的地区是青藏高原。]

据国外媒体报道，科学家认为目前太阳正处于第24周期中，前一个周期结束于2008年，而2015年正好是为期11年平均周期中的最活跃期。太阳周期是太阳磁场活动的规律性现象，黑子数量也会增加，该情况将会导致地球的电离层受到干扰。众所周知，全球定位系统的信号依赖空间传输，而混乱的空间电磁环境可能导致导航信号出现严重问题。据此回答3～4题。

3．太阳活动的最主要标志为(　　)

A．耀斑和日珥　 B．黑子和日珥

C．黑子和耀斑 D．日珥和太阳风

4．关于太阳活动对地球影响的叙述，不正确的是(　　)

A．影响地球气候

B．使地球上各处均能见到极光

C．产生“磁暴”

D．干扰电离层

3.C　4.B　[第3题，太阳活动的最主要标志为耀斑和黑子。第4题，地球上只有高纬度地区才出现极光，因此选B。]

(教师独具)

教材P12活动

不考虑地球大气的作用，每小时到达地球表面的太阳辐射相当于1.75×1014度电。

教材P13活动

1．提示：观看“大棚农业”的录像片，或上网查阅相关资料，有条件的可就近参观“大棚农业”。

2．答案略。提示：可通过调查访问或实地观察得出结论，并列表比较其差异。

3．在一般耕地上，农作物对太阳辐射的实际利用率为2%～4%。如果将学校附近同等面积的耕地改造成对太阳辐射能利用率约为6%的农业实验基地，农业生产效率会提高1.5～3倍。

4．答案略。提示：要从学校所在地区的自然条件，特别是气候条件及社会经济条件、技术条件等方面去探讨。

教材P15活动