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111 第3講 地球的宇宙環(huán)境 【考點整合】 【要點熱點探究】 探究點一 太陽系行星的運動特征和結(jié)構(gòu)特征 首先，地球與太陽系其他大行星相比，在公轉(zhuǎn)運動方面具有許多相似性，可以概括為“三性”： 1．同向性。八大行星都是自西向東繞太陽公轉(zhuǎn)。 2．近圓性。每一個行星的運行軌道都呈橢圓形，太陽位于這些橢圓一側(cè)的共同焦點上。 3．共面性。八大行星的公轉(zhuǎn)軌道都近似在同一個平面上。 以八大行星距太陽的距離遠(yuǎn)近為線索掌握它們的物理特性： 探究點二 地球上存在生命的原因分析 1．地球所處的宇宙環(huán)境條件分析 地球與太陽二者的關(guān)系——地球所處的宇宙條件在漫長的年代里一直比較穩(wěn)定，太陽的光和熱是地球上一切生物賴以生存和人類活動的源泉。 地球、其他大小行星與太陽三者的關(guān)系——地球及其他大小行星繞日公轉(zhuǎn)，不僅公轉(zhuǎn)方向一致(由西向東)，而且公轉(zhuǎn)軌道面幾乎在同一平面上，所以大小行星各行其道，互不干擾碰撞，地球運行比較安全。 2．地球本身具有的條件 適于生物生存的條件 原 因 適宜的溫度(地表平均氣溫15℃) ①日地距離適中 ②地球不停地自轉(zhuǎn)，晝夜交替周期適中 有以氮、氧為主的適合生物呼吸的大氣 地球體積和質(zhì)量適中，其引力可以吸住大氣，形成大氣層 有液態(tài)水 原始地球體積收縮和內(nèi)部放射性元素衰變致熱，產(chǎn)生水汽化，逸出地球，水汽冷凝、降水，匯入低洼處，形成原始海洋 例1 （改編）讀太陽系的局部示意圖，讀圖回答下列問題： （1）寫出圖中數(shù)碼代表的行星名稱： ① ；② 　 ；③ 　 ；④ 　 ；⑤ 　　 。 （2）在圖中用箭頭標(biāo)出②行星繞日公轉(zhuǎn)的的方向。 （3）圖中與金星距離最近的行星是（ ） A．① 　 B．②　　 C．③　 D．④ （4）金星表面溫度很高，其形成原因可能是（ ） A．金星離太陽較近　　　　　　　　　B．金星上火山活動頻繁 C．金星上沒有大氣 D．金星質(zhì)量和體積較小 （5）圖中有生命存在的星球是 （填數(shù)碼），試分析該星球存在生命的主要原因。 命題意圖：本題綜合考查了八大行星的排序、運行特征、地球上存在生命的原因等知識，并能進行靈活運用其原理解決如（4）類型題。 解析：圖中小行星帶的分布是確認(rèn)各大行星名稱的唯一解題依據(jù)。小行星帶分布于火星和木星軌道之間，因此②為火星，③為木星，由此再確定①是地球，④是土星，⑤是金星。九大行星繞日公轉(zhuǎn)的方向都是自西向東，在圖中表現(xiàn)為逆時針方向運動。金星與地球相鄰，地球是離金星最近的兩顆行星之一。金星表面溫度高的主要原因是距離太陽較近。太陽系中惟一有生命存在的星球是地球。 答案：（1）地球 火星 木星 土星 金星?。?）在圖中繪上逆時針運動的箭頭 （3）A （4）A　（5）① 　具有穩(wěn)定的太陽光照和安全的宇宙環(huán)境；日地距離適中，具備適宜的溫度；質(zhì)量體積適中，能吸引一定厚度的大氣層；液態(tài)水的存在等。 【變式訓(xùn)練】(2011聊城模擬)我國將在2011年發(fā)射首個火星探測器“螢火一號”，尋找火星生命的跡象是其任務(wù)之一。讀地球與火星的相關(guān)資料，回答⑴～⑵題。 與日均距(百萬千米) 質(zhì)量 (地球為1) 體積 (地球為1) 表面均溫(℃) 自轉(zhuǎn)周期 公轉(zhuǎn)周期 地球 149.6 1.00 1.00 22 23時56分 1年 火星 227.9 0.11 0.150 －23 24時37分 1.9年 ⑴從表中可以看出地球與火星(　　) A．質(zhì)量相近 B．體積接近 C．公轉(zhuǎn)周期最為接近 D．自轉(zhuǎn)周期相近 ⑵科學(xué)家認(rèn)為火星是除地球以外最有可能存在生命的天體之一，這是因為兩者(　　) A．有相近的距日距離和自轉(zhuǎn)周期 B．有適合生物呼吸的相同大氣成分 C．有相近的體積和質(zhì)量 D．有巖石、土壤和大量液態(tài)水 命題意圖：本題考查了地球與去其它行星的比較及影響星球生命存在的所需條件，需學(xué)生真正理解的基礎(chǔ)上才可以解決，避免學(xué)生死記硬背，從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真思考的良好習(xí)慣。 解析：⑴由表中地球和火星的兩組數(shù)據(jù)對比可知，兩者最為相近的是自轉(zhuǎn)周期。⑵.相近的距日距離，使得火星表面的氣溫與地球較為接近；適宜的自轉(zhuǎn)周期使得火星的晝夜溫差較小，適宜的溫度和較小的晝夜溫差都有利于生命的形成。 答案：⑴D ⑵A 探究點三 影響太陽輻射量多少的因素 探究點四 中國年太陽輻射總量的分布 1．界線：從大興安嶺向西南，經(jīng)北京西側(cè)、蘭州、昆明，再折向北到西藏南部，這一條線以西，以北廣大地區(qū)，太陽輻射量特別豐富。 2．年太陽輻射最多、最少的地區(qū)： 最多的地區(qū)——青藏高原>1700kwh／m2 原因：(1)緯度較低，太陽高度角較大；(2)地勢高、空氣稀薄且云量少，大氣對太陽輻射的削弱作用少。 最少的地區(qū)——四川盆地<1200kwh/m2 原因：由于四川盆地受地形影響，周圍高山環(huán)繞、地形封閉，云量大，霧日多，大氣對太陽輻射的削弱作用強。 小結(jié)：影響太陽輻射的因素主要是緯度高低和大氣狀況。其中大氣狀況又與地形、地勢、工業(yè)污染狀況及降水形成因素等有關(guān) 例2 (2011合肥模擬)地形是影響太陽輻射強度的重要因素。下表是我國江南丘陵某地的1、4、7、10各月平均最高氣溫(單位：℃)隨坡度的變化統(tǒng)計，表1為北坡，表2為南坡。據(jù)此回答⑴～⑵題。 表1 坡度 1月 4月 7月 10月 5 9.5 20.7 27.4 19.8 25 9.3 19.3 27.4 20.4 45 5.8 17.0 27.1 18.0 表2 坡度 1月 4月 7月 10月 3 7.9 19.7 26.5 18.9 12 8.0 19.9 26.6 19.0 23 8.5 21.0 26.6 19.2 ⑴隨著坡度的增加，各月平均日最高氣溫降低幅度最大的是(　　) A．冬春季的南坡 B．夏秋季的南坡 C．冬春季的北坡 D．夏秋季的北坡 ⑵各月平均日最高氣溫隨坡度變化的主要影響因素是(　　) A．晝夜長短 B．正午太陽高度 C．天氣狀況 D．植被覆蓋率 探究點五 太陽活動對地球的影響 太陽活動是指太陽大氣發(fā)生的周期性激烈變化，主要有黑子、耀斑等活動形式。如圖表所示： 列表歸納太陽活動的主要類型、特征及其對地球的影響 類型 太陽外部圈層 現(xiàn)象 本質(zhì) 對地球的影響 黑子 光球?qū)? 太陽光球上的黑斑點 高速旋轉(zhuǎn)的氣體渦旋 (1)擾動地球上空電離層，影響無線電短波通訊；(2)擾亂地球磁場，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象；(3)作用于兩極高空大氣，產(chǎn)生極光(4)影響地球自然現(xiàn)象，產(chǎn)生地震、水旱等自然災(zāi)害 耀斑 色球?qū)? 太陽色球上的亮斑塊 色球上的射電爆發(fā)和高能粒子噴發(fā) 日珥 太陽色球上的紅色火焰 太陽風(fēng) 日冕層 日冕層上飛向宇宙間的帶電粒子流 注意：太陽活動具有整體性，黑子、耀斑、日珥、太陽風(fēng)的變化往往具有同步性，只是它們分別出現(xiàn)的太陽外部圈層不同，太陽黑子出現(xiàn)于光球?qū)?，耀斑和日珥出現(xiàn)于色球?qū)?，太陽風(fēng)出現(xiàn)于日冕層。 例3 (2011屆南京市高三第二次模擬考試)中國氣象局國家空間監(jiān)測預(yù)警中心發(fā)出預(yù)警：2011年2月15日上午，太陽爆發(fā)了一次X2.2級耀斑并伴隨有太陽風(fēng)暴事件(圖1)。據(jù)此回答⑴～⑵題。 ⑴太陽耀斑產(chǎn)生于 A．電離層 B．光球?qū)? C．色球?qū)? D．日冕層 ⑵本次耀斑給地球帶來的影響有 A．我國南方地區(qū)出現(xiàn)極光現(xiàn)象 B．全球氣候變暖，降水異常 C．全球各各地出現(xiàn)地震災(zāi)害 D．無線電短波通迅受到影響 【變式訓(xùn)練】第二次世界大戰(zhàn)期間，英軍海岸防衛(wèi)指揮部接到各雷達(dá)觀測站的報告，說雷達(dá)受到了來自某方面的奇怪干擾，這種干擾與太陽移動的方向一致，而且只出現(xiàn)在白天，下列原因中比較合乎情理的解釋是 ( ) A.雷達(dá)壞了 B.外界波的干擾 C.太陽活動的影響 D.德軍使用了秘密武器 命題意圖：本題用具體事例的形式進一步落實了對太陽活動的影響的理解，同時本題也考查了學(xué)生對材料的提煉和閱讀分析能力。 解析：本題主要是考查太陽活動對地球表面的影響，從文中“干擾與太陽移動的方向一致”這句話中不難得出結(jié)論即，較大的可能性是太陽大氣拋出的帶電粒子流，擾動地球磁場，產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象，使雷達(dá)受到干擾。 答案：C 【課時作業(yè)】 一、單項選擇題 （浙江省杭州市蕭山九中2011屆高三第一次質(zhì)量檢測）讀圖，回答1～2題。 1．圖中天體M可能是(　　) ①水星　②火星?、厶焱跣恰、芙鹦恰、菽拘恰、尥列? ⑦海王星 A．②⑥ B．④⑤ C．③⑦ D．①④ 2．圖中箭頭顯示了(　　) A．共面性 B．同向性 C．近圓性 D．同質(zhì)性 (原創(chuàng)題)2010年9月1日至5日連續(xù)五天，如果天氣晴朗，夜幕降臨時，中國各地乃至世界大部分地區(qū)都將有機會目睹到金星、火星和“角宿一”齊齊匯聚在室女座，三星媲美爭輝。完成3～4題。 3．關(guān)于金星、火星和“角宿一”的表述正確的是 A．三星都是恒星 B．三星都是行星 C．三星都是類地行星 D.金星和火星是行星 4．與地球相比( ) A．金星和火星的公轉(zhuǎn)方向與地球相同 B．金星和火星的表面溫度與地球相同 C．金星和火星的自轉(zhuǎn)周期與地球相同 D．金星和火星的公轉(zhuǎn)周期與地球相同 5．在夜空中尋找除地球以外的七大行星，應(yīng)在何處去找(　　) A．黃道地球公轉(zhuǎn)軌道附近 B．赤道附近 C．南北極上空 D．南北緯45上空 新一輪太陽黑子活動期已到來，預(yù)計2011年或2012年達(dá)到峰值。黑子異?；钴S產(chǎn)生的高負(fù)荷帶電粒子流，如果拋射到地球上，會對地球上的電力、通訊等產(chǎn)生干擾。據(jù)此完成6～8題。 6．讀太陽的外部結(jié)構(gòu)示意圖，無線電短波通訊中斷是由于黑子增多引起的，黑子主要出現(xiàn)在圖中(　　) A．甲處　　　　　　　B．乙處 C．丙處 D．丁處 7．下列國家中最有可能欣賞到極光的一組是(　　) A．英國、墨西哥 B．加拿大、挪威 C．意大利、西班牙 D．印度、巴基斯坦 8．當(dāng)太陽活動達(dá)到峰值時，其對地球產(chǎn)生的直接影響是(　　) A．干擾某些人造衛(wèi)星的正常工作和電網(wǎng)的正常輸電 B．產(chǎn)生“磁暴”導(dǎo)致全球變暖 C．人們的網(wǎng)上沖浪會受到嚴(yán)重影響 D．北京地區(qū)可以在夜晚看到極光 美國國家科學(xué)院預(yù)言：在2012年的某一天，美國南部的一些城市，在五彩斑斕的極光光幕過后，電網(wǎng)會突然變得閃爍不定，燈光在瞬時明亮后將會停電，一分半鐘之后，這個大停電現(xiàn)象將會遍及美國整個東部地區(qū)，甚至整個歐洲以及中國、日本等區(qū)域也會同樣經(jīng)歷這樣的災(zāi)難，而這場災(zāi)難僅僅源于太陽打了一個強烈的“噴嚏”。據(jù)此回答9～10題。 9．材料中所述的太陽打了強烈的“噴嚏”極有可能是(　　) A．太陽耀斑爆發(fā) B．太陽爆炸 C．太陽輻射增強 D．太陽輻射減弱 0．該“噴嚏”還可能產(chǎn)生的明顯影響不包括(　　) A．短波通訊中斷 B．信鴿丟失 C．指南針失靈 D．地球公轉(zhuǎn)速度的變化 (2011西安模擬)某校地理小組，根據(jù)當(dāng)?shù)馗鞒驑欠客鈮γ娼邮芴栞椛錈崃康膶崪y值，計算出一月和七月的太陽輻射熱日總量，并繪出下圖。結(jié)合圖示信息判斷13～15題。 13．一月接受太陽輻射熱量最多的墻面朝向是(　　) A．朝東 B．朝西 C．朝南 D．朝北 14．結(jié)合圖示信息判斷該地的地理位置最有可能在我國的(　　) A．烏魯木齊市 B．北京市 C．廣州市 D．長春市 15．對圖中信息進行判斷，正確的是(　　) A．該地的太陽能熱水器，七月份應(yīng)安裝成朝東或朝西向為最佳 B．該地的太陽能熱水器，一月份應(yīng)安裝成朝南向為最佳 C．七月份南墻接受的太陽輻射少是因為日照時間短 D．七月份北墻接受的太陽輻射少是因為太陽高度角小 二、綜合題 16．（改編題）讀太陽系示意圖，回答下列各題。 (1)八大行星中，離太陽最近的是__，軌道離地球最近的是__。 (2)太陽系中的小行星帶位于_____軌道和________軌道之間。 (3)八大行星繞日公轉(zhuǎn)有同向性，即都是自_____向_____運動。請在圖中地球的公轉(zhuǎn)軌道上用箭頭表示出來。 (4)圖中所示宇宙空間范圍內(nèi)共包括________級天體系統(tǒng)，其中最高一級天體系統(tǒng)是________，其中心天體是________，此天體成為該天體系統(tǒng)中心的原因是__________。 (5)地球上存在生命物質(zhì)與其所處的宇宙環(huán)境關(guān)系密切，此圖所反映的有利宇宙環(huán)境是__________。 (6)地球上存在生命物質(zhì)的幾個自身條件中，此圖反映出來的是___________。 17．(2011馬鞍山模擬)閱讀材料，完成下列問題。 材料1：我國擁有世界上最早的黑子記錄，但人類系統(tǒng)觀測黑子的歷史不足300年。黑子數(shù)量高峰年稱為太陽活動峰年，人類系統(tǒng)記錄的第23個太陽活動周期于1996年開始。 材料2：太陽活動周期預(yù)報圖。 (1)黑子發(fā)生在太陽大氣的________層，它的形成原因是__________________________ ______________________________________________。 (2)從圖中信息可以看出，________年是第23周太陽活動峰年。 (3)與黑子活動同步的太陽活動還有________________，因此__________可以作為太陽活動強弱的標(biāo)志。 (4) 太陽活動對地球的影響表現(xiàn)在哪些方面？ 8．（2011屆福建省廈門雙十中學(xué)高三12月月考）隨著化石能源的日益減少、環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，可再生能源(特別是太陽能)產(chǎn)業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展機遇。下圖示意我國多年平均年日照時數(shù)和年太陽總輻射量分布，讀圖及相關(guān)材料，回答問題。 材料：太陽能光伏電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。我國的光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，已投產(chǎn)的有10多家多晶硅企業(yè)、60多家硅片企業(yè)、60多家電池企業(yè)、330多家組件企業(yè)，太陽能電池產(chǎn)量占到世界總產(chǎn)量的30%，但多晶硅提純核心技術(shù)主要掌握在國外七大制造商手中，產(chǎn)品主要銷售到歐美和日本等國家。 2008年國際金融危機爆發(fā)以來，中國的光伏產(chǎn)業(yè)遭到重大打擊。但有專家預(yù)測：今后3～5年內(nèi)，中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)市場前景相當(dāng)廣闊。 (1)說出圖中等值線a和b分別所代表的數(shù)值大小。 (2)簡析圖中P地年太陽總輻射量比Q地大的主要原因。 (3)分析我國太陽能光伏電池市場前景廣闊的原因。 參考答案與試題詳細(xì)解析 【答案】(1)水星　金星　(2)火星　木星　(3)西　東　圖略(逆時針方向)　(4)兩　太陽系　太陽　質(zhì)量巨大 (5)大小行星各行其道，互不干擾，使地球處于安全的宇宙環(huán)境中 (6)日地距離適中，有適合生物生存的溫度條件 17．解析：本題以太陽活動周期預(yù)報圖為切入點，主要考查太陽活動的類型。第(1)題，黑子發(fā)生在太陽大氣的光球?qū)樱捎诤谧拥臏囟缺戎車投@得較暗。第(2)題，可直接從圖中讀出。第(3)題，耀斑往往與太陽黑子同步發(fā)生，太陽黑子的多少、大小可以作為太陽活動強弱的標(biāo)志。第(4)題，太陽大氣的這些異常現(xiàn)象通常會帶來很多負(fù)面影響。 答案：(1)光球　黑子的溫度比周圍低，所以看起來比較黑，其實黑子并不黑，只是暗一些 (2)2000　(3)耀斑　太陽黑子的多少和大小 （4）①影響天氣和氣候②影響地面的無線電短波通信③干擾地磁場，產(chǎn)生磁暴現(xiàn)象 8．解析：(1)a位于東北的東部北部的小興安嶺和長白山地區(qū)，陰雨天氣多，多年平均日照時數(shù)少。b地位于四川盆地，多陰天，多年平均太陽輻射總量小。(2)從P、Q兩地的緯度差異和海拔高低上分析。(3)我國能源需求量大，并且我國太陽能資源豐富，太陽能又是清潔的可再生能源，故我國太陽能光伏電池市場前景廣闊。 答案：(1)2 600；40。 (2)①緯度較低，太陽高度角大；②地勢較高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射的削弱作用小。 (3)①我國能源需求量大；②太陽能是清潔無污染的可再生能源；③我國太陽能資源豐富 111