地理必修 湘教版宇宙中的地球学考教案

地理必修Ⅰ

㈠宇宙中的地球

【天体系统及层次·识记】宇宙中的恒星、行星、卫星、流星体和彗星等各种天体，在万有引力作用下，都在有序地运动着。它们是以大小不等的核心天体为中心，形成不同等级的绕转系统，按照一定轨道，有规律地运动着的。在天文学上把这种天体相互绕转的运动系统，叫做天体系统。天体系统分成几个不同层次。以地球为核心天体，月球为绕转天体的天体系统，叫做地月系。它是最低层次的天体系统，以地球为核心天体的地月系半径只有大约38万千米。以太阳为核心天体，行星、卫星、流星体、彗星、小行星和行星际物质为绕转天体的天体系统，叫做太阳系。比太阳系更高一级的天体系统，是由几十亿乃至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统，叫做银河系，通称星系。它是一个庞大的天体系统，直径约为10万光年。在银河系之外，还有还有大约1250亿个与银河系同级别的天体系统，称为河外星系。银河系和所有的河外星系合在一起构成的最大天体系统，称为总星系。它包含了目前我们所知道的宇宙中的所有天体，也是可见的宇宙。下图为天体系统层次图。

中心天体：太阳

地球

太阳系 其他七大行星系

银河系 小行星、彗星、流星体等

其他恒星世界

河外星系

【太阳系概况及地球在太阳系的位置·识记】八大行星及其卫星，以及小行星、彗星、流星体等天体围绕太阳公转，构成太阳系。太阳是太阳系的中心天体，占太阳系总质量的99.86％。太阳系中的八大行星，按照与太阳的距离，由近及远依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。太阳系的八大行星都是按照自西向东沿着近似正圆的椭圆形轨道绕日运行，公转轨道大体在同一平面上。以地球为界，把八大行星分为地内行星（水星和金星）和地外行星（火星、木星、土星、天王星和海王星）。八大行星还可以分为

类地行星（水

星、金星、地

球和火星）、巨

行星（木星和

土星）和远日

行星（天王星

和海王星）。在

火星和木星的

轨道之间是小

行星带。地球

是离太阳较近

的一颗行星，日地平均距离1.5亿千米。

【地球是太阳系中普通而特殊的行星·识记】地球作为太阳系中的一颗普通行星，与其他7颗行星都具有的特点是：①都是不透明的近似球状的天体。②本身不发射可见光。③围绕自己的轴不停的自转，除金星外，其他都是自西向东自转。④绕日公转的轨道近似圆形

总星系 地月系 月球

（近圆性），轨道面几乎在同一平面上（共面性），绕日公转的方向都是自西向东（同向性）。

⑤八大行星的物质构成都有一定的相似性。地球上存在生命，尤其是高级智慧生命，使地球成为太阳系中的特殊行星：①安全而稳定的宇宙环境——大小行星各行其道，互不干扰；从地球的产生到地球上有生物的几十亿年期间，太阳没有明显的变化，地球所处的光照条件一直较稳定，生命演化没有中断。②地球上有生命物质存在的条件——日地距离适中，使地球表面有适宜的温度条件，保证有液态水存在的温度范围，为生物生存创造了条件；适宜的质量和体积，使地球引力足以保证大量的气体集聚在地球的周围，并演化形成以氮和氧为主的适合生物呼吸的大气；地球上有大量的水。

【太阳辐射的概况·识记】太阳辐射是太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。到达地面的太阳辐射，约占太阳辐射总量的二十二亿分之一。太阳辐射的波长范围在0.15～4微米之间，分为可见光、红外光和紫外光三部分。太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光波段，约占50％。

【太阳辐射对地球的影响·理解】太阳辐射对地球的影响包括两个方面，其一是对自然界的影响，它维持地球表面的温度，是地球上水、大气运动和生物活动的主要动力；第二个方面它是我们日常生活生产的能源。

【太阳活动对地球的影响·理解】太阳大气层（外部圈层）从里到外分为光球层、色球层和日冕层。太阳的可见光是从光球层发出的。色球层和日冕层要用特殊的仪器才能观察到。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，如太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风。太阳黑子出在光球层中，即光球层上的一些暗黑的斑点；太阳黑子有的年份多，有的年份少，其变化周期约为11年；太阳黑子数目多的地方和时期，也是耀斑等其他形式太阳活动出现频繁的地方和时期；太阳黑子的多少和大小，是太阳活动强弱的标志。耀斑和日珥出现在色球层中，耀斑爆发时，以无线电波、紫外线、X射线、γ射线以及高能带电粒子等形式向外释放大量的能量；耀斑爆发是太阳活动最强烈的显示。在日冕层，大量的高速带电粒子摆脱太阳的引力逃离太阳，称为太阳风。太阳活动对地球的影响包括以下几个方面：①对地球气候的影响。当太阳活动强烈时，地球上的气候会出现反常的变化。但目前就导致这种变化的原因、变化的规律尚未揭示清楚。②对地球电离层的影响。当太阳活动强烈时，会引起地球电离层的扰动，对依靠电离层反射来实现的无线电短波通讯会受到严重影响，甚至中断。③对地球磁场的影响。当太阳活动强烈时，会产生磁暴现象，

使磁针不能正确指示方向。④产生极光现象。当太阳活动强烈时，产

生的高能带电粒子与大气层中的大气分子相互作用，在高纬度地区产

生绚丽多彩的大气发光现象。极光是一种不可多得的旅游资源，但当

极光产生时，地面供电系统极易受到破坏。

【地球自转的方向、速度和周期·识记】地球的自转方向是自西

向东（从北极上空俯视，地球自转方向是逆时针方向；从南极上空俯

视，地球自转方向是顺时针方向）。自转速度分角速度和线速度：角速

度，即地表各处的点在单位时间内转过的角度，除极点为0外，各处

相等，约为15°/时；线速度，即地表各点在单位时间内转过的路程，

赤道最大，由此向两极递减。自转周期有恒星日和太阳日之分（右图）：

名称参照物转过角度时长应用

恒星日无限远处的恒星360°23时56分4秒在地球上看到的除太阳以外的恒星其东升西落的周期

太阳日太阳360°59′24时太阳东升西落的周期，即昼夜更替周期一个不透明的球体。昼夜交替是指昼和夜在地球上的不同地区交替出现。造成昼夜交替的主