2022年高中地理 1.2《太阳、月球和地球的关系》导学案 旧人教版必修上册

2022年高中地理 1.2太阳、月球和地球的关系导学案 旧人教版必修上册一、太阳和月球是距离地球最近的两个天体。地球与宇宙环境之间物质和能量的关系，更突出地体现在与这两个天体之间的关系上。如前所述，从教材编写的指导思想出发，教材不侧重讲述太阳和月球本身的一些知识，而是把重点放在讲述太阳、月球与地球的关系上。这也是与原高中地理教材的不同之处。二、太阳对地球的重要性是十分显而易见的，可以说没有太阳就没有地球的一切。人类生存的地理环境中，有大气、水、生物等要素，这些要素本身和要素之间是在不断变化的，其根本动力就是太阳辐射。从能量的角度看问题，自然地理环境中大多数运动和变化，本质上就是太阳能如何分配、再分配和转移。因此，太阳辐射是太阳对地球最大、也是最重要的贡献。教材先从三个方面介绍了有关太阳辐射的知识：其一，什么是太阳辐射；其二，太阳辐射的能量有多大；其三，为什么太阳有如此巨大的能量。在介绍第二个问题时，教材安排了一幅“太阳辐射和太阳常数”示意图。太阳常数反映的是地球大气上界面接受太阳辐射能量的情况，同时也体现了太阳辐射总量的多少。我们假设一个球面，它以太阳为中心，以日地平均距离为半径。在这个球面上，每1平方厘米所得的太阳热量都是8.16焦每分，这个球面所得到的太阳热能总量就是球面积与太阳常数的乘积，约为2.321028焦。这就是整个太阳每分钟所辐射的热能总量。关于太阳能量的来源，教材简单介绍了太阳核聚变反应。需要说明的是，太阳产生能量的方式是物质的质量转变成能量。在这个过程中，太阳质量的损耗是相当小的，而产生的能量是相当大的。有人推算，1克氢聚变成氦，只会造成0.0069克的质量损失；而这一点点质量亏损所对应的是61011焦耳热量。因此，不必担心太阳质量会消耗殆尽。太阳辐射对地球的影响，教材从两个方面加以说明。第一，太阳辐射对地理环境形成和变化的影响。太阳辐射对地理环境的形成和变化，既有直接的作用，又有间接的作用。直接的作用，如岩石受温度变化的影响而产生风化，是显而易见的；而间接的作用，教材从地理环境的驱动力的角度进行了阐述。地球上的大气、水、生物是地理环境要素，它们本身的发展和变化，以及各要素之间的相互联系，大部分是在太阳驱动过程中完成的。教材选择了热量输送的例子来说明这个观点。学生在初中已经学过，太阳辐射具有纬度差异，因而各地获得的热量也有差异。但是热量盈余的地方（如赤道），温度并没有越来越高，热量亏损的地方（如两极），温度也没有越来越低，而是保持相对稳定。这说明热量在盈余区和亏损区之间不断传输，其传输方式主要是大气环流和洋流。大气环流和洋流在地理环境的形成和变化中扮演着极其重要的角色。由于后两个单元要分别讲到大气环流和洋流，这里只是一般性地提一下，不做细致解释。第二，太阳辐射对人们生产和生活的影响。人们对太阳辐射作用最直接的感受，来自于它是人们进行生产和生活的主要能源。教材这里谈到的能源，一部分是人们直接获取的太阳能，一部分是由太阳能转化的能源。从广义的概念出发，可以笼统地认为这些都是太阳能的利用。教材以我国为例，说明我国太阳辐射总量的地区分布情况，并配合两幅太阳能利用的照片。至于为什么说煤和石油等化石燃料固定了大量的太阳能，可以从煤和石油的成因上稍加说明。煤和石油都是地质历史上由生物遗体形成的，而生物的生长需要吸收大量的太阳辐射能。从这个意义上说煤和石油中固定了大量的太阳辐射能。三、太阳辐射体现了日地关系的一个方面。但是现代科学里所研究的日地关系，更多地侧重在太阳活动性对地球的影响上。教材分两个标题介绍这个内容。第一，太阳活动的主要类型。太阳活动的类型较多，现在人们认识到的就有黑子、耀斑、谱斑、日珥、日冕凝聚区等等活动现象。其中黑子是太阳活动的标志，耀斑是太阳活动最激烈的显示，教材主要介绍了这两个内容。在这一段中主要说明什么是黑子和耀斑，它们具有什么特点。黑子和耀斑出现在太阳大气层的不同位置。因此，教材首先通过一幅图来说明太阳大气层的结构，让学生明确黑子主要出现在太阳的光球层，耀斑主要出现在太阳的色球层。第二，太阳活动对地球的影响。太阳活动对地球的影响表现在许多方面，而且有些影响现在还在研究之中，没有定论。就是对有定论的影响，要讲清楚它们的物理机制，学生的基础知识不够，也不是地理课的任务。因此，教材把重点放在说明现象上。太阳活动对地球电离层和地球磁场的影响，现在不论在实际观测和理论分析上都比较成熟，教材对此作了介绍。耀斑对地球的影响是突发性的，而且使地面产生短波通讯中断、磁暴等一连串反应。教材中例举了一些具体的事例。太阳活动对地球气候的影响，至今还没有整理出比较确切可靠并可以利用的统计规律，在理论工作上进展也不大。但是太阳黑子与降水的相关性，已经被得到证实。教材选取中国大百科全书天文学的一幅图来说明这种相关性。此图中有两条曲线，红色的是三个不同纬度地区实测的年降水量的分布；蓝色的是三个不同纬度地区实测的太阳黑子相对数的变化。从图中至少可以得出三个结论：一是降水量的年际变化与太阳黑子相对数的年变化有相关性；二是两者的变化周期大体为11年；三是三个地区两者的相关性并不完全一致，如12测站两者全部为正相关，22测站两者全部为负相关，36测站若干时段内是负相关，若干时段内是正相关。采用图示的方法，一方面对教材内容的说明性强，另一方面培养学生读图分析问题的能力。（选学内容）四、能够反映月、地、日三者关系的自然现象有很多，例如，月相、月食、日食、潮汐等等。教材受课时的限制，不可能全部讲述这些知识。仅就这几项内容来看，人们最经常见到的是月相，而且知识的难度不大，便于学生联系实际理解，因此，教材选取月相的知识加以介绍。教材主要通过图示的方法，分析了月相的成因和月相变化的规律性。月相的成因主要从两点来分析。一是由于月、地、日运动而形成的三者位置的变化。为了引导学生思考，教材在图下设计了两个问题，让学生通过分析，了解朔、上弦、望、下弦四个位置时，月、地、日三者有怎样的位置关系。很显然，月球在位置A和C时，也就是在朔和望时，月、地、日三者在一条直线上，而在B和D时，也就是在上弦和下弦时，三者呈直角。二是月球本身不发光也不透明，只反射太阳光而发亮，也是月相形成的重要条件。月相的变化是可以实地观测到的，因此月相是实践性比较强的一段内容。教材从这个特点出发，设计了一个活动，内容就是连续观测月相。这个活动依靠学生在课后独立完成。要求学生至少观察新月、上弦月、满月、下弦月四个月相，最好能观察图中所示的八个月相。一个月后要有检查。教材最后介绍了人们对月相的利用。教材主要说明人们利用月相的规律性，创造了计时制度。实际上人们对月相的利用不仅于此，比如，根据月相出现的空间位置，可以大致判断方向。教学时可以作适当补充。典例精评 例1 下列关于月亮的出没时间的叙述正确的是( ) A.农历初五的黄昏，月亮挂上西方的天空 B.农历十五的傍晚，月亮从东方地平线上冉冉升起 C.农历二十三的黎明，月亮从西方地平线落下 D.农历初七的黄昏，月亮在上中天附近的位置 解析 根据公式算得各日期月亮从地平线上升起的时刻约为：初五为940前后(说明：白天升起，但淹没在日光中)；初七为 1120前后；农历十五为1800前后；农历二十三为 2240前后。初五这一天当太阳下山时，月亮已经在地平线上运行了1800-940=8时20分，即这一天月亮在地平线上运行了约125，因此黄昏时的月亮挂在西边的天空；初七这一天，当太阳下山时月亮在地平线上运行了约1800-1120=640分左右，即这一天月亮在地平线上运行了约100，因此黄昏时月亮在上中天附近的位置；根据计算结果，农历二十三这一天当太阳从东方升起时，月亮在地平线上已运行了约6小时，因此黎明时月亮应在上中天的位置。答案为B。评注 掌握推算月亮出没时间的计算方法，对于了解月亮出没的规律，提高理论联系实际的能力都有重大意义。例2 月食时的月相一定是 ( ) A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月 解析 月食发生时，日、地、月三者一定在一条直线上，因此可以排除选项B和D。新月时根本就看不到月亮，更看不到月食，A选项可以被排除。满月时当月亮(局部或全部)处于地球的影子之中，即发生月食。答案为C。评注 该题将月相与月食结合起来，主要是为考查学生对日、地、月三者位置关系的变化与月相变化之间关系的理解。