2022年高中地理 1.2《太陽(yáng)、月球和地球的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案 舊人教版必修上冊(cè)

2022年高中地理 1.2太陽(yáng)、月球和地球的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案 舊人教版必修上冊(cè)一、太陽(yáng)和月球是距離地球最近的兩個(gè)天體。地球與宇宙環(huán)境之間物質(zhì)和能量的關(guān)系，更突出地體現(xiàn)在與這兩個(gè)天體之間的關(guān)系上。如前所述，從教材編寫的指導(dǎo)思想出發(fā)，教材不側(cè)重講述太陽(yáng)和月球本身的一些知識(shí)，而是把重點(diǎn)放在講述太陽(yáng)、月球與地球的關(guān)系上。這也是與原高中地理教材的不同之處。二、太陽(yáng)對(duì)地球的重要性是十分顯而易見(jiàn)的，可以說(shuō)沒(méi)有太陽(yáng)就沒(méi)有地球的一切。人類生存的地理環(huán)境中，有大氣、水、生物等要素，這些要素本身和要素之間是在不斷變化的，其根本動(dòng)力就是太陽(yáng)輻射。從能量的角度看問(wèn)題，自然地理環(huán)境中大多數(shù)運(yùn)動(dòng)和變化，本質(zhì)上就是太陽(yáng)能如何分配、再分配和轉(zhuǎn)移。因此，太陽(yáng)輻射是太陽(yáng)對(duì)地球最大、也是最重要的貢獻(xiàn)。教材先從三個(gè)方面介紹了有關(guān)太陽(yáng)輻射的知識(shí)：其一，什么是太陽(yáng)輻射；其二，太陽(yáng)輻射的能量有多大；其三，為什么太陽(yáng)有如此巨大的能量。在介紹第二個(gè)問(wèn)題時(shí)，教材安排了一幅“太陽(yáng)輻射和太陽(yáng)常數(shù)”示意圖。太陽(yáng)常數(shù)反映的是地球大氣上界面接受太陽(yáng)輻射能量的情況，同時(shí)也體現(xiàn)了太陽(yáng)輻射總量的多少。我們假設(shè)一個(gè)球面，它以太陽(yáng)為中心，以日地平均距離為半徑。在這個(gè)球面上，每1平方厘米所得的太陽(yáng)熱量都是8.16焦每分，這個(gè)球面所得到的太陽(yáng)熱能總量就是球面積與太陽(yáng)常數(shù)的乘積，約為2.32×1028焦。這就是整個(gè)太陽(yáng)每分鐘所輻射的熱能總量。關(guān)于太陽(yáng)能量的來(lái)源，教材簡(jiǎn)單介紹了太陽(yáng)核聚變反應(yīng)。需要說(shuō)明的是，太陽(yáng)產(chǎn)生能量的方式是物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量。在這個(gè)過(guò)程中，太陽(yáng)質(zhì)量的損耗是相當(dāng)小的，而產(chǎn)生的能量是相當(dāng)大的。有人推算，1克氫聚變成氦，只會(huì)造成0.0069克的質(zhì)量損失；而這一點(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的是6×1011焦耳熱量。因此，不必?fù)?dān)心太陽(yáng)質(zhì)量會(huì)消耗殆盡。太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響，教材從兩個(gè)方面加以說(shuō)明。第一，太陽(yáng)輻射對(duì)地理環(huán)境形成和變化的影響。太陽(yáng)輻射對(duì)地理環(huán)境的形成和變化，既有直接的作用，又有間接的作用。直接的作用，如巖石受溫度變化的影響而產(chǎn)生風(fēng)化，是顯而易見(jiàn)的；而間接的作用，教材從地理環(huán)境的驅(qū)動(dòng)力的角度進(jìn)行了闡述。地球上的大氣、水、生物是地理環(huán)境要素，它們本身的發(fā)展和變化，以及各要素之間的相互聯(lián)系，大部分是在太陽(yáng)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中完成的。教材選擇了熱量輸送的例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)觀點(diǎn)。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)，太陽(yáng)輻射具有緯度差異，因而各地獲得的熱量也有差異。但是熱量盈余的地方（如赤道），溫度并沒(méi)有越來(lái)越高，熱量虧損的地方（如兩極），溫度也沒(méi)有越來(lái)越低，而是保持相對(duì)穩(wěn)定。這說(shuō)明熱量在盈余區(qū)和虧損區(qū)之間不斷傳輸，其傳輸方式主要是大氣環(huán)流和洋流。大氣環(huán)流和洋流在地理環(huán)境的形成和變化中扮演著極其重要的角色。由于后兩個(gè)單元要分別講到大氣環(huán)流和洋流，這里只是一般性地提一下，不做細(xì)致解釋。第二，太陽(yáng)輻射對(duì)人們生產(chǎn)和生活的影響。人們對(duì)太陽(yáng)輻射作用最直接的感受，來(lái)自于它是人們進(jìn)行生產(chǎn)和生活的主要能源。教材這里談到的能源，一部分是人們直接獲取的太陽(yáng)能，一部分是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的能源。從廣義的概念出發(fā)，可以籠統(tǒng)地認(rèn)為這些都是太陽(yáng)能的利用。教材以我國(guó)為例，說(shuō)明我國(guó)太陽(yáng)輻射總量的地區(qū)分布情況，并配合兩幅太陽(yáng)能利用的照片。至于為什么說(shuō)煤和石油等化石燃料固定了大量的太陽(yáng)能，可以從煤和石油的成因上稍加說(shuō)明。煤和石油都是地質(zhì)歷史上由生物遺體形成的，而生物的生長(zhǎng)需要吸收大量的太陽(yáng)輻射能。從這個(gè)意義上說(shuō)煤和石油中固定了大量的太陽(yáng)輻射能。三、太陽(yáng)輻射體現(xiàn)了日地關(guān)系的一個(gè)方面。但是現(xiàn)代科學(xué)里所研究的日地關(guān)系，更多地側(cè)重在太陽(yáng)活動(dòng)性對(duì)地球的影響上。教材分兩個(gè)標(biāo)題介紹這個(gè)內(nèi)容。第一，太陽(yáng)活動(dòng)的主要類型。太陽(yáng)活動(dòng)的類型較多，現(xiàn)在人們認(rèn)識(shí)到的就有黑子、耀斑、譜斑、日珥、日冕凝聚區(qū)等等活動(dòng)現(xiàn)象。其中黑子是太陽(yáng)活動(dòng)的標(biāo)志，耀斑是太陽(yáng)活動(dòng)最激烈的顯示，教材主要介紹了這兩個(gè)內(nèi)容。在這一段中主要說(shuō)明什么是黑子和耀斑，它們具有什么特點(diǎn)。黑子和耀斑出現(xiàn)在太陽(yáng)大氣層的不同位置。因此，教材首先通過(guò)一幅圖來(lái)說(shuō)明太陽(yáng)大氣層的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生明確黑子主要出現(xiàn)在太陽(yáng)的光球?qū)?，耀斑主要出現(xiàn)在太陽(yáng)的色球?qū)?。第二，太?yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響表現(xiàn)在許多方面，而且有些影響現(xiàn)在還在研究之中，沒(méi)有定論。就是對(duì)有定論的影響，要講清楚它們的物理機(jī)制，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)不夠，也不是地理課的任務(wù)。因此，教材把重點(diǎn)放在說(shuō)明現(xiàn)象上。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球電離層和地球磁場(chǎng)的影響，現(xiàn)在不論在實(shí)際觀測(cè)和理論分析上都比較成熟，教材對(duì)此作了介紹。耀斑對(duì)地球的影響是突發(fā)性的，而且使地面產(chǎn)生短波通訊中斷、磁暴等一連串反應(yīng)。教材中例舉了一些具體的事例。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球氣候的影響，至今還沒(méi)有整理出比較確切可靠并可以利用的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，在理論工作上進(jìn)展也不大。但是太陽(yáng)黑子與降水的相關(guān)性，已經(jīng)被得到證實(shí)。教材選取中國(guó)大百科全書·天文學(xué)的一幅圖來(lái)說(shuō)明這種相關(guān)性。此圖中有兩條曲線，紅色的是三個(gè)不同緯度地區(qū)實(shí)測(cè)的年降水量的分布；藍(lán)色的是三個(gè)不同緯度地區(qū)實(shí)測(cè)的太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)的變化。從圖中至少可以得出三個(gè)結(jié)論：一是降水量的年際變化與太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)的年變化有相關(guān)性；二是兩者的變化周期大體為11年；三是三個(gè)地區(qū)兩者的相關(guān)性并不完全一致，如12測(cè)站兩者全部為正相關(guān)，22測(cè)站兩者全部為負(fù)相關(guān)，36測(cè)站若干時(shí)段內(nèi)是負(fù)相關(guān)，若干時(shí)段內(nèi)是正相關(guān)。采用圖示的方法，一方面對(duì)教材內(nèi)容的說(shuō)明性強(qiáng)，另一方面培養(yǎng)學(xué)生讀圖分析問(wèn)題的能力。（選學(xué)內(nèi)容）四、能夠反映月、地、日三者關(guān)系的自然現(xiàn)象有很多，例如，月相、月食、日食、潮汐等等。教材受課時(shí)的限制，不可能全部講述這些知識(shí)。僅就這幾項(xiàng)內(nèi)容來(lái)看，人們最經(jīng)常見(jiàn)到的是月相，而且知識(shí)的難度不大，便于學(xué)生聯(lián)系實(shí)際理解，因此，教材選取月相的知識(shí)加以介紹。教材主要通過(guò)圖示的方法，分析了月相的成因和月相變化的規(guī)律性。月相的成因主要從兩點(diǎn)來(lái)分析。一是由于月、地、日運(yùn)動(dòng)而形成的三者位置的變化。為了引導(dǎo)學(xué)生思考，教材在圖下設(shè)計(jì)了兩個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生通過(guò)分析，了解朔、上弦、望、下弦四個(gè)位置時(shí)，月、地、日三者有怎樣的位置關(guān)系。很顯然，月球在位置A和C時(shí)，也就是在朔和望時(shí)，月、地、日三者在一條直線上，而在B和D時(shí)，也就是在上弦和下弦時(shí)，三者呈直角。二是月球本身不發(fā)光也不透明，只反射太陽(yáng)光而發(fā)亮，也是月相形成的重要條件。月相的變化是可以實(shí)地觀測(cè)到的，因此月相是實(shí)踐性比較強(qiáng)的一段內(nèi)容。教材從這個(gè)特點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)活動(dòng)，內(nèi)容就是連續(xù)觀測(cè)月相。這個(gè)活動(dòng)依靠學(xué)生在課后獨(dú)立完成。要求學(xué)生至少觀察新月、上弦月、滿月、下弦月四個(gè)月相，最好能觀察圖中所示的八個(gè)月相。一個(gè)月后要有檢查。教材最后介紹了人們對(duì)月相的利用。教材主要說(shuō)明人們利用月相的規(guī)律性，創(chuàng)造了計(jì)時(shí)制度。實(shí)際上人們對(duì)月相的利用不僅于此，比如，根據(jù)月相出現(xiàn)的空間位置，可以大致判斷方向。教學(xué)時(shí)可以作適當(dāng)補(bǔ)充。典例精評(píng) 例1 下列關(guān)于月亮的出沒(méi)時(shí)間的敘述正確的是( ) A.農(nóng)歷初五的黃昏，月亮掛上西方的天空 B.農(nóng)歷十五的傍晚，月亮從東方地平線上冉冉升起 C.農(nóng)歷二十三的黎明，月亮從西方地平線落下 D.農(nóng)歷初七的黃昏，月亮在上中天附近的位置 解析 根據(jù)公式算得各日期月亮從地平線上升起的時(shí)刻約為：初五為940前后(說(shuō)明：白天升起，但淹沒(méi)在日光中)；初七為 1120前后；農(nóng)歷十五為1800前后；農(nóng)歷二十三為 2240前后。初五這一天當(dāng)太陽(yáng)下山時(shí)，月亮已經(jīng)在地平線上運(yùn)行了1800-940=8時(shí)20分，即這一天月亮在地平線上運(yùn)行了約125°，因此黃昏時(shí)的月亮掛在西邊的天空；初七這一天，當(dāng)太陽(yáng)下山時(shí)月亮在地平線上運(yùn)行了約1800-1120=640分左右，即這一天月亮在地平線上運(yùn)行了約100°，因此黃昏時(shí)月亮在上中天附近的位置；根據(jù)計(jì)算結(jié)果，農(nóng)歷二十三這一天當(dāng)太陽(yáng)從東方升起時(shí)，月亮在地平線上已運(yùn)行了約6小時(shí)，因此黎明時(shí)月亮應(yīng)在上中天的位置。答案為B。評(píng)注 掌握推算月亮出沒(méi)時(shí)間的計(jì)算方法，對(duì)于了解月亮出沒(méi)的規(guī)律，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力都有重大意義。例2 月食時(shí)的月相一定是 ( ) A.新月 B.上弦月 C.滿月 D.下弦月 解析 月食發(fā)生時(shí)，日、地、月三者一定在一條直線上，因此可以排除選項(xiàng)B和D。新月時(shí)根本就看不到月亮，更看不到月食，A選項(xiàng)可以被排除。滿月時(shí)當(dāng)月亮(局部或全部)處于地球的影子之中，即發(fā)生月食。答案為C。評(píng)注 該題將月相與月食結(jié)合起來(lái)，主要是為考查學(xué)生對(duì)日、地、月三者位置關(guān)系的變化與月相變化之間關(guān)系的理解。