2019-2020年高中地理 1.2《太陽、月球和地球的關系》導學案 舊人教版必修上冊.doc

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2019-2020年高中地理 1.2《太陽、月球和地球的關系》導學案 舊人教版必修上冊 一、太陽和月球是距離地球最近的兩個天體。地球與宇宙環(huán)境之間物質和能量的關系，更突出地體現(xiàn)在與這兩個天體之間的關系上。如前所述，從教材編寫的指導思想出發(fā)，教材不側重講述太陽和月球本身的一些知識，而是把重點放在講述太陽、月球與地球的關系上。這也是與原高中地理教材的不同之處。 　　二、太陽對地球的重要性是十分顯而易見的，可以說沒有太陽就沒有地球的一切。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，其根本動力就是太陽輻射。從能量的角度看問題，自然地理環(huán)境中大多數(shù)運動和變化，本質上就是太陽能如何分配、再分配和轉移。因此，太陽輻射是太陽對地球最大、也是最重要的貢獻。 　　教材先從三個方面介紹了有關太陽輻射的知識：其一，什么是太陽輻射；其二，太陽輻射的能量有多大；其三，為什么太陽有如此巨大的能量。在介紹第二個問題時，教材安排了一幅“太陽輻射和太陽常數(shù)”示意圖。太陽常數(shù)反映的是地球大氣上界面接受太陽輻射能量的情況，同時也體現(xiàn)了太陽輻射總量的多少。我們假設一個球面，它以太陽為中心，以日地平均距離為半徑。在這個球面上，每1平方厘米所得的太陽熱量都是8.16焦每分，這個球面所得到的太陽熱能總量就是球面積與太陽常數(shù)的乘積，約為2.321028焦。這就是整個太陽每分鐘所輻射的熱能總量。關于太陽能量的來源，教材簡單介紹了太陽核聚變反應。需要說明的是，太陽產生能量的方式是物質的質量轉變成能量。在這個過程中，太陽質量的損耗是相當小的，而產生的能量是相當大的。有人推算，1克氫聚變成氦，只會造成0.0069克的質量損失；而這一點點質量虧損所對應的是61011焦耳熱量。因此，不必擔心太陽質量會消耗殆盡。 　　太陽輻射對地球的影響，教材從兩個方面加以說明。第一，太陽輻射對地理環(huán)境形成和變化的影響。太陽輻射對地理環(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生風化，是顯而易見的；而間接的作用，教材從地理環(huán)境的驅動力的角度進行了闡述。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，大部分是在太陽驅動過程中完成的。教材選擇了熱量輸送的例子來說明這個觀點。學生在初中已經學過，太陽輻射具有緯度差異，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），溫度并沒有越來越高，熱量虧損的地方（如兩極），溫度也沒有越來越低，而是保持相對穩(wěn)定。這說明熱量在盈余區(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，不做細致解釋。第二，太陽輻射對人們生產和生活的影響。人們對太陽輻射作用最直接的感受，來自于它是人們進行生產和生活的主要能源。教材這里談到的能源，一部分是人們直接獲取的太陽能，一部分是由太陽能轉化的能源。從廣義的概念出發(fā)，可以籠統(tǒng)地認為這些都是太陽能的利用。教材以我國為例，說明我國太陽輻射總量的地區(qū)分布情況，并配合兩幅太陽能利用的照片。至于為什么說煤和石油等化石燃料固定了大量的太陽能，可以從煤和石油的成因上稍加說明。煤和石油都是地質歷史上由生物遺體形成的，而生物的生長需要吸收大量的太陽輻射能。從這個意義上說煤和石油中固定了大量的太陽輻射能。 　　三、太陽輻射體現(xiàn)了日地關系的一個方面。但是現(xiàn)代科學里所研究的日地關系，更多地側重在太陽活動性對地球的影響上。教材分兩個標題介紹這個內容。第一，太陽活動的主要類型。太陽活動的類型較多，現(xiàn)在人們認識到的就有黑子、耀斑、譜斑、日珥、日冕凝聚區(qū)等等活動現(xiàn)象。其中黑子是太陽活動的標志，耀斑是太陽活動最激烈的顯示，教材主要介紹了這兩個內容。在這一段中主要說明什么是黑子和耀斑，它們具有什么特點。黑子和耀斑出現(xiàn)在太陽大氣層的不同位置。因此，教材首先通過一幅圖來說明太陽大氣層的結構，讓學生明確黑子主要出現(xiàn)在太陽的光球層，耀斑主要出現(xiàn)在太陽的色球層。第二，太陽活動對地球的影響。太陽活動對地球的影響表現(xiàn)在許多方面，而且有些影響現(xiàn)在還在研究之中，沒有定論。就是對有定論的影響，要講清楚它們的物理機制，學生的基礎知識不夠，也不是地理課的任務。因此，教材把重點放在說明現(xiàn)象上。太陽活動對地球電離層和地球磁場的影響，現(xiàn)在不論在實際觀測和理論分析上都比較成熟，教材對此作了介紹。耀斑對地球的影響是突發(fā)性的，而且使地面產生短波通訊中斷、磁暴等一連串反應。教材中例舉了一些具體的事例。太陽活動對地球氣候的影響，至今還沒有整理出比較確切可靠并可以利用的統(tǒng)計規(guī)律，在理論工作上進展也不大。但是太陽黑子與降水的相關性，已經被得到證實。教材選取《中國大百科全書天文學》的一幅圖來說明這種相關性。此圖中有兩條曲線，紅色的是三個不同緯度地區(qū)實測的年降水量的分布；藍色的是三個不同緯度地區(qū)實測的太陽黑子相對數(shù)的變化。從圖中至少可以得出三個結論：一是降水量的年際變化與太陽黑子相對數(shù)的年變化有相關性；二是兩者的變化周期大體為11年；三是三個地區(qū)兩者的相關性并不完全一致，如12測站兩者全部為正相關，22測站兩者全部為負相關，36測站若干時段內是負相關，若干時段內是正相關。采用圖示的方法，一方面對教材內容的說明性強，另一方面培養(yǎng)學生讀圖分析問題的能力。 　　（選學內容） 　　四、能夠反映月、地、日三者關系的自然現(xiàn)象有很多，例如，月相、月食、日食、潮汐等等。教材受課時的限制，不可能全部講述這些知識。僅就這幾項內容來看，人們最經常見到的是月相，而且知識的難度不大，便于學生聯(lián)系實際理解，因此，教材選取月相的知識加以介紹。 　　教材主要通過圖示的方法，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來分析。一是由于月、地、日運動而形成的三者位置的變化。為了引導學生思考，教材在圖下設計了兩個問題，讓學生通過分析，了解朔、上弦、望、下弦四個位置時，月、地、日三者有怎樣的位置關系。很顯然，月球在位置A和C時，也就是在朔和望時，月、地、日三者在一條直線上，而在B和D時，也就是在上弦和下弦時，三者呈直角。二是月球本身不發(fā)光也不透明，只反射太陽光而發(fā)亮，也是月相形成的重要條件。 　　月相的變化是可以實地觀測到的，因此月相是實踐性比較強的一段內容。教材從這個特點出發(fā)，設計了一個活動，內容就是連續(xù)觀測月相。這個活動依靠學生在課后獨立完成。要求學生至少觀察新月、上弦月、滿月、下弦月四個月相，最好能觀察圖中所示的八個月相。一個月后要有檢查。 　　教材最后介紹了人們對月相的利用。教材主要說明人們利用月相的規(guī)律性，創(chuàng)造了計時制度。實際上人們對月相的利用不僅于此，比如，根據月相出現(xiàn)的空間位置，可以大致判斷方向。教學時可以作適當補充。 典例精評 例1 下列關于月亮的出沒時間的敘述正確的是( ) A.農歷初五的黃昏，月亮掛上西方的天空 B.農歷十五的傍晚，月亮從東方地平線上冉冉升起 C.農歷二十三的黎明，月亮從西方地平線落下 D.農歷初七的黃昏，月亮在上中天附近的位置 ［解析］ 根據公式算得各日期月亮從地平線上升起的時刻約為：初五為9∶40前后(說明：白天升起，但淹沒在日光中)；初七為 11∶20前后；農歷十五為18∶00前后；農歷二十三為 22∶40前后。初五這一天當太陽下山時，月亮已經在地平線上運行了18∶00-9∶40=8時20分，即這一天月亮在地平線上運行了約125，因此黃昏時的月亮掛在西邊的天空；初七這一天，當太陽下山時月亮在地平線上運行了約18∶00-11∶20=6∶40分左右，即這一天月亮在地平線上運行了約100，因此黃昏時月亮在上中天附近的位置；根據計算結果，農歷二十三這一天當太陽從東方升起時，月亮在地平線上已運行了約6小時，因此黎明時月亮應在上中天的位置。答案為B。 評注 掌握推算月亮出沒時間的計算方法，對于了解月亮出沒的規(guī)律，提高理論聯(lián)系實際的能力都有重大意義。 例2 月食時的月相一定是 ( ) A.新月 B.上弦月 C.滿月 D.下弦月 ［解析］ 月食發(fā)生時，日、地、月三者一定在一條直線上，因此可以排除選項B和D。新月時根本就看不到月亮，更看不到月食，A選項可以被排除。滿月時當月亮(局部或全部)處于地球的影子之中，即發(fā)生月食。答案為C。 評注 該題將月相與月食結合起來，主要是為考查學生對日、地、月三者位置關系的變化與月相變化之間關系的理解。