鲁教版高中地理必修一第一单元第1节--宇宙中的地球知识点归纳.pdf

鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳1/17第一单元第一单元 从宇宙看地球从宇宙看地球第一节第一节 地球的宇宙化境地球的宇宙化境一、宇宙一、宇宙1.1.宇宙的特性宇宙的特性（1）物质性）物质性:宇宙中物质的存在形式称为天体，形式是多种多样的，恒星和星云是最基本的天体。太阳是距离地球最近的一颗恒星。具体如下图所示：天体天体概念概念其他其他恒星由炽热气态物质组成，质量庞大，能自行发热发光的球形或接近球形的天体温度高、自己能发光，除太阳外，距离地球都很遥远星云由气体和尘埃物质组成的云雾状天体，主要成分是氢与恒星相比，具有体积大、质量大、密度小的特点行星沿椭圆形轨道绕恒星运转的球状天体本身不发光，反射恒星光而发亮卫星绕行星公转的质量很小的球状天体月球是地球唯一的天然卫星彗星在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量很小的天体，呈云雾状的独特外貌哈雷彗星是著名的大彗星，其公转周期为 76 年流星体星际空间数量总多的尘埃和固体小块。数量众多，大小不一 流星体进入地球大气层与空气摩擦形成流星现象。沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体，称为流星群。流星群与地球相遇时，人们会看到某一区域某一时间流星数目显著增加，有时甚至像下雨一样，这种现象称为流星雨。大多数是以辐射点所在星座或附近的恒星命名，如狮子座流星雨。方法技巧方法技巧“三看法三看法”判断天体判断天体 判断某一物质是不是天体，关键看它是不是宇宙间的物质存在形式，如星际物质尽管用肉眼看不见，鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳2/17但它是天体。1.看它是不是位于地球的大气层之外。位于地球的大气层之外的是天体，否则不是天体。如：正在运行的人造卫星、宇宙飞船等叫做人造天体；发射架上的同步卫星、陨星或回收到地球上的人造卫星等则不能叫天体。2.看它是不是天体的一部分，若为天体的附和物，或为天体的一部分，不是天体。如：地球上的大气圈作为地球的附属物，不是天体，而星际间的气体和尘埃则是天体。嫦娥二号绕月运转时是天体，但撞击并落到月球上之后就不再是天体。例：在太空运行的“神舟十号”飞船是不是天体？为什么？着陆的返回舱呢？在太空中运行的“神舟十号”是天体，着陆的返回舱不再是天体。天体包括自然天体和人造天体。地球作为一个整体是天体，但地球的一部分或附属物就不能叫做天体，例如按航线飞行的飞机、天空中的白云、待发射的航天飞机；人造的航天器在太空中运行时才能称为天体(人造天体)，但返回地球低层大气或地面后成为地球的一部分时，则不再是天体。3.看它有没有独立的运行轨道。例如:判断流星体、流星现象与陨星是否属于天体。（2）运动性）运动性:宇宙中的天体都在运动着，天体间的相互吸引、相互绕转相互吸引、相互绕转构成了不同级别的天体系统。其层次关系如下图：天体系统的形成必须具备的两个条件：相互吸引、相互绕转。说明 ：1.总星系不是宇宙，总星系是目前人类能够观察到的宇宙，可称为“可见宇宙”或者“已知宇鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳3/17宙”，是最高级的天体系统，仅仅是宇宙的一部分。随着科技的进步，总星系的范围会不断扩大。2两颗以上的天体相互吸引、绕转才能组成天体系统，谁的质量大且被其他天体绕转，谁就是其中心天体。例如，太阳质量约占整个太阳系的 99.86%，故太阳是太阳系的中心天体。结论：宇宙是时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界，具有无限性。结论：宇宙是时间和空间的统一体，是运动、发展和变化着的物质世界，具有无限性。宇宙中天体是在不停的运动的；由于引力的原因，运动着的天体之间是相互吸引、相互绕转的：运动着的天体形成了不同的天体系统。天体系统是宇宙中的天体存在的主要方式，它使锝宇宙空间变的有序，有序是宇宙中天体存在和运动的最主要的特征，同时对地球也产生了十分深远的影响。二、太阳二、太阳（一）太阳系（一）太阳系（1）太阳成为太阳系的中心天体的原因是：质量大（太阳质量约占整个太阳系的 99.86%），引力大。（2）小行星带位于火星轨道与木星轨道之间。【记忆：小行星带的位置:“火烧木头灰烬多”。】（3）Error!Error!八颗行星分类（4）从图中可以直观看出，八大行星公转特点的相似性。同向性绕日公转方向都是自西向东。近圆性各行星公转轨道形状近似圆形。共面性轨道面几乎在同一平面上。（5）大多数彗星绕日公转的轨道呈扁长的椭圆形，公转的方向是自东向西，从图中看呈顺时针方向；彗星的彗尾总是背向太阳，离太阳越近，彗尾越长，反之越短。（二）太阳（二）太阳鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳4/171.1.太阳的大气层结构太阳的大气层结构2.2.太阳活动太阳活动（1）太阳活动的主要类型太阳活动概念成因黑子光球层上出现的黑色斑点。活动周期大约为 11 年。黑子是太阳活动强弱的标志是光球层中高速旋转的气体旋涡，由于其温度比周围区域低 10001500K 左右，所以才显得暗一些耀斑色球层的某些区域突然出现大而亮的斑块。耀斑是太阳活动最激烈的显示是色球层中高度集中的能量释放过程，又称太阳色球爆发日珥从色球层中向外猛烈地喷出的高达几万千米至几十万千米的红色火焰红色火焰状的物质从色球层中喷射出来，主要存在于日冕层中，然后向色球层降落，比较稠密太阳风从日冕层飞向行星际空间的高能带电离子流，好像是从太阳大气吹出来的一股“风”日冕层受到的太阳吸引力较小，它的高温使高能带电粒子高速向外运动，不断地飞逸到行星际空间关系通常，黑子活动增强的年份是耀斑频繁爆发的年份，黑子所在区域上方也是耀斑出现频率最高的区域。耀斑随黑子的变化同步起落，体现了太阳活动的整体性。在太阳活动高峰年，太阳风的强度相应增大 注：注：太阳活动是太阳表层物质运动和变化的结果，不影响太阳内部的基本稳定。2.太阳活动对地球的影响太阳活动对地球的影响鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳5/17影响内容影响气候世界上许多地区降水量的年际变化，与黑子的变化周期有一定的相关性；亚寒带树木年轮有规律的疏密变化与黑子 11 年的活动周期相对应；黑子活动高峰年，气候反常的几率增多，反之气候状况相对平稳扰乱电离层太阳黑子和耀斑增多时，其发射的电磁波进入地球电离层，会引起电离层扰动，依靠电离层传播的短波无线电信号被部分或全部吸收，使地球上无线电短波通信受到影响，甚至使其出现短暂的中断干扰地球磁场当太阳活动增强时，太阳大气抛出的高能带电粒子流会扰乱地球磁场，使其突然出现“磁暴”现象，导致罗盘指针剧烈颤动，不能正确指示方向产生极光太阳大气抛出的高能带电粒子流高速冲进两极地区的高空大气，与那里的稀薄大气相互碰撞，出现极光导致自然灾害地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关，如地震、水旱灾害等说明：说明：防御：重视对太阳活动的观测和预测，力图把太阳活动可能造成的不利影响降到最低；太阳活动对无线电短波通信和地球磁场的影响白天较强；极光现象出现在高纬度地区冬半年的夜晚。简单记忆：简单记忆：(1)扰动电离层，影响无线电短波通信。(2)扰乱地球磁场，产生“磁暴”现象。(3)高能带电粒子流冲进两极高空，产生“极光”现象。(4)许多自然灾害的发生与太阳活动有关。2.2.太阳辐射太阳辐射鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳6/17（1 1）概念：）概念：太阳源源不断地以电磁波的形式向外传递能量，称太阳辐射（solar radiation）。它是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射所传递的能量，称太阳辐射能。地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十亿分之一，但却是地球大气运动的主要能量源泉。拓展：太阳辐射光谱拓展：太阳辐射光谱 太阳辐射能按波长的分布称太阳辐射光谱。地球大气上界的太阳辐射光谱的主要波长范围（99%以上）在 0.154.0 微米之间。大约 50%的太阳辐射能量在可见光谱区（波长 0.40.76 微米），7%在紫外光谱区（波长0.76 微米），最大能量在波长 0.475 微米处。【由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约 3120 微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。】鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳7/17（2 2）能量来源：）能量来源：太阳内部的核聚变反应。太阳内部的组成成分主要是氢和氮，在高温、高压的环境下，4 个氢原子聚变为 1 个氦原子，原子核亏损很小的一部分质量，这部分质量转化为巨大的能量，这就是核聚变反应。这种反映与目前人类制造的一些核武器和一些核电站的核反应从理论上来看是基本相同的。4HHe+能量太阳内部的这种核聚变反应有没有终结的一天?有。但是目前人类还不用担心，因为尽管太阳每秒钟由于核聚变反应损耗约 400 万吨的质量，但在太阳已经存在底 50 亿年里，只消耗了大约 003的质量，太阳目前正处在青壮年时期，也正因为如此，太阳才能给地球提供源源不断的能量，地球才能在稳定的能量环境中孕育出生命。（3 3）太阳辐射太阳对地球的影响）太阳辐射太阳对地球的影响 太阳直接为地球提供了光、热资源，地球上生物的生长发育离不开太阳。太阳辐射能维持着地表温度，是促进地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力。作为工业主要能源的煤、石油等矿物燃料，是地质历史时期生物固定以后积累下来的太阳能。太阳辐射能是我们日常生活和生产所用的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电站的主要能量来源。（4 4）来自太阳辐射的能源：）来自太阳辐射的能源：煤、石油、天然气、水能等和风能、太阳能等常规能源。水能：是势位较高的水分子释放其势能转化成的动能。水分子向高处蒸发上升，来源于太阳给予的能量。风能：是地表大气受热不均产生的运动，其能量直接来于太阳辐射。煤、石油：是地质历史时期，地球生物体内固定的太阳能。太阳能：核聚变反应。（5 5）全球太阳辐射的分布）全球太阳辐射的分布 全球年太阳辐射量大体从低纬向高纬递减，南、北半球纬度值相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反，且不同季节表现出的结果并不相同。如图所示(注：图中的横剖面表示的是某一时间太阳辐射随纬度的分布情况，纵剖面表示的是某一纬度太阳辐射随时间的变化情况)：鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳8/17 世界各地年太阳辐射总量分布不均衡，总体分布特征如下：世界各地年太阳辐射总量分布不均衡，总体分布特征如下：时间分布：时间分布：夏季太阳辐射强于冬季。我国太阳年辐射总量的空间分布特点我国太阳年辐射总量的空间分布特点我国大部分地区位于中纬度，太阳高度角较大，各地年太阳辐射总量差异较大，从大兴安岭向西南，经北京西侧、兰州、昆明，再折向北，到西藏南部，这一条线以西以北的广大地区，太阳辐射量特别丰富。我国太阳能分布的高值和低值中心均位于北纬 2235之间，在北纬 3040地区，随纬度增高太阳辐射能增加，北纬 40以北，大致由东向西太阳辐射能逐渐增加。具体分布如图所示：鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳9/17（3 3）影响太阳辐射强度的因素）影响太阳辐射强度的因素 分析地面太阳辐射的强弱主要从到达地面的太阳辐射的影响因素上去分析，必须注意两个问题：一是影响的因素有哪些；二是具体问题具体分析。影响地面太阳辐射的因素可总结如下：纬度高低影响太阳高度角，是最主要的因素。纬度越低，太阳高度角愈大，等量的太阳辐射散布的面积愈小，光热愈集中，地表单位面积上获得的太阳辐射能量愈多，太阳辐射强度越大，如撒哈拉沙漠太阳能丰富。同时，太阳高度越大，太阳辐射穿过的大气层路径就越短，被削弱得就越少。反之，太阳高度角愈小，太阳辐射强度就愈小。提示：1.青藏高原成为太阳辐射的高值中心，主要是因为：纬度相对较低，太阳高度角大；海拔高，空气稀薄；空气中尘埃含量较少，大气透明度高；晴天较多，日照时间较长，大气对太阳辐射的削弱作用小，到达地面的太阳辐射能量多。2.四川盆地成为低值中心的原因在于：盆地地形，水汽不易散发，空气中水汽含量多，阴天、雾天较多，对太阳辐射削弱作用强，从而造成日照时间短，日照强度弱，太阳能资源贫乏。鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳10/17天气状况。多阴雨天气的地区，云层或尘埃对太阳辐射的削弱作用强，到达地面的太阳辐射少；多晴朗天气的地区，对太阳辐射的削弱少，到达地面的太阳辐射多。如我国东部地区阴天多，太阳辐射少；赤道地区多对流雨，阴天多，太阳辐射少。台湾岛、海南岛东南部为迎风坡，多阴雨天气，太阳辐射少；而西北部为山脉背风坡，晴天多，太阳辐射强；塔里木盆地深居内陆，降水少，晴天多，太阳辐射强。海拔高低。海拔高，空气稀薄，大气透明度好，固体杂质、水汽少，晴天多，到达地面的太阳辐射多，故太阳辐射强。日照时间长短。日照时间长，太阳辐射强。纬度：极圈以内地区有极昼极夜现象，极圈以外地区夏季日照时数多于冬季。如 1 月份，南极为极昼，北极为极夜，南极比北极的太阳辐射强。地势：一般地势高的高原日照时数多于地势低的盆地 天气：多阴雨天气的地区，日照时数少，多晴朗天气的地区，日照时数多说明：一个地区获得太阳辐射能的多少主要取决于两个因素：说明：一个地区获得太阳辐射能的多少主要取决于两个因素：太阳高度。太阳高度。当地的天气状况。当地的天气状况。简记：分析到达地面太阳辐射强弱的方法简记：分析到达地面太阳辐射强弱的方法(1)太阳辐射量的大小与纬度、大气层厚度、云量呈负相关。(2)太阳辐射量的大小与海拔(地势)呈正相关。(3)太阳辐射量的大小也与坡向有关。阳坡强于阴坡；背风坡强于迎风坡(但要因地而论)。鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳11/17鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳12/17三、地球三、地球1.1.地球的普通性与特殊性地球的普通性与特殊性（1 1）地球的普通性：）地球的普通性：地球与其它行星的运动特征相似，都按自西向东的方向绕太阳公转；公转的轨道都近似圆形；公转轨道面几乎在同一平面上，即具有同向性、共面性、近圆性的特征。（2 2）地球的特殊性：）地球的特殊性：地球是太阳系中唯一有生命存在的天体。分析地球上生命存在的条件，要结合生命存在所必备的水、气、热等条件，从地球的外部条件和自身条件两方面综合分析，具体如下：外部条件“安全”和“稳定”：“安全”安全的宇宙环境：太阳系中，大小行星各行其道，互不干扰。（八大行星绕日公转，其运动是有序的(同向性、共面性和近圆性)，不会在运动中发生碰撞。）“稳定”稳定的太阳光照：亿万年以来，太阳光照条件没有明显的变化。自身条件三个适中：温度过高，热扰动太强，原子无法结合，分子无法形成，生命就无法出现；温度过低分子聚集，物质只能以固态和晶体存在，生物无法生存。地球的平均温度是 15，有利于生命过程的发生和发展。适中的质量和体积使得地球的引力适中，从而在地球的外部形成了原始的大气层，原始大气经过漫长的演化，形成了适宜生物呼吸的大气。如果地球质量和体积太小，引力太弱，气体就会逃逸；如果地球质量和体积过大，大气层就会过厚，而且会保持太多的有害气体。鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳13/17【迁移应用迁移应用】月球上没有生命存在的原因月球上没有生命存在的原因月球体积和质量太小，不能够在其表面形成大气层；月球自转周期过长，同时缺少大气层对太阳辐射的削弱和保温作用，因此，白天气温太高，晚上气温过低，液态水无法存在。【方法技巧方法技巧】生命存在问题的思路分析生命存在问题的思路分析在分析某行星是否有生命物质存在时可从“四看”入手分析：一看：该行星所处的宇宙环境是否安全稳定。二看：该行星是否有适宜的温度。从距恒星的距离远近、自转和公转周期长短、大气层方面分析。三看：该行星周围有无适合生物呼吸的大气。从该行星的体积、质量和大气演化方面分析。四看：该行星是否有液态的水。某行星具有适宜的温度、适合生物呼吸的大气、液态水这三个基本条件，该行星上就可能有生命物质存在。鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳14/172.2.卫星发射基地选址的条件卫星发射基地选址的条件（1 1）气象条件：气候干旱，降水稀少，天气晴朗，能见度高，要尽量选择多晴朗天气，大气污染轻、透明度高的地区，有利于发射和跟踪观测（2 2）纬度因素：纬度越低，地球自转线速度越大，惯性离心力就越大，可降低发射航天器的初速度，节省燃料和成本；反之，会多消耗燃料。（3 3）地形因素：平坦开阔，地势相对较高。平坦开阔利于地面设备跟踪探测，地势高则地球自转的线速度较大。（4 4）海陆位置：大陆内部气象条件好，隐蔽性强，人烟稀少，安全性强；海上人类活动少，安全性强（5 5）交通条件：内外交通便利，有利于大型设备的运输（6 6）安全因素：出于国防安全考虑，有的建立在山区、沙漠地区，有的建立在地广人稀处3.发射时间、方向和回收场地选择发射时间、方向和回收场地选择要素具体要求发射时间：在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚,主要便于定位和跟踪观测发射时间我国发射时间：主要选择在秋冬季节，便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域,选择在秋冬季节发射是为了避开南半球恶劣的海况发射方向一般与地球运动方向一致，向东发射可充分利用自转线速度的作用，节约能源回收场地选择（1）地形条件：地势平坦,视野开阔,便于搜救。（2）人口密度条件：人烟稀少,有利于疏散人群。（3）水文条件：少大河、湖泊。（4）气候干旱，天气状况良好，多晴朗天气，空气能见度高。提示提示：航天发射基地多选择靠近赤道的原因：航天发射基地多选择靠近赤道的原因 目前发射的多为定点于赤道上空、绕地球公转周期与地球自转周期相同、方向也相同的“静止轨道”卫星。航天发射基地靠近赤道既可借助尽量大的地球自转线速度提高卫星的飞行速度；又可使卫星飞行轨道与最终轨道处于或靠近同一平面内，节省卫星横向移动到赤道上空的能量，从而延长卫星寿命。鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳15/17（5）地质条件好 我国的回收场地在内蒙古自治区中部地区。内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗北部的红格尔苏木草场是我国重要的航天返回基地，从“神一”到“神十”，返回舱都降落在该地，因此这里有“神舟家园”的美誉。人烟稀少、地势平坦开阔、空气能见度高是四子王旗成为航天返回基地的主要原因。4.4.我国的卫星发射基地我国的卫星发射基地（1）甘肃省的酒泉，位于我国四大区域中的西北地区。其有利的发射条件是：温带大陆性气候，晴天多，大气透明度好；深入沙漠腹地，安全性好。（2）西昌发射基地位于四川大凉山腹地，除国防安全外，地势高，节约燃料，发射条件好。（3）四大航天发射基地中有阳光直射现象的是文昌，位于海南省，属于热带季风气候。（4）与其他三大发射基地相比，文昌发射基地的优势是：从纬度看，地球自转线速度最大，可增加有效荷载；从交通条件看，濒临南海，有利于运输大型设备；从安全性看，火箭残骸落入大海，造成危害的概率低。【知识拓展知识拓展】宇宙速度宇宙速度就是从地球表面发射飞行器，飞行器环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度，分别称为第一、第二、第三宇宙速度。第一宇宙速度：也叫环绕速度。指航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度。假设地球是一个圆环，周围也没有大气，物体能环绕地球运动的最低的轨道就是半径与地球半径相同的圆轨道。这时鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳16/17物体具有的速度是第一宇宙速度，大约为 7.9 千米/秒。物体在获得这一水平方向的速度以后，不需要再加动力就可以环绕地球运动。第二宇宙速度：亦称脱离速度。地球上的物体要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造行星，需要的最小速度。第二宇宙速度为 11.2 千米/秒，是第一宇宙速度的2 倍。地面物体获得这样的速度即能沿一条抛物线轨道脱离地球。（由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于 10.848 公里/秒即可。）第三宇宙速度：亦称逃逸速度。地球上的物体飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，它的大小为 16.7 千米/秒。地面上的物体在充分利用地球公转速度情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心 93 万千米处，便被认为已经脱离地球引力，以后就在太阳的万有引力的作用下运动。这个物体相对太阳的轨道是一条抛物线，最后会脱离太阳引力场飞出太阳系。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的第三宇宙速度值；如果方向不一致，所需速度就要大于 16.7 公里/秒了。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素。第四宇宙速度：预计物体具有 110120km/s 的速度时，就可以脱离银河系而进入河外星系，这个速度叫做第四宇宙速度。第五宇宙速度：指的是航天器从地球发射，飞出本星系群的最小速度大小，由于本星系群的半径、质量均未有足够精确的数据，所以无法估计数据大小。当前科学家估计大概有 50-100 亿光年，照这样算，应该需要 1500-2250km/S 的速度才能飞离。(2010浙江)下图是某区域略图。读图，完成下列问题。鲁教版高中地理必修一第一单元第 1 节 宇宙中的地球知识点归纳17/17简述地建设航天发射基地的有利条件和不利因素。法属圭亚那的库鲁火箭发射基地是世界优良的航天发射基地之一，也是欧空局开展航天活动的主要场所。该基地的有利条件主要表现在：第一，该基地位于 5N，地理纬度低，地球自转线速度大，可以充分利用地球自转线速度提高火箭运载能力。第二，该基地与大西洋沿岸港口较近，海运便利。第三，该基地分布在平坦的草原上，地形开阔、人口密度小，向东为大西洋，发射安全性较好。其不利因素：该基地为热带雨林气候，全年降水多，天气多变。【答案】(1)有利条件：纬度低，海运便利，地形平坦开阔，人口稀少等。不利条件：天气多变。