高一地理结构图

图1.1宇宙由物质构成。

这是显示宇宙是由物质构成的示意图，由四张小图组成。从上到下依次是蟹状星云、土星、狮子座流星雨、哈彗星。画面形象直观，增加了宇宙由物质构成的真实感和可信度。

在阅读“宇宙是由物质组成的”示意图时，要注意其丰富的内涵和外延，并根据自己的教学实践逐一向学生揭示，如什么是宇宙、天体、行星、流星体、星云、彗星等。，使“宇宙是由物质组成的”示意图从单一的对组成宇宙的几种物质的认识变得充实有趣，激发学生的学习热情和探索精神。

阅读“宇宙是由物质构成的”示意图的步骤如下:

①说明读图的目的。

读图的目的是为了知道宇宙是由物质构成的。图中显示的内容是组成宇宙的物质的一部分，俗称天体。图中只显示了每个天体的形状，不涉及它们的高度和在空间中的相互位置。它是每个天体形状的独立示意图。

②解释图中涉及的相关概念。

宇宙:中国古代学者说“宇宙无处不在，宇宙无处不在，比喻天地”。意思是空间是指无限的空间，宇宙是指无限的时间。宇宙是空间上无边无际，时间上无始无终，按照客观规律不断运动的物质世界，是天地万物的总称。宇宙是多样统一的，多样性是指宇宙中物质表现形式的多样性，如各种天体的多样性；统一性表现在宇宙是由物质构成的这一事实上。构成宇宙的各种物质都有其发生、发展、演化和消亡的过程，都是有限的；宇宙作为一个整体，在时空和物质运动形式的转化中是无限的。所以，宇宙是由物质构成的，物质是在运动的。

天体:宇宙中各类恒星的总称。有自然天体和人造天体两种。恒星、行星、卫星、流星体、彗星和星云都是自然天体。卫星是人造天体。

蟹状星云:是银河系中著名的气体星云，有相当强的射电源、红外源、X射线源和γ射线源。位于金牛座ξ星(我国称“天官”星)西北1。猎户座、人马座、天琴座和福克斯是天空中几个明亮的星云，肉眼可以看到猎户座的弥散星云。

土星:太阳系九大行星之一，它是第六颗恒星，有23颗天然卫星，按离太阳远近排列。它的大气层非常厚，主要由甲烷和少量的氨组成。其表面的云带比木星更规则，但不如木星明显。在它的赤道平面上，环绕着一个美丽的扁平而宽阔的光环，它由无数的粒子组成，这些粒子都围绕着土星旋转。光环直径超过27万公里，宽度约9.4万公里，厚度很薄，不到20公里。光环并不完整，它被若干暗缝隔开，变成了几个环。土星的第六颗卫星，比水星大，表面有大气层，这在太阳系九大行星的众多卫星中是独一无二的。在中国古代，土星被称为“填星”、“镇星”。

流星:行星际空间中的小而暗的尘埃颗粒和固体物质。当它闯入地球大气层时，与大气层剧烈摩擦并发光，产生短暂而明亮的光迹，称为流星。流星分为偶然流星和流星群。偶发性流星是单一的、零星的、互不相关的，出现的时间和方向没有规律。一般半夜的流星比半夜多，也更亮。流星群是指聚集在同一轨道上，围绕太阳旋转的特征性流星群。它们可能是彗星解体后的碎片，在轨道上分布不均。当地球与这些流星的密集部分相遇时，流星从天空中的某一点放射出来，就像在下雨一样。人们把这种现象称为“流星雨”。与其他星座相比，英仙座和狮子座的“流星雨”更多，是著名的流星群星座。流星是发生在距地面80公里至120公里的大气层中的现象。流星现象不仅与流星本身有关，还与大气层的情况有关。通过对流星的观测，我们可以了解大气的物理情况。

哈雷彗星:彗星是一种类似云的小天体，质量很小，在扁平的轨道上运行。为纪念英国天文学家哈雷，首次利用万有引力定律计算出彗星的轨道，并预测其以76年为周期绕太阳运行，该彗星被命名为哈雷彗星。如图所示，彗星由头部和尾部组成。彗星头部包括一个彗核、一个彗发和一个彗发云。彗核由相对致密的固体块和粒子组成，其周围的云状光称为彗发，氢原子云分布在彗头外围。彗星尾部的物质，在太阳风的辐射压力下，向远离太阳的方向延伸，形状像扫帚。所以彗星俗称扫帚星，在中国古代被称为“妖星”。彗星有三种轨道:椭圆、抛物线和双曲线。抛物线和双曲线轨道的彗星是非周期彗星。他们绕着太阳转了一个弯，再也不回来了。它们只能被看到一次。椭圆轨道的彗星总是周期性地绕太阳运行，称为周期彗星，可以多次看到，比如哈雷彗星。大多数彗星与行星沿同一方向绕太阳运行，这是顺行的。然而，也有例外。比如哈雷彗星绕太阳运行的方向与行星不同，是逆行的，所以叫逆行彗星。中国是哈雷彗星记录最早、记录最丰富的国家。哈雷彗星第一次被记录是在公元前613年，而哈雷彗星的观测记录是在公元前11年的欧洲。

■图1.2宇宙中不同级别的天体

这幅图不仅说明了宇宙是由物质构成的，而且进一步揭示了物质之间的隶属关系。这种从属关系的存在，依赖于物质处于运动状态，运动的物质相互吸引，分别形成自己的群体。小群体属于大群体，大群体属于更大的群体，形成了浩瀚的宇宙。

图中用箭头表示宇宙中不同层次天体的隶属关系。图片下方是由地球及其天然卫星——月球组成的天体系统，地球是其中心天体。因为地球和月球的质量相差很大，达到865，438+0: 65，438+0的比例，根据万有引力定律，两个物体之间，由于物质的质量，存在相互吸引，质量大的物体对质量小的物体吸引力大。这就是月球和人造卫星绕地球运行的原因。由于地月质量差异很大，地月系质心距离地球中心只有4728公里，大约在地下1.650公里。一般来说，月球绕地球公转实际上是地球和月球相当于它们* * *同心中心的公转。

图中地月系统的箭头直指太阳系，停留在地球的位置和它们的隶属关系。太阳系是以太阳为中心的天体系统，引力连接着系统中的所有天体。太阳系一般是一个半径大于100000天文单位(一个天文单位=日地平均距离= 1.4960×108km)的球体。太阳是这个系统的主体，占太阳系总质量的99.86%。太阳系包括太阳和九大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星)，2958颗官方编号的小行星，48颗卫星，许多彗星和流星体。地球化学测年表明，地球和整个太阳系是在47亿年前从银河系的某一部分分离出来的。

图中太阳系的箭头直指银河系，停留在银河系中太阳系的位置，清晰的告诉我们太阳系在银河系中的位置以及两者的隶属关系。银河系是地球和太阳所在的天体系统，这个天体系统在天球上的投影就是我们晚上看到的银河系。银河系是一个螺旋星系，由两条旋臂组成，相距4500光年。银河系包括2000多亿颗恒星和大量星云、星际气体和星际尘埃。它的总质量是太阳的6543.8+040亿倍，其中5% ~ 654.38+00%是气体和尘埃。大多数恒星都集中在一个扁圆形的空间里，这个空间的形状像一个铁饼。有些恒星稀疏地分布在一个球形空间中，这种空间称为“银晕”。银河系中心大约1.2亿光年厚，在人马座方向。太阳距离中心大约33000光年。整个星系都在旋转，由于离星系中心的距离不同，各个部分的旋转速度和周期也不同。太阳处的自转速度为250公里/秒，太阳绕银河系中心一周大约需要2.5亿年。

在图中，星系图的箭头直指总星系，停留在星系的位置，清晰地告诉我们星系在宇宙中的位置，以及星系与总星系的隶属关系。由数十亿到数千亿颗恒星、星际气体、尘埃等物质组成的天体系统称为星系，银河系是普通星系。银河系以外的星系称为河外星系。目前可以观测到的河外星系大约有100亿个。根据它们的形状，可以分为五大星系:椭圆星系、透镜星系、螺旋星系、棒旋星系和不规则星系。肉眼可以看到仙女座星系和小麦哲伦星系。仙女座星系是离我们最近的巨大螺旋星系。中国南沙群岛上空可以看到大大小小的麦哲伦星系。它们是两个类似云的天体。天文学上把银河系和现阶段可以观测到的河外星系称为总星系。总星系就是我们能观测到的宇宙。

■图1.3地球在太阳系中的位置

这是太阳系的特写，是地理书中最常见、最常用的图像。是在地理各种考试中出现较多，给分较高的形象；也是高一地理教学的重点意象，表现地球的宇宙环境；也是本节教材的重点形象。再加上图形1.1和1.2，由远及近表达了地球在宇宙中的确切位置，完成了知识教育的分层要求。三幅图中，这幅图是关键知识的落地处，起到承前启后的作用，非常重要。

看这张图，要紧扣书中的文字描述和表1.1中的数据描述，层次如下:①“日心说”的正确性。公元前3世纪，古希腊天文学家阿里斯塔克提出“日心说”。他认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星围绕着它旋转。后来，古希腊的天文学家、数学家、地理学家、制图家托勒密在其主要著作《大合成论》中提出了地心说体系。他主张地球占据中心位置，太阳、月亮、行星、恒星都围绕地球旋转，被称为“地心说”。这一理论为基督教神学所用，并长期占据主导地位。直到哥白尼发表日心说，地心说才被推翻。它沉重打击了神权政治，引起了一场世界观的革命。哥白尼是波兰天文学家。他最大的成就是用科学的“日心说”否定了地心说，把自然科学从神学中解放出来。上一页的图片生动地反映了哥白尼日心说的宇宙体系。哥白尼认为太阳是宇宙的中心，其他行星和恒星以“完美”的圆形轨道围绕太阳运行。事实上，太阳是太阳系的中心，而不是宇宙的中心。随着时代的进步和科学的发展，在开普勒总结出行星运动三定律、牛顿发现万有引力定律之后，日心说才建立在更加坚实的科学基础上。②地球是太阳系中的一颗普通行星。首先，引导学生在图片中找到地球，告诉地球的邻居，确定地球在太阳系中的位置。其次，参考表1.1，将地球的质量、体积、平均密度、自转和公转与其他行星进行比较，得出地球是太阳系普通行星的结论，突出其一般性。地球是太阳系中一颗特殊的行星。首先，引导学生分析图片中行星轨道的形状，得出它们的轨道与圆相当接近(近似圆形)。其次，读出九大行星公转方向的箭头，得到它们绕太阳同向的特征。在此基础上，老师说九大行星围绕太阳的轨道平面几乎在同一平面上，也就是* * *面。由于九大行星围绕太阳旋转具有* * * areal、各向同性、近圆形的特点，地球处于相对安全的宇宙环境中。最后从日地距离、地球的体积和质量、地球的变化解释了地球有生命的原因。突出其特殊性。

■图1.4太阳辐射和太阳常数

这张图从太阳辐射、太阳常数、日地距离等概念入手，说明太阳辐射是地球上的能量来源。阅读“太阳辐射和太阳常数”图表的步骤如下:

①解释图幅的结构。

②解释图中的相关概念。

太阳:太阳是天空中最引人注目的天体，它是位于太阳系中心的一颗恒星。其视星等为-26.78(根据地球上接收到的恒星光量划分的星等称为“视星等”，其亮度随着星等数的增加而降低。零等星比一等星亮，负等星比零等星亮)，比月亮亮50万倍(月亮视星等-65438)。太阳直径为654.38+0.39万公里，是地球的654.38+0.09倍，月球的400倍。太阳的体积是地球的654.38+0.3万倍，质量是地球的33万倍，平均密度是654.38+0.4 g/cm3。太阳的重量是月亮的270倍。与月亮相比，太阳就像一头大象和一只蚂蚁。日地距离为1.5亿公里，是月地距离的400倍。太阳是一个热气球，从表面到中心温度越来越高。中心区约16万℃，3000亿个大气压。在高温高压的中心，形成一个巨大的核反应区，由氢和氦组成。当氢转化为氦时，可以释放出巨大的能量，这就是核聚变反应。核聚变反应中释放的能量以电磁波的形式向四周辐射，也就是通常所说的太阳辐射。五十亿年前，太阳形成以来，不断释放出巨大的能量，估计这种状态还会持续五十亿年。肉眼可见，太阳的表层是光球层，光球层的外围是色球层，最外层是日冕，构成了太阳的大气层。太阳也有自转和公转。自转周期赤道带25天左右，双机区35天。公转周期(围绕银河系中心的周期)约为2.5亿年(假设轨道偏心率为零)。

图中的太阳常数是代表太阳辐射能量的物理量。这个物理量的意义是，当太阳辐射到达地球大气层的上边界，即距离太阳一个天文单位(日地距离)时，在垂直于太阳光线的每1平方厘米面积上，在1分钟内获得的辐射能量，通常以卡/厘米2分钟或焦耳/厘米2分钟为单位。太阳常数也不是绝对常数。它可能因日地距离的变化而变化3.5%，也可能因太阳物理条件的周日变化和太阳的周期性活动而变化65438±0.5%。当太阳辐射穿过地球大气层时，由于吸收、散射和反射作用的减弱，到达地球表面的太阳直接辐射大大减弱，对于地球上的大部分地区，不会超过1.5卡/平方厘米。到达地球的太阳辐射能量只相当于太阳辐射能量的1/22亿。地球一年从太阳获得的能量相当于同期各种能源提供能量的数万倍。地球上的一些天然气能源可能有一天会耗尽，但太阳能是取之不尽的清洁能源。地球也从月球和其他天体获得能量，但数量微不足道。比如地球从月球和其他天体获得的能量只有太阳辐射能量的百分之一；来自太空的辐射能只有太阳辐射的1/2；从地球内部传输到地面的能量只有太阳辐射能量的十分之一。因此，太阳辐射是地球最重要的能源，是引起大气中各种现象和演变的最根本的驱动力，是地理环境形成和变化的极其重要的因素。太阳辐射是太阳对地球最重要的影响，是地球生命的源泉。

■图1.5中国年太阳辐射分布图。

太阳能利用潜力巨大。为了便于太阳能资源的开发利用，我国太阳能资源的利用按以下指标划分:一是年太阳总辐射量，二是月平均气温≥10℃期间日照时数≥6小时的天数。根据这一标准，我国被划分为太阳能资源丰富区、相对丰富区、可利用区和贫困区(见图)。

①资源丰富地区:年太阳总辐射在每平方米1700千瓦时以上，日照时数在10℃以上300天以上。主要分布在新疆南部、陇西、青藏高原大部和内蒙古高原西部。其中，青藏高原是高值中心。

②资源丰富地区:年太阳总辐射为每平方米1500 ~ 1700千瓦时，月平均气温≥10℃期间日照时数≥6小时的天数为200 ~300天。主要分布在新疆北部、内蒙古高原东部、华北平原大部、黄土高原大部、甘肃南部、四川西部以及四川南部和云南北部的一部分地区。

③资源可利用面积:年太阳总辐射为1，200 ~ 1，500kWh/m2，月平均气温≥10℃期间日照时数≥6小时的天数为1，25天~200天。主要分布在东北大部分地区、东南丘陵地区、汉水流域、广西大部分地区、四川西部和贵州西部的部分地区、云南东南部和湖南东部。

④资源贫乏地区:年太阳总辐射在每平方米1.200千瓦时以下，月平均气温≥10℃期间日照时数≥6小时的天数在1.25天以下。主要分布在川渝黔大部分地区，成都平原最少。

在读图教学中可以引导学生完成以下任务:a .找出我国太阳能的四个分布区。b分析太阳能富集区资源丰富的原因(地势高，太阳辐射穿过大气层厚度小，晴天多，降水少，被大气层削弱的太阳辐射少)。c、了解家乡所在地，分析家乡利用太阳能的前景。

■1.6太阳大气结构

在浩瀚的宇宙中，太阳只是银河系中一颗普通的恒星，但对于地球来说，它不同于普通的恒星，它的光和热是人类生存和活动的源泉。地球上的许多自然现象都与太阳密切相关。由于太阳和地球之间的距离很近，太阳是地球上唯一可以看到其表面细节的恒星。太阳的外部，也就是太阳大气层，从里到外可以分为三层:光球层、色球层和日冕层。光球层是太阳大气的最内层，平时肉眼能观察到的明亮的圆形表面就是光球层。到达地球的阳光来自这一层，厚度约为500公里，温度约为6000K K，色球层是太阳大气层的中间层，位于光球层之上，光球层是太阳圆形表面上的玫瑰色圆圈。只有全时段肉眼可见，厚度约2000公里，温度从底部的5000℃到顶部的数万度不等。日冕层是太阳大气的最外层，位于色球层之上。它包含极薄的粒子密度，是太阳大气和行星际空间之间的过渡区。日全食时肉眼才能看到，厚度为几个太阳直径，温度约为654.38+0万至200万℃。

■图1.7太阳黑子，图1.8一次大耀斑的变化过程，图1.9太阳黑子与年降水量的相关性。

这三张图说明了太阳活动对地球的影响。阅读步骤如下:

(1)讲解图片中的相关知识。

(2)总结三张图，得出太阳活动对地球的影响。

太阳活动是太阳大气中所有活动的总称，表现为太阳黑子、黑子、耀斑、谱斑、日珥和射电的变化。太阳活动有强有弱，有周期性。地球上天气气候的异常变化与太阳活动的强度和周期性变化有关，地球上的极光、磁层和电离层扰动也与太阳活动有关。

太阳黑子是经常出现在光球层的黑斑。太阳黑子的数量反映了太阳活动的强弱，是太阳活动的基本标志。由于明亮光球层的对比，太阳黑子看起来很暗，但它们仍然在发光。一个大的太阳黑子能发出和满月一样亮的光。有大大小小的黑子。小黑子直径约为1000公里，大黑子直径可达20万公里。太阳黑子的形状像一个浅碟，中间有一个大约500公里的凹陷。充分发育的太阳黑子分为本影和半影，如图1.7。太阳表面黑子的分布有一定的规律。比如，任何时候观测太阳黑子，东半部的黑子总是比西半部多，黑子基本分布在太阳表面8度到40度的纬度上。黑子大多是成群出现的，每个黑子群由几个到几十个黑子组成，最多可达100多个。太阳黑子的活动周期为11年。当大黑子群出现时，地球上会出现磁暴、极光和电离层扰动。

耀斑是指色球层某个区域突然变亮的现象。耀斑多出现在太阳黑子附近的天空，寿命从几分钟到几个小时不等，如图1.8，“一次耀斑的变化过程”只有2小时左右。太阳黑子多了，耀斑的机会就多了。耀斑出现时抛出大量高能电子和质子，发出强烈的紫外线和X射线，并有一系列射电现象。紫外线和X射线到达地球高层大气，破坏了电离层的正常状态，影响短波无线电通信。当粒子辐射到达地球时，会引起地磁扰动、极光等现象。耀斑产生的高能粒子和短波辐射对载人飞船危害很大。因此，世界各地的天文台经常发布耀斑预报，耀斑是太阳活动的主要标志。

在了解太阳活动对电离层、磁场和极光的影响后，引导学生阅读图1.9，即太阳黑子与年降水量的相关性，使学生进一步认识到太阳活动对气候也有影响。

图1.9三个小图中的站都在北半球，从中纬度到高纬。图中，左边纵坐标是年平均降水量，右边纵坐标是太阳黑子相对数，底部横坐标是观测点的时间跨度，为80年。图中红色曲线为太阳黑子80年的变化曲线，蓝色曲线为同期年平均降水量的变化曲线。

图中两条颜色曲线的相关性可以描述为:①上世纪末到本世纪初的30年间，太阳黑子数相对较多的年份，即太阳活动增强的年份，地球年降水量处于最低值，即比平时少30-40%，少雨、气候干燥，黑子数与年降水量成反比。从1910开始，这个观测点的年降水量在黑子相对较多的年份也较多，两者成正比。(2)图中22个站两条曲线的相关性表明，当太阳黑子数相对较多时，该站降水量反而会增加，气候湿润。两条曲线之间的相关性成反比。③从图中高纬度地区12站的观测数据来看，两条颜色曲线的谷和峰的变化基本一致，即在黑子相对较多的年份，测点的降水量也相应增加；黑子相对较少的年份，测点的降水量也较少。两条曲线之间的相关性成正比。④从三张图的分析可以得出，太阳黑子数的变化周期与年平均降水量的变化周期基本一致，约为11年。这说明太阳黑子数的变化与年平均降水量之间存在一定的相关性，即太阳活动确实影响着地球上的天气气候。为什么不同纬度有不同的相关性，需要科学家进一步论证。作为学生，定性了解这些相关性就够了。

■图表1.10月相成因示意图，图表1.11月相变化。

这两张图展示了明天、月亮和地球的关系以及月相变化的规律。指导学生读图时，步骤如下:①讲解图纸结构；②讲解相关知识；③指导学生现场观察月相。图1.10表示阳光从右边射来，内圈表示月亮在公转轨道上的八个不同位置(总是一边亮一边暗，从太空看月亮盈亏没有变化)。外圈代表月亮在各种位置上从地球上一轮又一轮的盈亏变化。

在图1.10中，月亮从A到B，C，D，再回到A，完成了绕地球一周的公转。随着月球在公转轨道上位置的不同，太阳、地球和月球之间的位置关系也相应变化，平均每3.7天出现一次月相。农历一个月内，* * *出现了八种月相。月球在A点时，处于太阳和地球之间，其暗面朝向地球，所以在地球上看不到月球。这是农历的第一天，也被称为新月。当月亮在B点时，它位于太阳以东90度，在地球的一侧。此时，它的一半阴面和一半亮面对着地球，我们看到的是亮面朝西的半个月亮。这是上弦月，通常出现在农历的第七或第八天。月球在C点时，地球在太阳和月球之间，月球与太阳相对。此时，月亮被太阳照亮的一面全部朝向地球，我们看到的是一轮满月。此时月相称为月，相当于农历的十五或十六。月球在D点时，位于太阳以西90度，在地球一侧。这时我们看到的是面朝东方的半月，这是下弦月，与上弦月正好相反，一般出现在农历的22日或23日。然后月亮继续东移，离太阳越来越近，又回到A点的位置，月相也逐渐从下弦变为新月。月球从A点经过B点、C点、D点回到A点，绕地球旋转一周。由于太阳、地球和月亮位置的变化，月亮从一次新月到下一次新月所经历的时间间隔称为王朔月，这也是月亮相位变化的周期。

图1.11说明了不同时刻月相的形状与其在天空中位置的对应关系。农历前半月，月亮位于太阳的东方，日落前从地平线升起，天空出现，所以有“日落前月已升”的说法。新生的蛾眉月往往在太阳升起后不久升起，黄昏后出现在西方天空。新月的弓形面向西方，但它很快消失在西方的天空中。上弦月，月亮中午升起，18左右出现在南方天空，半夜落下，弓弧朝西，半夜可见。满月时，当太阳在西方地平线落下时，月亮刚好从东方地平线升起，整个晚上都可以看到。

农历的后半月，月亮称为残月，由盈转亏。残月位于太阳的西边，日出后才从地平线落下，所以有“太阳升起了，月亮却没有落下”的说法。上弦月，月亮在半夜24时出现在东方地平线上，中午落下，弓形弧面向东方。蛾眉月(残月)黎明前出现在东方天空，月牙弓朝东，很快消失在东方天空。从下面破解的表格中“月出”一栏可以看出，月亮每天升起的时间都比较晚，平均每天比前一天延迟50分钟左右。

P.10课本上的“活动”表是用来观测月相的。教师应要求学生从农历月初至月末连续观测月相一个月，并检查自己的观测记录。月初至满月期间，太阳刚落山就可以观测月相，每天都可以记录月相和位置。从满月到月末这段时间，可以在太阳升起之前观测月相，也可以记录月相和位置。然后组织观察员在月球上开专门的班会，达到将地理知识运用到实践教学的目的。