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1.天体及天体系统1、天体类型。 （1）自然天体：恒星、星云、行星、卫星、流星、彗星及星际空间的气体和尘埃等。最基本的天体是恒星和星云。太阳是距离地球最近的一颗恒星。 恒星：由炽热气体组成，能自己发光的球状天体，有很大的质量。 星云：由气体和尘埃组成的呈云雾状外表的天体，主要成分是氢。 外貌 组成 发光 质量 体积 密度 主要成分
恒星 球状 气体 自己发光 小 大 较大 氢、氦等 星云 云雾状 气体和尘埃 自己不发光 大 小 较小 氢 行星：围绕恒星运行的天体，太阳系共有八大行星，体积、质量木星最大。 流星体：行星际空间的尘粒和固体小块。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。 彗星：在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体，呈云雾状的独特外貌。著名的哈雷彗星的公转周期是76年。 （2）人造天体：航天飞机、人造卫星、飞船、太空垃圾等。 2、天体系统。宇宙间的各种天体因互相吸引和互相绕转，而形成各种天体系统。 2.探索宇宙宇宙，一般当做天地万物的总称，是时间和空间的组合。宇宙的基本特点：由各种形态的物质构成，在不断运动和发展变化。我们把人类目前已经观测到的有限宇宙叫作可见宇宙或已知宇宙（140亿光年）。人类对宇宙的认识过程：天圆地方说、地圆说、地心说、日心说、大爆炸宇宙学说、现代观测。自古以来，人类就充满了对宇宙的幻想，向往着飞向太空。人类对宇宙认识的每一次进步都离不开科学技术的发展。自从1609年意大利科学家伽利略发明了望远镜以来，人们不断地改进，发明了许多功能各异的望远镜，从而获得了越来越多的来自宇宙的信息。太空技术的发展，人造地球卫星、太空望远镜、太空探测器、载人宇宙飞船等相继出现，实现了人类飞天的梦想。现在宇航员还可在太空站上过太空生活呢！目前，我国的航天技术在世界上占有相当重要的位置。长征系列运载火箭的顺利反射，载人飞船“神舟”五号和“神舟”六号圆了中国人的飞天梦想。“嫦娥”一号探月卫星又发射成功，不久的将来，我国宇航员还将登月考察。100多年来，无数科学家和工程专家为实现人类遨游太空的伟大理想进行了前赴后继的艰苦奋斗，终于在20世纪60年代初在载人航天技术方面取得了重大突破。在此后的38年中，共有385名男女宇航员遨游过太空，他们在太空连续生活和工作最长时间为439天。在这期间，人类也付出了代价，先后有14名男女宇航员在航天飞机发射和返回时以身殉职，为航天事业献出了生命。3.大气的组成和垂直分布1、大气的组成：大气组成 主要作用 干洁空气 N2 生物体的基本成分 O2 维持生物活动的必要物质 CO2 植物光合作用的原料；对地面保温 O3 吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害 水汽 成云致雨的必要条件；对地面保温 尘埃 成云致雨的必要条件，起凝结核作用 地球变暖的原因： ①人类活动燃烧煤、石油等矿物燃料，排放大量的CO2，使大气中的CO2增加； ②植被的破坏，光合作用吸收的CO2减少。 2、垂直分层 （1）依据：温度、密度和大气运动状况在垂直方向上的差异。 （2）各层的特点及原因： 层次 特点 原因 对流层 ①气温随高度增加而递减，每上升100米降低0.6℃。 ②对流动动显著（低纬17~18、中纬10~12、高纬8~9千米）。 ③天气现象复杂多变。 热量绝大部分来自地面，上冷下热，差异大，对流强，水汽杂质多、对流运动显著。 平流层 起初气温变化小，30千米以上气温迅速上升。 大气以水平运动为主。 大气平稳天气晴朗有利高空飞行。 臭氧吸收紫外线。 上热下冷。 水汽杂质少、水平运动。 高层大气 存在若干电离层，能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。[自下而上分三层：中间层、暖层（电离层）、逃逸层] 太阳紫外线和宇宙射线作用 大气温度随高度变化曲线：4.地球的特殊性——存在生命的行星地球存在生命的条件：外部条件：稳定的太阳光照大、小行星各行其道，使地球处于比较安全的宇宙环境中内部条件：日地距离适中（1.5亿千米）——适宜的温度地球体积质量适中且原始大气经长期演化—适于生物呼吸的大气地球内部水汽逸出形成水圈
5.太阳辐射对地球的影响1、太阳辐射：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。2、能量来源：太阳中心的核聚变反应（4个氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量）3、特点：太阳辐射是短波辐射，能量主要集中在波长较短的可见光部分4、意义：维持地表温度，地球上大气运动、水循环和生命活动等运动的主要动力，人类产和生活的主要能源。 （1）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。 （2）太阳常数：日地平均距离条件下，在地球大气上界，垂直于太阳光线的1平方厘米面积上，1分钟内接受到太阳辐射能量。春分、秋分时测太阳常数最佳。（3）我国年太阳能的地区分布及影响因素 ①太阳能最丰富地区：青藏高原。原因：海拔高，空气稀薄，空气中水气少，尘埃少，透明度好，太阳辐射强，日照时间长。 ②太阳能贫乏地区：四川盆地、云贵高原等。原因：阴雨天多，云雾大，较多地削弱了太阳辐射。 6.地球公转的地理意义1、引起正午太阳高度的变化。 （1）太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度（用H表示）。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为90°，在晨昏线上，太阳高度是0°。 （2）正午太阳高度变化的原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。 （3）正午太阳高度的变化规律：正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。 节气 太阳直射点 正午太阳高度的纬度变化 春分 赤道 赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减 夏至 北回归线 北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减 秋分 赤道 赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减 冬至 南回归线 南回归线正午太阳高度为90°，由南回归线向南北两侧递减 归纳 太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°，距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，越远则正午太阳高度角越小 纬度地带 正午太阳高度的变化 北回归线及其以北地区 北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中最小值 南北回归线之间的地区 一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大 南北回归线上 一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大 南回归线及其以南地区 北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值 2、昼夜长短随纬度和季节变化。 地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线（圈）。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在，除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（赤道除外）。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表： 3、四季更替。 （1）从天文四季：夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以24节气中的立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如：“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。 黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为：正午太阳高度随纬度分布是：低纬大而高纬小，春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。（2）气候四季包含的月份。春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）。 （3）西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。 4、五带划分。 以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。 热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。 温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。 寒带：极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象。 地球公转与直射点移动、正午太阳高度、昼夜长短的季节变化关系 5、重点详解——正午太阳高度的应用 正午太阳高度的计算 某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H＝90°－|φ－δ|。其中H为正午太阳高度数，φ为当地地理纬度，永远取正值，δ为直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。 在实际的解题中，许多时候并不需要运用此公式。由于在某地点正午太阳高度与直射点太阳高度差值等于它们的纬度差，所以利用下面公式计算更为方便；某地正午太阳高度角H＝90°－δ，其中δ为某地与太阳直射点的纬度差。 正午太阳高度变化规律的应用 （1）确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。 （2）判断所在地区的纬度 当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。 （3）确定房屋的朝向 为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。 北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 （4）判断日影长短及方向 太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0) （5）计算楼间距、楼高 为了更好地保持各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。 纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区楼距较大。以我国为例，见下图，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝h·cotH。（6）计算热水器的安装角度 太阳能热水器集热面与太阳光线垂直；太阳能热水器集热面与地面的夹角同正午太阳高度互余。 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图所示)。注： 正午太阳高度与太阳直射点的关系 ①正午太阳高度一定是指当地正午12点整的太阳高度，但是太阳不一定直射当地所在的纬度。 ②太阳直射点必须是在纬度23.5°之间来回移动，纬度大于23.5°的地方太阳不能直射，但有正午太阳高度，只是其正午太阳高度一定小于90°。③正午太阳高度的计算及其应用都与当地纬度和太阳直射点的纬度有关，二者缺一不可。④太阳直射点以一个回归年为周期在南北回归线及其之间来回移动，故直射点大约每个月移动纬度为8°，每移动1°大约需要4天。⑤正午太阳高度的变化规律与太阳直射点密切相关，距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大；距离太阳直射点越远，正午太阳高度越小。6、重点详解——正午太阳高度的应用在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。因而影子的朝向存在日变化和季节变化。（1）同一地区在不同节气日影的朝向（以北半球为例）1）赤道地区“二分二至”日日影的朝向在赤道地区，一年四季太阳都是垂直升起而又垂直落下，且太阳升落方位的纬度就是太阳直射的纬度。赤道 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 夏至 东北 西南 正北66°34′ 正南 西北 东南 春秋分 正东 正西 天顶90° 无 正西 正东 冬至 东南 西北 正南66°34′ 正北 西南 东北 2）北回归线上“二分二至”日日影的朝向在赤道至出现极昼极夜的纬度地区，纬度越高，太阳升落的方位偏移正东的角度越大。北回归线 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 夏至 东北 西南 天顶90° 无 西北 东南 春秋分 正东 正西 正南66°34′ 正北 正西 正东 冬至 东南 西北 正南43°08′ 正北 西南 东北 3）北极圈上“二分二至”日日影的朝向在开始出现极昼的地区，太阳升落方位为正北，即东偏北90°。北极圈 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 夏至 正北 正南 正南46°52′ 正北 正北 正南 春秋分 正东 正西 正南23°26′ 正北 正西 正东 冬至 极夜无日出日落 4）北极点“二分二至”日日影的朝向在极昼期间，北极点上，由于太阳周日视平圈始终平行于地平圈，在一天中太阳高度没有变化，始终等于该日直射点的纬度，太阳只有方位变化而无升落，因而不存在升落方位问题。在春分秋分日，极点昼夜平分，此时太阳高度为0°，刚好没入地平圈。北极点 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 夏至 无 正南 正南23°26′ 正南 无 正南 春秋分 正南 正南 正南0° 正南 正南 正南 冬至 极夜无日出日落 （2）同一节气不同地区的日影的朝向（以南半球为例）1）“二分日”南半球不同地区日影的朝向春分秋分日太阳直射赤道，全球昼夜平分，不同地区日出、日落的方位都是正东升、正西落（除南极点），并且随纬度的升高太阳视平圈与地平圈所成二面角由90°变为0°。即太阳高度由90°减为0° 春分秋分 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 赤道 正东 正西 天顶90° 无 正西 正东 南回归线 正东 正西 正北66°34′ 正南 正西 正东 南极圈 正东 正西 正北23°26′ 正南 正西 正东 南极点 正北 正北 正北0° 正北 正北 正北 2）夏至日南半球不同地区日影的朝向北半球夏至日太阳直射北回归线，南极圈及其以内出现极夜，赤道地区太阳从正东偏北23°26′垂直升起，从正西偏北23°26′垂直落下。纬度越高，偏移正东向北的角度越大，极夜时刚好日出日落方位收缩为一点，位于正北方。夏至日 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 赤道 东北 西南 正北66°34′ 正南 西北 东南 南回归线 东北 西南 正北43°08′ 正南 西北 东南 南极圈 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 南极点 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 极夜无日出日落 3）冬至日南半球不同地区日影的朝向北半球冬至日太阳直射南回归线，南极圈及其以内出现极昼，赤道地区太阳从正东偏南23°26′垂直升起，从正西偏南23°26′垂直落下。纬度越高，日出偏移正东向南的角度和日落偏移正西向南的角度越大，到极圈时刚好日出日落位于正南方。冬至日 日出方位 日影朝向 正午太阳方位 日影朝向 日落方位 日影朝向 赤道 东南 西北 正南66°34′ 正北 西南 东北 南回归线 东南 西北 天顶90° 无 西南 东北 南极圈 正南 正北 正北46°52′ 正南 正南 正北 南极点 无日出日落，太阳都位于正北23°26′，日影都朝向正北 7.地球的普通性同向性：从北极上空看，各行星都按逆时针绕日旋转近圆性：运行的轨道都近似圆形共面性：各行星的轨道大体在同一平面上地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动与太阳系其他行星比并不特殊。地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动与太阳系其他行星比并不特殊。注：冥王星已经在2006年被剔除於九大行星之列，目前成为矮行星之一，太阳系仅剩下八大行8.宇宙及太阳系（1）宇宙是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。是一切空间和时间的综合。宇宙自古以来就是人类关注、困惑、探索的焦点。20世纪，人类终于梦想成真，踏上了太空的旅程；（2）浩瀚的星空：我们生活的地球是浩瀚星空中太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星。太阳系除了太阳这个唯一的恒星外，至今已发现还有八大行星、66颗卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星，以及数量可观的彗星和流星
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