教材分析 (12)

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1、第一单元 宇宙中的地球教 材 分 析全日制普通高级中学地理教学大纲开宗明义，指出：“地理学是研究人类赖以生存和发展的地理环境，以及人类与地理环境关系的一门科学。”显然，地理课讲述的对象是人类赖以生存的地球。人类生活在地球上，会受到自然环境和社会环境的影响和制约，而地球作为宇宙中的天体，其运动和变化又不能不受到其他天体的影响。越来越多的事实说明，地球上发生的不少自然现象，如果仅从地球本身找它们的因果关系，有时难以得到满意的解答。也就是说要了解地球上一些自然现象的来龙去脉，首先要对地球所处的宇宙环境有一个基本的认识。根据教学大纲的教学内容以及学习方法与情感、态度、价值观要求，并考虑课时的限定，本单

2、元在取材时考虑了以下几个方面。第一，以地球为中心取材。本单元讲述的宇宙环境是以地球为中心的。地球的宇宙环境是极其辽阔的，但其中与地球联系最密切的是地球所在的地月系和太阳系。要了解地球的宇宙环境对地球的影响，重点应放在了解日、地、月三者的关系上。确定了这个思路之后，本单元突出讲述了日、地、月三者的关系，而纯属于天文基础知识的内容如天球、恒星和星云、行星等知识则大大精简了。第二，符合高中学生的知识水平。宇宙中的地球这部分内容，空间概念的建立是一个难点。例如，关于地球的运动，可以从真运动的角度讲，也可以从视运动的角度讲。地球围绕太阳运行，这是地球真实的运动情况，也是常识。高中学生虽然分析推理的能力有

3、了进一步的提高，但对于空间概念的建立仍感困难。如果从视运动的角度介绍地球的运动，势必要引入天球的概念，增加知识难度，因此，教材以学生已有的地球运动的知识为基础，仍然从真运动的角度进一步介绍地球的运动。此外，对一些比较偏重物理等自然科学的知识进行了简化处理，因为这些内容在有限的地理课时内是不可能讲清楚的。例如，地转偏向力的产生，即便是用最定性的方法讲述，也很难让学生理解。况且地理课主要是让学生理解水平运动的物体，受地转偏向力的作用，对地理环境会产生哪些影响，而不是把重点放在讲地转偏向力本身上。第三，注意反映新知识、新观念。随着现代科学技术的发展，人类对宇宙空间的探索和开发方兴未艾，人类对地球与宇

4、宙环境关系的认识越来越深刻。为了反映这种新的发展和变化，教材增加了宇宙探测和保护宇宙环境的内容。第四，注意落实学习方法与情感、态度、价值观要求。根据大纲中提出的读图分析、操作演示、绘图说明、综合分析等学习方法要求，教材中要配合相应的图和练习予以体现。对树立学生科学的宇宙观的价值观要求，应贯彻本单元教材始终。本单元分为6课，按照空间尺度由大到小的顺序组织教学内容。所谓“大”，是指从总体上介绍地球的宇宙环境。前3课通过介绍宇宙的物质性和层次性，说明地球所处宇宙环境的基本特点；通过介绍日地关系、月地关系，说明地球与其宇宙环境之间的联系；通过介绍宇宙空间探测的发展和宇宙空间的开发，说明人类与宇宙的关系

5、越来越密切。所谓“小”，是相对而言的，指在宇宙这个大的背景下，把地球作为宇宙中的一个天体，研究它的运动特征。包括地球运动的基本形式、特点及其地理意义。本单元讲宇宙中的地球，那么首先要搞清楚宇宙指的是什么。为此，教材在进入主题之前，用一小段序言讲了两个问题：其一，关于宇宙的概念。教材中强调的是科学上的宇宙概念，说明宇宙是空间和时间的总和，以及宇宙的物质性和运动性。当然，宇宙还有哲学上的含义，认为宇宙没有起点终点和边界范围，因此也就谈不上形成和演化。其二，了解地球宇宙环境的意义。为什么要在地理课上首先讲地球的宇宙环境，教材主要讲了两点：一是为了进一步了解地球本身；二是为了开拓新的空间。11人类认识

6、的宇宙一、我们在教材中讲的宇宙是目前人类观测到的宇宙。教材首先给学生一个发展的观念，即人类对宇宙的认识不断地得到修正，不断地接近真理。教材简单回顾了人们对宇宙认识的几个有代表性的阶段，使学生概括地了解到人类对宇宙的认识的确经历了漫长的过程。当然，本段内容的重点还是放在人类目前观测到的宇宙上。课文中提到20世纪60年代和大型天文望远镜，是有其用意的，它强调观测距离在宇宙空间的拓展，依赖于观测手段的改进。在17世纪以前，天文工作者在漫长的年代里只是靠肉眼来观测天象，能看到的星星不过六七千颗。17世纪，伽利略首创了天文望远镜，使人类的眼界大大开阔。之后，分光仪的使用、射电技术的成功、人造卫星的发射，

7、都给天文观测带来了划时代的变革。其中，20世纪60年代射电天文望远镜的应用（通过观测天体的无线电波来研究天文现象），使人们能够深入到以往光学方法看不到的地方。60年代中的四大天文发现类星体、脉冲星、 星际分子、微波背景辐射，都是用射电天文手段获得的。天文观测手段的革命，使人类才有可能不断加深对宇宙的认识。二、宇宙是怎样的？这是本课要回答的第一个问题。宇宙的特点可以概括为两点：宇宙是物质的；宇宙处于不断的运动和发展中。宇宙是多样而又统一的。教材中列举了一些学生比较熟悉的物质类型，并且给出了天体的概念。这里教材还安排了一组天体的照片，例如土星、蟹状星云、狮子座流星雨、哈雷彗星等等。在每一幅图下，有

8、一些说明性的文字，起到两方面的作用：一是对照片上的天体作比较详细的说明，用事实材料来证实“天体在大小、质量、光度、温度等方面存在差别”；二是拓宽知识，例如通过蟹状星云，让学生了解星云这种天体的特点，加强对学生进行科学教育。宇宙中的物质不仅种类多，就是同一种天体，它们的物理性状也是千差万别的。教材受篇幅限制，没有举例说明，教师在讲课时，可以根据有关资料作些补充。例如，就拿恒星来说，恒星的直径有的小到几千米，有的大到10亿km以上；恒星的质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间；恒星的发光程度不同，据此可以分成7个不同的级别（超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星、亚矮星、白矮星）；恒星的温度有

9、几万度到几千度的差别。宇宙处于不断的运动和发展中，讲了两层意思。第一，物质的运动是宇宙中的普遍规律。这里首先引入了天体系统的概念，然后分别从组成和尺度两个方面简单说明了地月系、太阳系、银河系和河外星系、总星系等不同的天体系统。教材还用一幅示意图解释了不同天体系统之间的关系。天体系统自身和不同天体系统之间有规律的运动，又说明了宇宙处于有序的状态之中，是有层次和结构的物质世界。第二，作为整体的宇宙也在不断演化着。关于宇宙的演化，天文学界建立了不同的宇宙模型，其中比较得到公认的是“大爆炸宇宙学说”。教材中宇宙“经历了温度从高到低，物质密度从密到稀的演化”，实际上体现了“大爆炸宇宙说”的基本思想。有关

10、“大爆炸宇宙说”见本单元参考资料。三、地球在宇宙中究竟是怎样的一颗行星？这是本课要回答的第二个问题。教材通过把地球与其他行星进行比较和分析，来说明行星地球的基本情况。第一，地球的普通性，这是从地球作为宇宙中的一颗行星，具有行星的一般特征来说的。教材选编了“太阳系九大行星的比较数据”表，让学生从行星的质量、体积、平均密度、公转周期和自转周期等数据中，看出地球与其他行星相比，尤其是与类地行星相比，并没有什么特别的地方，这样自然而然地得出地球是太阳系中的一颗普通行星的结论。第二，地球的特殊性，这是从地球上存在生命物质，尤其是高级智慧生物来说的。地球的特殊性奠定了地球在宇宙中的重要地位。教材重点分析了

11、地球这一特征形成的主要原因。以往，我们在分析这一问题时，比较侧重分析地球本身的条件。实际上，除了地球本身的条件，宇宙环境对地球上生命现象的出现，具有举足轻重的作用。因此，本课从宇宙环境和地球本身两个方面，来说明地球存在生命物质的原因。突出地球与宇宙的关系也是本课教材的重点之所在。教材分三点说明宇宙环境有利于地球上生命的出现。前两点是从恒星际空间来看，太阳周围的恒星际空间比较有利于太阳的稳定，太阳的稳定又有利于地球上生命的产生和演化；后一点是从行星际空间来看，也是强调了行星际空间的稳定与安全。当然，太阳系中的其他行星也是处在这样一个宇宙环境之中，那么为什么生命只出现在地球上呢？这又要从地球本身来

12、找一找原因。教材从地球在太阳系中的位置、体积、质量、内部物质运动等方面进行了分析，说明地球的这些条件可以满足生命出现所需要的温度、液态水、大气等。需要说明的是，教材还简单说明了海洋的形成，因为现代科学认为海洋是生命的“摇篮”。生命的起源是一个相当复杂的问题，涉及许多学科领域，地理课不可能完全解释清楚。我们只是从地理环境的角度予以简单说明。四、高中地理教学大纲中要求讲述“人类宇宙观念的发展”，本课中虽然未单独列标题讲述这个问题，但其内容始终贯穿在教材中，例如宇宙的概念、人类对宇宙漫长的认识过程、地球在太阳系中的普通性和特殊性等等，都是帮助学生树立正确的宇宙观，培养辩证唯物主义思想方法的重要内容。

13、12太阳、月球与地球的关系 一、太阳和月球是距离地球最近的两个天体。地球与宇宙环境之间物质和能量的关系，更突出地体现在与这两个天体之间的关系上。如前所述，从教材编写的指导思想出发，教材不侧重讲述太阳和月球本身的一些知识，而是把重点放在讲述太阳、月球与地球的关系上。这也是与原高中地理教材的不同之处。二、太阳对地球的重要性是十分显而易见的，可以说没有太阳就没有地球的一切。人类生存的地理环境中，有大气、水、生物等要素，这些要素本身和要素之间是在不断变化的，其根本动力就是太阳辐射。从能量的角度看问题，自然地理环境中大多数运动和变化，本质上就是太阳能如何分配、再分配和转移。因此，太阳辐射是太阳对地球最大

14、、也是最重要的贡献。教材先从三个方面介绍了有关太阳辐射的知识：其一，什么是太阳辐射；其二，太阳辐射的能量有多大；其三，为什么太阳有如此巨大的能量。在介绍第二个问题时，教材安排了一幅“太阳辐射和太阳常数”示意图。太阳常数反映的是地球大气上界面接受太阳辐射能量的情况，同时也体现了太阳辐射总量的多少。我们假设一个球面，它以太阳为中心，以日地平均距离为半径。在这个球面上，每1 cm2所得的太阳热量都是8.24 J/min，这个球面所得到的太阳热能总量就是球面积与太阳常数的乘积，约为2.321028 J。这就是整个太阳每分钟所辐射的热能总量。关于太阳能量的来源，教材简单介绍了太阳核聚变反应。需要说明的是

15、，太阳产生能量的方式是物质的质量转变成能量。在这个过程中，太阳质量的损耗是相当小的，而产生的能量是相当大的。有人推算，1 g氢聚变成氦，只会造成0.006 9 g的质量损失；而这一点点质量亏损所对应的是61011 J热量。因此，不必担心太阳质量会消耗殆尽。太阳辐射对地球的影响，教材从两个方面加以说明。第一，太阳辐射对地理环境形成和变化的影响。太阳辐射对地理环境的形成和变化，既有直接的作用，又有间接的作用。直接的作用，如岩石受温度变化的影响而产生风化，是显而易见的；而间接的作用，教材从地理环境的驱动力的角度进行了阐述。地球上的大气、水、生物是地理环境要素，它们本身的发展和变化，以及各要素之间的相

16、互联系，大部分是在太阳驱动过程中完成的。教材选择了热量输送的例子来说明这个观点。学生在初中已经学过，太阳辐射具有纬度差异，因而各地获得的热量也有差异。但是热量盈余的地方（如赤道），温度并没有越来越高，热量亏损的地方（如两极），温度也没有越来越低，而是保持相对稳定。这说明热量在盈余区和亏损区之间不断传输，其传输方式主要是大气环流和洋流。大气环流和洋流在地理环境的形成和变化中扮演着极其重要的角色。由于后两个单元要分别讲到大气环流和洋流，这里只是一般性地提一下，不做详细解释。第二，太阳辐射对人们生产和生活的影响。人们对太阳辐射作用最直接的感受，来自于它是人们进行生产和生活的主要能源。教材这里谈到的能

17、源，一部分是人们直接获取的太阳能，一部分是由太阳能转化的能源。从广义的概念出发，可以笼统地认为这些都是太阳能的利用。教材以我国为例，说明我国太阳辐射总量的地区分布情况，并配合两幅太阳能利用的照片。至于为什么说煤和石油等化石燃料固定了大量的太阳能，可以从煤和石油的成因上稍加说明。煤和石油都是地质历史上由生物遗体形成的，而生物的生长需要吸收大量的太阳辐射能。从这个意义上说煤和石油中固定了大量的太阳辐射能。为加深学生对太阳辐射能与人类活动关系的认识，教材设计了联系学生家乡实际的活动。第1题，从图中可以看出，我国年太阳辐射总量的分布规律是东南部较为贫乏，西北部较为丰富。可引导学生从气候和地形两方面分析

18、形成这种分布规律的原因。第3题可引导学生从两个角度思考，如果当地太阳辐射能较为丰富，则侧重于当地人们对太阳辐射能的利用；如果当地太阳辐射能较为贫乏，则侧重于其对于当地人类活动的不利影响。三、太阳辐射体现了日地关系的一个方面。但是现代科学里所研究的日地关系，更多地侧重在太阳活动对地球的影响。教材在简单介绍太阳大气结构后，分两个标题介绍这个内容。第一，太阳活动的主要类型。太阳活动的类型较多，现在人们认识到的就有黑子、耀斑、谱斑、日、日冕凝聚区等等活动现象。其中黑子是太阳活动的标志，耀斑是太阳活动最激烈的显示，教材主要介绍了这两个内容。在这一段中主要说明什么是黑子和耀斑，它们具有什么特点。黑子和耀斑

19、出现在太阳大气层的不同位置。因此，教材首先通过一幅图来说明太阳大气层的结构，让学生明确黑子主要出现在太阳的光球层，耀斑主要出现在太阳的色球层。第二，太阳活动对地球的影响。太阳活动对地球的影响表现在许多方面，而且有些影响现在还在研究之中，没有定论。就是对有定论的影响，要讲清楚它们的物理机制，学生的基础知识不够，也不是地理课的任务。因此，教材把重点放在说明现象上。太阳活动对地球电离层和地球磁场的影响，现在不论在实际观测和理论分析上都比较成熟，教材对此作了介绍。耀斑对地球的影响是突发性的，而且使地面产生短波通讯中断 、磁暴等一连串反应。教材中列举了一些具体的事例。太阳活动对地球气候的影响，至今还没有

20、整理出比较确切可靠并可以利用的统计规律，在理论工作上进展也不大。但是太阳黑子与降水的相关性，已经被得到证实。教材选取中国大百科全书天文学的一幅图来说明这种相关性。此图中有两条曲线，红色的是三个不同纬度地区实测的年降水量的分布；蓝色的是三个不同纬度地区实测的太阳黑子相对数的变化。从图中至少可以得出三个结论：一是降水量的年际变化与太阳黑子相对数的年变化有相关性；二是两者的变化周期大体为11年；三是三个地区两者的相关性并不完全一致，如12测站两者全部为正相关，22测站两者全部为负相关，36测站若干时段内是负相关，若干时段内是正相关。采用图示的方法，一方面对教材内容的说明性强，另一方面培养学生读图分析

21、问题的能力。四、能够反映月、地、日三者关系的自然现象有很多，例如，月相、月食、日食、潮等等。教材受课时的限制，不可能全部讲述这些知识。仅就这几项内容来看，人们最经常见到的是月相，而且知识的难度不大，便于学生联系实际理解，因此，教材选取月相的知识加以介绍。大纲中没有规定讲述月相的内容，因此教材将本部分内容处理为选学。教材主要通过图示的方法，分析了月相的成因和月相变化的规律性。月相的成因主要从两点来分析。一是由于月、地、日运动而形成的三者位置的变化。为了引导学生思考，教材在图下设计了两个问题，让学生通过分析，了解朔、上弦、望、下弦四个位置时，月、地、日三者有怎样的位置关系。很显然，月球在位置A和C

22、时，也就是在朔和望时，月、地、日三者在一条直线上，而在B和D时，也就是在上弦和下弦时，三者呈直角。二是月球本身不发光也不透明，只反射太阳光而发亮，也是月相形成的重要条件。教材最后介绍了人们对月相的利用。教材主要说明人们利用月相的规律性，创造了计时制度。实际上人们对月相的利用不仅于此，例如，根据月相出现的空间位置，可以大致判断方向。教学时可以作适当补充。13人类对宇宙的新探索一、通过前两课，已经把宇宙的大致轮廓和地球与宇宙的关系作了简要的说明。本课在此基础上，仍是从整个宇宙的角度，讲一些宇宙新探测的情况。这样，在宇宙环境这一部分，以人类对宇宙的认识为线索，从过去讲到现在，从现在讲到未来，最后在保

23、护宇宙环境中结束，内容比较完整。人类探究宇宙的历史非常悠久，但本课的重点是“新探索”。从天文探测的角度看，人造卫星的发射，标志着人类活动范围的又一次飞跃，所以教材以原苏联发射的第一颗人造卫星为起点，介绍人类对宇宙的新探索。二、人类对宇宙的探索，离不开航天技术的发展。教材虽然不可能介绍航天技术，这也不是地理课所要完成的任务，但是要说明人类对宇宙的探索，又要以航天技术的发展为背景资料。航天器是航天技术的重要组成部分。航天器可以分为无人航天器和载人航天器两种。航天器从无人到有人的发展，恰好说明了人类对宇宙的探测也经历着由浅入深的变化。教材按照这个思路，分三部分介绍了宇宙探测的发展。第一，无人航天器上

24、天后，发现了许多关于地球和宇宙的新知识。教材举了几例加以说明。第二，载人航天器上天后，使人类更直观地了解地球的宇宙环境。为了加深学生的印象，教材中安排了四幅照片，并用图下小字简单介绍了三个在航天史上有重大意义的事件。20世纪60年代以来，航天技术发展很快，飞往宇宙太空的航天器多种多样。它们各自有预定的宇宙探测任务。教材根据需要，有针对性地选择了“火星”号探测器、“阿波罗”计划和“天空实验室”，因为通过它们，可以了解到人类已经实现了对行星、月球、太阳的逼近观测，获得了大量新的资料。第三，宇宙探测的意义。教材从两方面说明了这个问题。一是宇宙探测具有天文学的意义，使人们对一些天体，包括地球本身有了进

25、一步了解，促进了天文科学的发展。这一点实际上通过前面的内容已经体现了出来，因此这里只是点到为止。二是宇宙探测对改变人类社会生活的意义。教材主要说明了人们利用各种卫星服务于社会生活。教材在本段内容的最后，说明了我国航天事业在世界上的地位，尤其是结合我国航天方面的最新成果“神舟”号载人航天试验飞船试飞成功的例子，使学生增强自豪感。为了使学生进一步了解我国宇宙探测和开发的情况，教材在这里还安排了阅读材料“中国向宇宙空间进军大事记”，把我国宇航事业发展中的几个重要事件，按照时间的顺序，排成了“大事记”，学生可以一目了然。三、人类对宇宙探索的目的之一是开发宇宙的资源。宇宙中有哪些资源，利用、开发的前景怎

26、样，这是本课要讲的两个问题。宇宙中蕴藏着极其丰富的资源。根据现代科学技术基础知识一书中的有关论述，航天器相对于地面的高位置资源、高真空和高洁净环境资源、航天器微重力环境资源、太阳能资源、超低温热沉资源、月球及其他行星资源等都是人类可以利用的资源。教材以这种分类为依据，适当进行了归纳，如上述的前三项资源正体现了宇宙空间资源。教材举了两个例子来说明人类对空间资源的利用。第一个例子说明了人类利用相对于地面的高位置资源，发射了卫星；第二个例子说明了人类利用宇宙空间的真空、失重等条件，进行科学实验。另外，许多科学家还在研究利用这些条件发展空间加工业的问题，而且已经有了一些小型的实验（可以参考本课的参考资

27、料）。对太阳能资源，教材选了一幅“空间太阳能发电站设想”图，目的在于提高学生的兴趣。既然是设想图，只要求学生大体了解科学家们的思路，不要过细地分析此图。要把这种设想变为现实恐怕还要经过长期的努力。对矿产资源，教材主要介绍了月球上的情况，因为月球是迄今为止人类惟一登临的除地球以外的天体，对月球上的矿产资源了解相对较多。教材在这段内容的最后，提出了一个十分重要的问题，即空间资源开发的国际合作问题。四、开发宇宙带来的一个重要问题就是宇宙环境的保护。空间垃圾的问题已经越来越多地引起了科学家的关注。教材在这一段中讲了两个问题：一是空间垃圾是怎样产生的，以及它们的危害；二是科学家们考虑的清除空间垃圾的一些

28、办法。教材中有两幅照片，展示了坠落到地面的空间垃圾。这段课文比较简单，主要是对学生进行环境保护的教育。五、设计本课活动的目的是培养学生收集资料、归纳总结的能力。这项活动的内容可以在上一课时就告诉学生，让他们在课下准备。本课内容有时间，可以让学生自己组织实施。14地球运动的基本形式自转和公转一、地球是宇宙中的一颗行星。从本课开始，教材把关注的焦点由宇宙空间转移到地球，研究其作为行星的基本特征之一地球的运动。地球的运动本来是很复杂的，除了自转和公转以外，还有其他许多运动，例如，和太阳系一起参与银河系的运动。严格说，地球运动应该是许多运动的合成，即便是公转，它也不是简单地绕太阳作椭圆运动，而是绕日地

29、质心运动，也绕月地质心运动。但是在一般的情况下，我们只谈地球绕日运动。至于地球随太阳或银河系的运动属于太阳系的整体运动，也不必去考虑，因此，我们只研究与人类关系最密切的两种运动：自转和公转。二、地球的自转和公转两段教材，可以看作是姊妹篇，均从方向、周期、速度等方面来说明自转和公转的特点，这样便于比较。这段内容的组织和表述有以下几个特点。第一，注意与初中地理相同知识点的衔接。本课主要介绍地球运动的基本规律。学生在初中一年级的地理课中已经学习过地球自转和公转的知识。限于初一学生的接受能力，教材中的这部分内容比较浅显，侧重说明地球运动的平均状态。高中地理的这部分知识比初中地理有了一些深化，体现在概念

30、的表述更加严谨、图像的选择更接近实际情况，并注意说明地球运动的变化等方面。例如，以往教材在说明地球公转轨道时，把地球公转轨道半长轴和半短轴的比例夸大很多，学生对比较真实的地球公转轨道形状印象不深。本教材选择了一幅按照真实比例绘制的地球公转轨道图，并介绍了地球公转运动速度的不均匀性，目的是能够把地球公转的状况更接近实际地展现在学生面前。第二，注意用图来说明问题。教材中涉及的一些知识，尤其是比较抽象的概念，注意用图来使其形象化，便于学生理解。第三，减少了知识头绪。以前的高中教材在介绍地球自转周期时，出现了两个名词，即恒星日和太阳日。这是两个不完全相同的概念，让学生搞清楚这两者的区别，是以往高中地理

31、教学中的一个难点。本课在讲地球自转周期时，采取了难点分散的办法，这里只讲恒星日，而把太阳日放在讲昼夜变化时，作为昼夜变化周期给出。同理，地球公转的周期有恒星年和回归年之分，在这里只讲恒星年。本课中只讲恒星日和恒星年还有一个考虑，即恒星日和恒星年都是以恒星为参考点，作为参考点的恒星与地球相距十分遥远，以至无论地球怎样运动，指向遥远恒星的方向，都可以看作是不变的方向，以它们为标准考察的运转周期，才是地球真正在宇宙空间运转一周的历时，才是有力学意义的运转周期。教材内容的这种选择，还使知识内容头绪减少，更加精练。三、地球自转和公转是同时进行的，地球运动是这两种成分的叠加。因此，有必要将这两种成分结合起

32、来作进一步的分析。由于地球自转和公转相结合，产生了黄赤交角，进而使得太阳直射点具有回归运动规律。因此，黄赤交角的存在体现了地球自转与公转的关系，而太阳直射点的移动规律又是由这个关系直接决定的。本课安排了“地球自转与公转的关系”一段，通过讲黄赤交角、二分二至日地球在公转轨道上的位置，以及太阳直射点的移动，把地球自转与公转的关系作初步介绍。这段课文的重点是用图示的方法说明黄赤交角。对于学生来说，空间概念的建立是一个难点。教师可以借助地球仪来演示。地球公转轨道平面可以用桌面来表示。教师拿着地球仪沿桌面运动一圈，然后指出，在地球仪上过球心的、与桌面相平行的大圆，可以看作是地球轨道面，即黄道面。很显然，

33、黄道面与赤道面有一个夹角。演示说明之后，再引导学生分析课文中的图。关于太阳直射点的回归运动，初中地理第1册已经讲过，本课中讲同样的问题，主要区别是：第一，说明了太阳回归运动起因于两个重要因素，即地球公转和地球以黄赤交角倾斜着自转。如果地球不公转，直射点纬度就不会变化；如果地球不倾斜着自转，直射点将永远在赤道上。这也说明了太阳直射点的回归运动是地球自转和公转共同作用的结果。第二，比较细致地说明了太阳直射点的回归过程。第三，与前面讲到的太阳高度日变化周期太阳日相对应，说明了太阳直射点的回归周期回归年。15地球运动的地理意义（一）一、我们了解地球运动的规律，其目的还在于了解这些规律会产生哪些具有地理

34、意义的自然现象。这些自然现象中有相当一部分是地球自转和公转的综合效应。例如，地球自转和公转，共同决定了黄赤交角和二分二至点的存在，进而决定了太阳直射点的回归运动，最终产生了天文四季的变化。昼夜现象主要受地球自转的影响，但也包含着地球公转和太阳回归运动的影响。因此，很难区分哪些地理现象完全是受地球自转的影响，哪些地理现象完全是受地球公转的影响。从这点考虑，教材中使用“地球运动的地理意义”的标题，把涉及到的所有由于地球运动而产生的现象包括在内，在科学性上把握得更准确些。当然，这些现象中，有一些主要是自转的效应，另一些则主要是公转的效应。在具体分析每一个问题时，可以具体说明。根据每课的容量，教材分为

35、“地球运动的地理意义（一）”和“地球运动的地理意义（二）”两个课题。二、本课所讲的昼夜交替、地方时、沿地表水平运动物体的偏移三个知识点，可以说是地理教材中的传统内容。原高中地理教材和本课均有这部分内容。本课在组织这部分教学内容时，从与初中地理的衔接、知识点选择，以及联系实际等方面考虑，与原高中地理的相应部分有很多不同的地方。1在“昼夜交替”一段中，安排了太阳日的知识。原高中地理把太阳日的内容放在地球自转的周期中讲述，并把恒星日同太阳日作比较。这样安排有利有弊。利在通过比较，便于学生理解太阳日比恒星日长的原因；弊在出现两个地球自转的周期，头绪较多。现在教材中把恒星日放在“地球的自转”中讲述，因为

36、它是地球自转的真正周期；把太阳日放在“昼夜交替”中讲述，因为它是昼夜交替的周期。这样处理，不把恒星日与太阳日比较，学生也不从地球自转周期的角度理解太阳日，显然知识的头绪减少了。同时，在“昼夜交替”中讲昼夜交替的周期比较顺理成章，也使得这段内容比较丰富。这段内容可以看成由两个部分组成。第一部分是对昼夜的静态描述，即在任一时刻昼半球和夜半球的划分，以及不同地区的昼夜状态。教材中是用太阳高度来说明不同地区的昼夜状态的。教材分别说明了昼半球、晨昏线和夜半球上的太阳高度情况。第二部分是对昼夜的动态描述，即昼夜交替的原因和周期。最后教材还简单说明了太阳日对人类的重要意义。教师在讲完这段内容之后，让学生完成

37、“活动”中的第1题。这题要求学生会用实物说明昼半球和夜半球的形成，以及晨昏线的位置。北京和纽约分别在昼半球或夜半球，时间大约相差12小时。2在“地方时”一段中，增加了地方时与地理经度的关系这一知识，并在初中时区和日界线知识的基础上，举例性地介绍了世界实际上采用的计时方法。选择这些内容的出发点是增加教材联系实际的力度。地方时、时区和区时等内容在初中地理和高中地理中均有讲述。考虑到学生的年龄特征，初中地理主要介绍理论上的时区和区时的知识，高中地理在初中地理的基础上，主要通过举一些例子，说明各国在理论时区的基础上所采用的计时系统各不相同。教师在讲完区时之后，可指导学生做“活动”中的第2题。在确定北京

38、时间时，可以采取当时授课的时间，再根据区时差来确定其他城市的时间。若时间有余，还可以让学生把这几个时钟的时间画出来。3教材较大幅度地降低了关于水平运动物体偏移问题的难度。原高中地理教材中用了较大篇幅讲解水平运动物体的地转偏向问题。尽管教材是用定性的方式解释地转偏向现象产生的原因，但是学生理解起来仍感困难。地转偏向问题始终是教学的难点。新的高中地理教学大纲中，仍把水平运动物体的偏向列为教学内容要点，因此，教材在落实大纲要求的同时，考虑教学的实际情况，对这个内容作了浅化处理。一是只讲现象，不讲道理，让学生知道物体在沿水平方向运动时，受地球自转的影响，其运动方向会发生偏移，北半球右偏，南半球左偏即可

39、，而不分析这种现象是怎样产生的。至于地转偏向力，教材只是结合地转偏向现象作了简单的说明，因为地转偏向力涉及到非惯性系，要讲清楚这个问题是高一学生力所不能及的。二是联系实际，用事实说明地转偏向力在水平运动中的重要作用，这是教材的重点内容。教材以长江三角洲的发育过程为例，用图示的方式，直观、形象地说明地转偏向力的影响。在讲述这个问题时，有两点应该明确：第一，长江三角洲的形成是受多种力的综合作用，地转偏向力只是其中之一。第二，“长江三角洲的发育”是一幅简化了的模式图，教师在讲解这幅图时，只要求学生能够从图中看出长江入海口河道右偏，北岸淤塞，发育了广阔的三角洲即可。16地球运动的地理意义（二）一、四季

40、和五带的本质是由于地球的运动，使得太阳辐射能在地球表面时间和空间的再分配。教材在14课中分析了太阳光对地球表面的入射情况，教师在进入本课主题之前，可以复习太阳直射点的内容。重点掌握太阳直射点的回归过程。最后归纳总结，起到承上启下的作用。下面的框图表达了本课与第4课之间的衔接关系。二、影响一个地点接受太阳辐射能量大小的天文因素是昼夜长短和正午太阳高度的变化。这个“变化”有两方面的含义：一是时间变化，二是纬度变化。地表接受到的太阳辐射能，可以简单地看作为时间和地点的函数。当考察太阳辐射能随地点（或纬度）的变化时，要把时间作为定量（或已知）；当考察太阳辐射随时间（或季节）的变化时，要把地点作为定量（

41、或已知），这样才能把问题分析清楚。为了更好地让学生理解这个问题，教材选编了图126，并在图下提出了4个问题，让学生通过读图回答。图中A、B、C三个小图，分别选自冬至日、夏至日、春分日和秋分日全球的昼长和正午太阳高度情况，图中标有几条重要纬线的昼长时间和正午太阳高度的度数，使学生能够定量地分析问题。通过对前3个问题的读图分析，可以了解在某一个时间内（三幅图各代表一个时间）昼夜长短和正午太阳高度的纬度分布情况；最后1个问题，则规定了一个地点P，分析了这个地点昼夜长短和正午太阳高度的季节变化情况。教师讲这段内容时，可以先让学生分析这幅图，获得感性认识，然后再进行讲解。这段课文分两个标题分别介绍昼夜长

42、短和正午太阳高度的变化。需要说明的是，教材中提到的二分二至日反映的是北半球的情况，相应的日期是公历3月21日、6月22日、9月23日和12月22日左右。南半球的情况与北半球相反。“昼夜长短的变化”一段，三个自然段分别说明夏至日、冬至日和春分秋分日昼夜长短的纬度分布；三个自然段连贯下来，又可以看出北半球各纬度昼夜长短和正午太阳高度的季节变化，例如，北半球各纬度，夏半年昼长大于夜长，冬半年夜长大于昼长，春分和秋分日昼夜等长。“正午太阳高度的变化”一段，其写法与此类似。讲完这段内容之后，教师可以指导学生做“活动”第1题，及时巩固所学的知识。三、关于四季的划分，教材主要介绍两方面内容，即天文四季的划分

43、和按气候变化而做的四季划分。由于前面已对昼夜长短的变化规律和正午太阳高度的变化规律做了详细分析，教材在此未就天文四季的更替做详细分析，而是引用前面的结论，说明天文四季的划分依据。四季更替是学生比较熟悉且有切身体验的自然现象。由于各地四季更替的时间存在差异，并且气候学上划分四季比较复杂，因而教材只介绍了北温带国家对四季一般的划分方法，这种划分与我国大部分地区人们概念中的四季是基本吻合的。五带划分的内容在初中地理中已有比较细致的讲述，这里不再重复初中地理的内容，而是采取图文配合的方法，概括地说明以下几个问题：一是五带的界线和名称；二是各带阳光直射和极昼极夜的情况，以此说明太阳辐射总量由低纬向高纬减

44、少的原因。例如，从图中可以看出，热带是太阳光直射的地区，没有极昼极夜现象，得到的太阳辐射能最多，这很好理解。温带和寒带比较，都没有太阳光直射，而寒带有极昼和极夜现象，那么为什么寒带得到的太阳辐射能要少于温带呢？这是需要进一步解释的。从太阳照射的情况看，这两个带都没有太阳光直射，但太阳光斜射的角度寒带要小于温带，所以单位面积上得到的太阳辐射能就少。从极昼极夜的情况看，寒带虽然有极昼现象，但是由于太阳入射角度小，得到的阳光并不多。经过这样的分析，学生可以理解太阳辐射总量由低纬向高纬减少的原因。练习篇参考答案1提示：应画成月初的蛾眉月。3（1）热北温 （2）应带足防寒服装。 （3）C （4）A D4

45、（略）第一单元 宇宙中的地球 参考资料演化着的宇宙宇宙有没有起源和终结，它是永恒的还是演化的，各种文明都有自己的解释。在中国有盘古开天地的传说，在西方有上帝创造宇宙的传说。在很长的一个历史时期中，“天不变，道亦不变”的宇宙观由于符合封建统治者的利益而得到广泛传播。17世纪以后，各门自然科学的飞速发展，不断冲击着这一僵化自然观的统治地位。直到20世纪，以众多观测事实为依据的科学的宇宙起源和演化理论才正式宣告诞生。20世纪20年代以后，天文观测发现银河系以外的天体都在远离我们而去，这说明宇宙是膨胀的。美国天文学家哈勃总结后退的速度与距离的关系，距离越远后退的速度越快，这就是哈勃常数。现在的哈勃常数

46、为1.710-182.310-18 cm/s，即宇宙半径增加1 cm，后退速度增大1.710-182.310-18 cm/s。用这个值往前推，宇宙在150亿200亿年以前半径为零。这就是说宇宙由于某种原因，在150亿200亿年前发生了一次大爆炸，开始形成。60年代发现的类星体，认为是宇宙早期天体，它们处于宇宙的边缘。它们的距离大约在150亿200亿光年。早在20世纪30年代初期，有人根据大爆炸理论计算出，大爆炸后最初几分钟，宇宙就像一颗氢弹爆炸时产生的火球，处处充满了温度高达10亿K的光辐射。随着宇宙的膨胀，辐射温度不断降低。作为这种过程的遗迹，当时宇宙中应存在温度约为5 K的背景黑体辐射（由

47、于这种辐射的峰值波长在1 mm附近，处于微波波段，故又称为微波背景辐射）。60年代中期，美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯和威尔逊，发现全天各方向都有相当于2.7 K的微波辐射。30年前是用宇宙半径为100亿光年计算的宇宙平均温度为5 K，若用150亿光年计算，与2.7 K更接近。这个结果有力地支持了宇宙大爆炸理论。宇宙是否要永远地膨胀下去？有的科学家认为目前宇宙的平均密度还未达到宇宙的临界密度，宇宙可能要继续膨胀下去；有的科学家认为宇宙中有大量的隐物质，如看不见的暗星云和黑洞等，加上这些物质，宇宙的平均密度就要比临界密度大了。宇宙迟早会收缩，这样的宇宙是一个脉动的宇宙，膨胀、收缩、再膨胀、再收缩，

48、周而复始地继续下去。天文学与人类远古时代，游牧民族逐水草而迁徙需要辨别方向，农业民族按时令播种需要确定季节。在年复一年的长期实践中，他们逐渐发现了这些影响自己生活的大事与日月星辰等天文现象之间的密切关系。巴比伦的泥碑、埃及的金字塔、中国殷墟的甲骨文里，都留下了天文学诞生时期的丰富例证。在以后几千年的发展进程中，天文学对人类文明的进步一直做出巨大贡献。16世纪哥白尼的日心说使自然科学第一次从中世纪神学的桎梏下解放出来。17世纪伽利略、牛顿为研究太阳系天体运动规律而建立的经典力学体系，至今仍是现代工程学（包括宇航科学）的基础。20世纪30年代对太阳和恒星内部结构和能源的研究导致了热核聚变的概念，为

49、人类利用核能提供了启迪。特别是近半个世纪以来，人类探索宇宙的热情有力地推动了遥测遥控、空间技术、计算机等一系列高新技术的发展，并使之直接服务于全球通讯、资源调查、气象预报等国民经济部门，而这些技术在天文上的应用则使人们对宇宙的认识突飞猛进，第一次有可能用统一的原理来说明从基本粒子到化学元素、从星系到恒星、从太阳到地球、从原生物到人的长达上百亿年的演化史。地球生命和地外文明这个问题使许多人感兴趣，并引起了许多科学幻想的故事，然而在这个问题上至今还有许多谜。地球上的生命之所以产生，是因为地球在太阳系中特殊的位置和太阳长时间稳定造成的，主要包括以下条件。1有必要的物质组成，能合成有机物的碳、氢、氧、

50、氮等元素。2生命需要适中的光和热，温度过高，碳原子的化学键被破坏；温度过低，又会使生命过程停顿。3有液态的水，这是生物体绝对不可缺少的组成部分。4有大气。大气有三个作用：一是大气通过紫外线照射和电火花合成有机物；二是保护生命安全不受陨石和宇宙射线损伤；三是保护地球表面的热量。5以上条件能够维持很长时间，使生命有一个产生、发展、进化的过程。以上条件目前只有地球才能满足。生命是宇宙物质最高级和最复杂的运动形式，是物质在一定条件下演化的产物。从这一点来看，生命在宇宙中具有普遍性。那么宇宙中哪些地方可能会有生命呢？宇宙中每天有许多恒星诞生，据推算，在目前已知的宇宙范围内，每年就有可能诞生30多万颗新的

51、恒星。在这30多万颗恒星中，带有行星的恒星会有多少呢？一种看法认为，行星是由两颗恒星相碰，甩出来的物质经冷凝而成的。如果是这样，生命就不可能出现。因为恒星间距离遥远，彼此间碰撞的机会极少。另一种看法认为，太阳、行星、小行星和彗星都是同一块星云形成的。当这块星云冷凝时，极大部分物质聚集在中心形成太阳，剩下部分形成扁平的盘状体环绕着太阳。圆盘中的小颗粒彼此碰撞聚集在一起，形成了行星和卫星。如果是这样，银河系中除双星和聚星外，大约有1 000亿颗恒星是带有行星的。整个宇宙中带有行星的恒星，数目将是十分可观的。这样，宇宙中可能有生命的地方就很多了。从太阳系来看，生命只出现在地球上，这说明恒星的周围可能

52、会有一个生命带。在这里温度既不太高又不太低，适合于水的存在。小质量的恒星，这个带会很窄；大质量的恒星，这个带可能较宽。地球上形成现在这个文明社会，已经经历了将近50亿年，小质量的恒星和大质量的恒星都不会有那么长的稳定期。只有像太阳这样，温度、大小都合适，才能提供良好的条件，使生命在其生命带的行星上出现。由此可知，要在宇宙中寻觅知音，应该去找发出的能量既不太大，又不太小的单颗恒星。对行星来说也要找质量不要太大，也不能太小，距离恒星要适中的行星。行星的运行轨道近似圆形，这样它的环境不至于变化太大。太阳的核聚变反应 在太阳核心内部进行着4个氢原子核（质子）聚变成1个氦原子核（）粒子的过程，同时放出大

53、量的能。要想使带正电的氢原子核有足够的动能克服它们之间的斥力而结合，必须有高温高压的核反应条件。太阳内部有0.15亿K的高温，2.5106 Pa的大气压，氢核聚变成氦核是可以做到的。形成氦核以后，若要再继续聚变，则要求有更高的温度和压力条件，但太阳内部的这个条件就不够了。太阳内部的聚变反应有两种类型，一种是不经过任何媒质直接反应，叫质子质子反应，聚变以这种反应为主；另一种是通过媒质碳起催化作用，叫碳氮原子循环。无论是哪种类型都是4个质子变成1个氦原子。在这个过程中释放出大量的原子核能。据计算，聚变反应可以维持太阳辐射的时间为百亿年。太阳能利用方式主要有太阳能的热利用和太阳能光电利用两种方式。（

54、一）太阳能热利用。将太阳能转换为热能后使用。实现转换的器件为集热器。由于利用的目的不同，集热器及其匹配系统各不相同。1太阳灶从原理和结构上大致分为三类：箱式太阳灶、聚光太阳灶、热管式太阳灶。我国是推广应用太阳灶最多的国家，尤其是在太阳能丰富而能源短缺的地区，很受农牧民欢迎。2太阳能热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置，供应生活用或工农业用的低温（4060 C）热水。3太阳能干燥器利用太阳能干燥农副产品的一种装置。4太阳房利用太阳能采暖和降温的房子。又分被动太阳房和主动太阳房。被动太阳房是指完全依靠建筑结构本身的吸热、隔热、保温和通风特性，不需要安装特殊的动力设备，即可利用太阳能达到夏凉冬

55、暖的房屋。主动太阳房一般由集热器、传热流体、蓄热器、控制系统及适当的辅助能源系统构成。它需要热交换器、水泵和风机等设备。这种太阳房造价较高，但室温能主动控制。5太阳能发电利用集热器把太阳辐射能变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。又可分为高温发电和低温发电两大类。（二）太阳能光电利用指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常称“光生伏打效应”。1太阳能光发电站近年来一些发达国家先后建立起来这类发电站。2太阳能电池又有单晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池之分。日地关系的研究现代科学所研究的日地关系学主要是研究太阳活动对地球的影响。早在一个多世纪以前，人们就发现了地球磁场表现出与太阳活动1

56、1年周期相应的变化，后来又发现太阳活动性对极光以及短波通信也有影响。这些都是在太阳活动增强时，各种高能电磁辐射、高能物质粒子和太阳风突然增强对地球的影响。太阳活动对地球有突发性影响，典型的事例之一是1972年8月7日耀斑大爆发。爆发后，强烈的太阳X射线、紫外线和射电波伴随着大量带电粒子流连续猛烈轰击地球达一个星期之久。其中在爆发开始后5小时之内有一股粗约16 km、长超过7 000万m的带电粒子流以6 500 km/s的高速闯进地球大气层，顿时引起地球电离层和地磁场变化。当时几乎所有飞机和轮船上的磁罗盘指针都摆动起来，全世界的短波无线电通讯彻底中断，极区出现明亮的极光。在一些地区甚至影响到电力

57、线路，致使电灯忽明忽暗，仿佛发生了强烈的雷暴。至于弱电仪器和电子设备更是变化无常，不能正常工作。太阳活动对地球除爆发性影响之外，还有人从历史记载的统计中得出太阳活动起伏，可能与气候、气象、江河水位，甚至地震等很多方面有关系。例如，有人经研究认为，太阳黑子数的变化与自然灾害活跃期有一定关系，与我国地震活跃期和严重洪涝和其他自然灾害有一定关联。1909年、1931年、1954年、1975年是太阳黑子的双周期，这些双周期在我国刚好就在20世纪4个地震活跃期中，而双周期及其前后又是我国长江、黄淮流域出现特大洪涝或其他自然灾害的时期。当然，太阳活动对地球的这种影响十分复杂，至今还没有整理出比较确切可靠并

58、可资利用的统计规律，其物理机制是怎样的也还没有搞清楚。我国太阳能分布太阳能利用具有巨大的潜力。太阳每年辐射到地球表面的能量相当于现在人类年需要能量总和的5 000倍。我国各地太阳能年总量大约在33.510883.81010 J/m2之间，其中大部分地区都在50.2108 J/m2以上。全国有23的面积年日照在2 000小时以上，华北、西北及青藏高原超过2 500小时。我国太阳能资源的时空差异较明显，高值和低值的中心都处在22N35N之间，即青藏高原高值中心和四川盆地低值中心。30N40N地区，太阳能的分布随纬度的增加而增多。40N 以北，自东向西逐渐增加，新疆呈东西向分布。台湾自东北向西南增加

59、。为便于太阳能资源开发利用，根据以下指标作出太阳能资源利用区划：首先是太阳能资源的年总量，其次是日照时数6小时的天数出现最多和最少的月份分布。通常认为在一日内日照时间低于6小时，利用价值不大。以此标准统计后，根据该资源的数量组合情况划分出资源丰富、较丰富、较贫乏和贫乏带。资源丰富带：主要分布在南疆、甘肃西部、青藏高原大部分和内蒙古高原西部。这些地区年太阳能总量在62.0108 J/m2以上，月平均气温10 C期间日照时数6小时天数在250300天以上。资源较富带：主要分布在新疆北部、东北地区大部、内蒙古高原东部、华北平原大部、黄土高原大部、甘肃省南部、青海东部、四川西部、川南滇北的一部分。太阳

60、能年总量在5010862108 J/m2之间，月平均气温10 C期间日照时数6小时的天数在200300天。资源较贫带：主要分布在我国东南部丘陵地区、汉水流域、重庆、贵州西部、云南的东南角、广西大部分、湖南东部和西部。太阳能年总量在4210850108 J/m2之间，月平均气温10 C期间日照时数6小时的天数在125200天之间。资源贫乏带：主要分布在四川、贵州大部分地区，以成都平原最少。太阳能年总量小于42108 J/m2，月平均气温10 C期间日照6小时的天数在125天以下。与全球比，我国太阳能资源丰富带与同纬度相当或超过，其中青藏高原南部接近世界上太阳能最丰富的撒哈拉沙漠。但太阳能资源贫乏

61、带的四川盆地，则是同纬度最低者。月相的观测在新月位置（农历每月初一），月球位于太阳和地球之间，月球上黑暗的一面刚好对着地球上的观察者，因此看不见月亮。离开新月后，以地球和太阳的连线为标准，由于月球公转向东运行，观察者将会看到蛾眉月在太阳的东边，成镰刀形，凸面对着太阳。若蛾眉月和太阳同在天空，则月光将淹没在日光之中，我们看不到蛾眉月，只有当太阳落山后一段时间才能在西方天空看到月亮。过了一会儿，随着地球的自转，它也没入地平线以下。再过几天，大约农历每月初七、初八左右，随着月球继续运行，日、地、月的相对位置成为直角，地球上的观察者正好看到月亮是西半边亮，成半圆形，这叫上弦月。上弦月在太阳东边90，因

62、此太阳刚落山时，它出现在正南天空，离地面高度较大，子夜时落入地平。再继续运行，月相将变成凸月，亮的部分大于一半。当农历每月十五或十六时，月球运行到与地球同在太阳的一侧，观测者可以看到一轮明月，称为满月。这时月球和太阳相差180，因此，傍晚太阳落山时，它刚好从东方地平线上升起，子夜时在正南天空，日出时下落，整夜都可以看到月亮。再过几天，月相又变成凸月， 不过，凸出的方向相反，半圆面指向地平面东边。到了农历每月二十二、二十三左右，日、地、月相对位置再次变成直角，月球在日地连线的西边90，观察者看到的月相是下弦月，东半边亮，呈半圆形，它于子夜时升起在东方地平线上，日出时正高悬于南方天空。过后几天，在

63、日出时会看到月亮又逐渐成了凸面朝东的蛾眉月，而且越来越偏东，直到再一个农历初一恢复新月。宇宙空间的特殊条件人类进入宇宙空间之所以经历了漫长和艰苦的历程，是因为宇宙空间有着特殊的条件。人类要进入太空，首先要克服许多困难，适应太空环境。第一，克服地球的引力。地球的引力在160 km的高度才减小1%，2 700 km的高度减小一半。在地球表面附近运行的物体，只有达到第一宇宙速度，即7.9 km/s的时候，才能成为地球的卫星。达到第二宇宙速度，即11.2 km/s的时候，才能像地球、金星等天体那样，成为太阳的一颗新行星。当达到第三宇宙速度，即16.7 km/s时，就可以飞出太阳系。第二，克服真空。地面

64、上的大气压力大约为173.2 hPa，每立方厘米体积内约有24亿亿个分子。大气密度和大气压力随距地面的高度的增加，按指数规律迅速减小。在高度为200 km的高空，密度和压力只有海平面密度和压力的10-9量级。距地面1 500 km高空的真空度为每立方厘米体积内约含32 000个分子，而行星际空间每立方厘米含有的分子或原子数平均不到100个，恒星际空间则平均只有10个。装有一般发动机的飞机，其上升高度的极限为27 km。第三，适应剧烈的温度变化。地球上最热的地方为50 C以上，最冷的地方也不过-50 C以下。而在宇宙空间离地球不远处，向阳面的温度可高达200 C，背阳面则冷到-100 C以下。在

65、远离恒星的空间，环境温度接近于绝对零度；而在恒星附近，温度则会高达几百至几千摄氏度。第四，暴露在有害辐射之中。近地空间是一个强辐射环境。太阳电磁辐射对人体、材料都有一定影响。必须采取相应的防护措施，才能保证空间活动的顺利进行。载人飞船、航天站和航天飞机载人飞船是能保证航天员在外层空间生活和工作，以执行航天任务并返回地面的航天器，也称为宇宙飞船。它是运行时间有限，仅能一次使用的返回型载人航天器。1961年原苏联发射了第一艘“东方”号飞船。航天站是可供多名航天员巡访、长期工作和居住的载人航天器，又称空间站或轨道站。在航天站运行期间，航天员的替换和物资设备的补充可以由载人飞船或航天飞机运送，物资运输设备也可由无人航天器运送。1971年，原苏联发射了世界上第一个航天站“礼炮”1号航天站。航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送有效载荷的飞行器。在轨道上运行时可在机载有效载荷和承员的配合下完成多种任务。航天飞机通常设计成火箭推进的飞机，返回地面