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小学对称教案

发表时间:2020-11-19

对称问题。

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助教师提前熟悉所教学的内容。那么如何写好我们的教案呢?以下是小编收集整理的“对称问题”,希望对您的工作和生活有所帮助。

题目第七章直线和圆的方程对称问题
高考要求
1.掌握求已知曲线的轴对称曲线和中心对称曲线方程的方法:结合曲线对称的定义,用求曲线方程的方法求对称曲线的方程(归结为点的对称)
2.掌握判断曲线关于几种特殊直线对称的方法:①y=x;②x轴;③y轴
知识点归纳
1点关于点成中心对称的对称中心恰是这两点为端点的线段的中点,因此中心对称的问题是线段中点坐标公式的应用问题
设P(x0,y0),对称中心为A(a,b),则P关于A的对称点为P′(2a-x0,2b-y0)
2点关于直线成轴对称问题
由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线”利用“垂直”“平分”这两个条件建立方程组,就可求出对顶点的坐标一般情形如下:
设点P(x0,y0)关于直线y=kx+b的对称点为P′(x′,y′),则有
,可求出x′、y′
特殊地,点P(x0,y0)关于直线x=a的对称点为P′(2a-x0,y0);点P(x0,y0)关于直线y=b的对称点为P′(x0,2b-y0)
3曲线关于点、曲线关于直线的中心或轴对称问题:一般是转化为点的中心对称或轴对称(这里既可选特殊点,也可选任意点实施转化)一般结论如下:
(1)曲线f(x,y)=0关于已知点A(a,b)的对称曲线的方程是f(2a-x,2b-y)=0
(2)曲线f(x,y)=0关于直线y=kx+b的对称曲线的求法:
设曲线f(x,y)=0上任意一点为P(x0,y0),P点关于直线y=kx+b的对称点为P′(y,x),则由(2)知,P与P′的坐标满足
从中解出x0、y0,
代入已知曲线f(x,y)=0,应有f(x0,y0)=0利用坐标代换法就可求出曲线f(x,y)=0关于直线y=kx+b的对称曲线方程
4两点关于点对称、两点关于直线对称的常见结论:
(1)点(x,y)关于x轴的对称点为(x,-y);
(2)点(x,y)关于y轴的对称点为(-x,y);
(3)点(x,y)关于原点的对称点为(-x,-y);
(4)点(x,y)关于直线x-y=0的对称点为(y,x);
(5)点(x,y)关于直线x+y=0的对称点为(-y,-x)
题型讲解
例1求直线a:2x+y-4=0关于直线l:3x+4y-1=0对称的直线b的方程
分析:由平面几何知识可知若直线a、b关于直线l对称,它们具有下列几何性质:(1)若a、b相交,则l是a、b交角的平分线;(2)若点A在直线a上,那么A关于直线l的对称点B一定在直线b上,这时AB⊥l,并且AB的中点D在l上;(3)a以l为轴旋转180°,一定与b重合使用这些性质,可以找出直线b的方程解此题的方法很多,总的来说有两类:一类是找出确定直线方程的两个条件,选择适当的直线方程的形式,求出直线方程;另一类是直接由轨迹求方程
解:由,解得a与l的交点E(3,-2),E点也在b上
方法一:设直线b的斜率为k,
又知直线a的斜率为-2,直线l的斜率为-
则=
解得k=-
代入点斜式得直线b的方程为
y-(-2)=-(x-3),
即2x+11y+16=0
方法二:在直线a:2x+y-4=0上找一点A(2,0),设点A关于直线l的对称点B的坐标为(x0,y0),
由解得B(,-)
由两点式得直线b的方程为
=,
即2x+11y+16=0
方法三:设直线b上的动点P(x,y)关于l:3x+4y-1=0的对称点Q(x0,y0),则有
解得x0=,y0=
Q(x0,y0)在直线a:2x+y-4=0上,
则2×+-4=0,
化简得2x+11y+16=0是所求直线b的方程
方法四:设直线b上的动点P(x,y),直线a上的点Q(x0,4-2x0),且P、Q两点关于直线l:3x+4y-1=0对称,则有
消去x0,得2x+11y+16=0或2x+y-4=0(舍)
点评:本题体现了求直线方程的两种不同的途径,方法一与方法二,除了点E外,分别找出确定直线位置的另一个条件:斜率或另一个点,然后用点斜式或两点式求出方程,方法三与方法四是利用直线上动点的几何性质,直接由轨迹求方程,在使用这种方法时,要注意区分动点坐标及参数,本题综合性较强,只有对坐标法有较深刻的理解,同时有较强的数形结合能力才能较好地完成此题
例2光线从点A(-3,4)发出,经过x轴反射,再经过y轴反射,光线经过点B(-2,6),求射入y轴后的反射线的方程
分析:由物理中光学知识知,入射线和反射线关于法线对称
解:∵A(-3,4)关于x轴的对称点A1(-3,-4)在经x轴反射的光线上,
同样A1(-3,-4)关于y轴的对称点A2(3,-4)在经过射入y轴的反射线上,
∴k==-2
故所求直线方程为y-6=-2(x+2),
即2x+y-2=0
点评:注意知识间的相互联系及学科间的相互渗透
例3已知点M(3,5),在直线l:x-2y+2=0和y轴上各找一点P和Q,使△MPQ的周长最小
分析:如下图,作点M关于直线l的对称点M1,再作点M关于y轴的对称点M2,连结MM1、MM2,连线MM1、MM2与l及y轴交于P与Q两点,由轴对称及平面几何知识,可知这样得到的△MPQ的周长最小
解:由点M(3,5)及直线l,可求得点M关于l的对称点M1(5,1)同样容易求得点M关于y轴的对称点M2(-3,5)
据M1及M2两点可得到直线M1M2的方程为x+2y-7=0
令x=0,得到M1M2与y轴的交点Q(0,)
解方程组得交点P(,)
故点P(,)、Q(0,)即为所求
点评:恰当地利用平面几何的知识对解题能起到事半功倍的效果
例4若抛物线上总存在关于直线的异于交点的两个对称点,试求实数的取值范围
解法一:(对称曲线相交法)
曲线关于直线对称的曲线方程为
如果抛物线上总存在关于直线对称的两点,则两曲线
与必有不在直线上的两个不同的交点(如图所示),从而可由:


代入得有两个不同的解,

解法二:(对称点法)
设抛物线上存在异于于直线的交点的点,且关于直线的对称点也在抛物线上

必有两组解
(1)-(2)得
必有两个不同解
∵,
∴有解
从而有有两个不等的实数解
即有两个不等的实数解

∵,

解法三:(点差法)
设抛物线上以为端点的弦关于直线对称,且以为中点是抛物线(即)内的点
从而有

(1)-(2)得


从而有
例5试确定的取值范围,使得椭圆上有不同两点关于直线对称
解:设椭圆上以为端点的弦关于直线对称,且以为中点是椭圆内的点
从而有

(1)-(2)得


由在直线上
从而有
小结:
1对称问题的核心是点关于点的中心对称和点关于直线的轴对称,要充分利用转化的思想将问题转化为这两类对称中的一种加以处理
2许多问题都隐含着对称性,要注意挖掘、充分利用对称变换来解决,如角平分线、线段中垂线、光线反射等
3对称问题除了用中点坐标公式及斜率关系来求以外,还可以用求轨迹的思想——代入法来求解
学生练习
1已知点M(a,b)与N关于x轴对称,点P与点N关于y轴对称,点Q与点P关于直线x+y=0对称,则点Q的坐标为
A(a,b)B(b,a)C(-a,-b)D(-b,-a)
解析:N(a,-b),P(-a,-b),则Q(b,a).
答案:B
2曲线y2=4x关于直线x=2对称的曲线方程是
Ay2=8-4xBy2=4x-8Cy2=16-4xDy2=4x-16
解:设曲线y2=4x关于直线x=2对称的曲线为C,在曲线C上任取一点P(x,y),则P(x,y)关于直线x=2的对称点为Q(4-x,y)因为Q(4-x,y)在曲线y2=4x上,所以y2=4(4-x),即y2=16-4x
答案:C
3已知直线l1:x+my+5=0和直线l2:x+ny+p=0,则l1、l2关于y轴对称的充要条件是
A=Bp=-5Cm=-n且p=-5D=-且p=-5
解析:直线l1关于y轴对称的直线方程为(-x)+my+5=0,即x-my-5=0,与l2比较,∴m=-n且p=-5反之亦验证成立
答案:C
4点A(4,5)关于直线l的对称点为B(-2,7),则l的方程为______
解析:对称轴是以两对称点为端点的线段的中垂线
答案:3x-y+3=0
5设直线x+4y-5=0的倾斜角为θ,则它关于直线y-3=0对称的直线的倾斜角是____________
答案:π-θ
6.一个以原点为圆心的圆与圆x2+y2+8x─4y=0关于直线l对称,则直线l的方程是
答案:2x─y+5=0
7.直线y=3x─4关于点P(2,─1)对称的直线l的方程是
答案:3x─y─10=0用求方程的方法或几何性质(平行)均可
8.方程x2+y2+2ax─2ay=0所表示的圆的对称轴方程为
答案:x+y=0提示:点(x,y)与点(─y,─x)关于直线x+y=0对称
9.如果直线ax─y+3=0与直线3x─y─b=0关于直线x─y+1=0对称,则a=,b=
答案:1/3,5说明:掌握k=±1时,求对称点的方法
10已知圆C与圆关于直线y=-x对称,则圆C的方程为
A(x+1)2+y2=1Bx2+y2=1Cx2+(y+1)2=1Dx2+(y-1)2=1
解:由M(x,y)关于y=-x的对称点为(-y,-x),即得x2+(y+1)2=1
答案:C
11与直线x+2y-1=0关于点(1,-1)对称的直线方程为
A2x-y-5=0Bx+2y-3=0Cx+2y+3=0D2x-y-1=0
解:将x+2y-1=0中的x、y分别代以2-x,-2-y,得(2-x)+2(-2-y)-1=0,即x+2y+3=0故选C
答案:C
12两直线y=x和x=1关于直线l对称,直线l的方程是____________
解:l上的点为到两直线y=x与x=1距离相等的点的集合,即=|x-1|,化简得x+y-2=0或3x-y-2=0
答案:x+y-2=0或3x-y-2=0
13直线2x-y-4=0上有一点P,它与两定点A(4,-1)、B(3,4)的距离之差最大,则P点的坐标是____________
解:易知A(4,-1)、B(3,4)在直线l:2x-y-4=0的两侧作A关于直线l的对称点A1(0,1),当A1、B、P共线时距离之差最大
答案:(5,6)
14已知曲线C:y=─x2+x+2关于点(a,2a)对称的曲线是C/,若C与C/有两个不同的公共点,求a的取值范围
解:曲线C/的方程为y=x2+(1─4a)x+(4a2+2a─2),联立C与C/的方程并消去y得:x2─2ax+2a2+a─2=0,由Δ0得:─2a1
15.自点A(─3,3)发出的光线射到x轴上,被x轴反射,其反射光线m所在直线与圆x2+y2─4x─4y+7=0相切,求光线与m所在的直线的方程
解:圆C:(x─2)2+(y─2)2=1关于x轴的对称圆C/的方程是(x─2)2+(y+2)2=1设光线所在的直线方程是y─3=k(x+3),依题意,它是圆C/的切线,从而点C/到直线的距离为1,∴=1,解得:k=─3/4或k=─4/3,∴的方程是3x+4y─3=0或4x+3y+3=0,同理求过点A/(─3,─3)的圆C的切线方程,得m的方程为3x─4y─3=0或4x─3y+3=0
16.已知两曲线y=─x2+4x─2与y2=x关于直线对称,求直线的方程
解:抛物线y=─x2+4x─2的顶点坐标P1(2,2),抛物线y2=x的顶点为Q(0,0),
∴直线就是PQ的垂直平分线x+y─2=0
17求函数y=+的最小值
解:因为y=+,
所以函数y是x轴上的点P(x,0)与两定点A(0,3)、B(4,3)距离之和y的最小值就是|PA|+|PB|的最小值由平面几何知识可知,若A关于x轴的对称点为A′(0,-3),则|PA|+|PB|的最小值等于|A′B|,
即=4所以ymin=4
18若抛物线y=2x2上的两点A(x1,y1)、B(x2,y2)关于直线y=x+m对称且x1x2=-,求m的值
解:设直线AB的方程为y=-x+b,代入y=2x2得2x2+x-b=0,
∴x1+x2=-,x1x2==-∴b=1,即AB的方程为y=-x+1
设AB的中点为M(x0,y0),则x0==-,代入y0=-x0+1,
得y0=又M(-,)在y=x+m上,∴=-+m∴m=
课前后备注

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函数对称性的探究


函数对称性的探究

绍兴县越崎中学数学组徐民江

函数是中学数学教学的主线,是中学数学的核心内容,也是整个高中数学的基础。函数的性质是竞赛和高考的重点与热点,函数的对称性是函数的一个基本性质,对称关系不仅广泛存在于数学问题之中,而且利用对称性往往能更简捷地使问题得到解决,对称关系还充分体现了数学之美。本文拟通过函数自身的对称性和不同函数之间的对称性这两个方面来探讨函数与对称有关的性质。

一、函数自身的对称性探究

定理1.函数y=f(x)的图像关于点A(a,b)对称的充要条件是

f(x)+f(2a-x)=2b

证明:(必要性)设点P(x,y)是y=f(x)图像上任一点,∵点P(x,y)关于点A(a,b)的对称点P‘(2a-x,2b-y)也在y=f(x)图像上,∴2b-y=f(2a-x)

即y+f(2a-x)=2b故f(x)+f(2a-x)=2b,必要性得证。

(充分性)设点P(x0,y0)是y=f(x)图像上任一点,则y0=f(x0)

∵f(x)+f(2a-x)=2b∴f(x0)+f(2a-x0)=2b,即2b-y0=f(2a-x0)。

故点P‘(2a-x0,2b-y0)也在y=f(x)图像上,而点P与点P‘关于点A(a,b)对称,充分性得征。

推论:函数y=f(x)的图像关于原点O对称的充要条件是f(x)+f(-x)=0

定理2.函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称的充要条件是

f(a+x)=f(a-x)即f(x)=f(2a-x)(证明留给读者)

推论:函数y=f(x)的图像关于y轴对称的充要条件是f(x)=f(-x)

定理3.①若函数y=f(x)图像同时关于点A(a,c)和点B(b,c)成中心对称(a≠b),则y=f(x)是周期函数,且2|a-b|是其一个周期。

②若函数y=f(x)图像同时关于直线x=a和直线x=b成轴对称(a≠b),则y=f(x)是周期函数,且2|a-b|是其一个周期。

③若函数y=f(x)图像既关于点A(a,c)成中心对称又关于直线x=b成轴对称(a≠b),则y=f(x)是周期函数,且4|a-b|是其一个周期。

①②的证明留给读者,以下给出③的证明:

∵函数y=f(x)图像既关于点A(a,c)成中心对称,

∴f(x)+f(2a-x)=2c,用2b-x代x得:

f(2b-x)+f[2a-(2b-x)]=2c………………(*)

又∵函数y=f(x)图像直线x=b成轴对称,

∴f(2b-x)=f(x)代入(*)得:

f(x)=2c-f[2(a-b)+x]…………(**),用2(a-b)-x代x得

f[2(a-b)+x]=2c-f[4(a-b)+x]代入(**)得:

f(x)=f[4(a-b)+x],故y=f(x)是周期函数,且4|a-b|是其一个周期。

二、不同函数对称性的探究

定理4.函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图像关于点A(a,b)成中心对称。

定理5.①函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图像关于直线x=a成轴对称。

②函数y=f(x)与a-x=f(a-y)的图像关于直线x+y=a成轴对称。

③函数y=f(x)与x-a=f(y+a)的图像关于直线x-y=a成轴对称。

定理4与定理5中的①②证明留给读者,现证定理5中的③

设点P(x0,y0)是y=f(x)图像上任一点,则y0=f(x0)。记点P(x,y)关于直线x-y=a的轴对称点为P‘(x1,y1),则x1=a+y0,y1=x0-a,∴x0=a+y1,y0=x1-a代入y0=f(x0)之中得x1-a=f(a+y1)∴点P‘(x1,y1)在函数x-a=f(y+a)的图像上。

同理可证:函数x-a=f(y+a)的图像上任一点关于直线x-y=a的轴对称点也在函数y=f(x)的图像上。故定理5中的③成立。

推论:函数y=f(x)的图像与x=f(y)的图像关于直线x=y成轴对称。

三、三角函数图像的对称性列表

函数

对称中心坐标

对称轴方程

y=sinx

(kπ,0)

x=kπ+π/2

y=cosx

(kπ+π/2,0)

x=kπ

y=tanx

(kπ/2,0)

注:①上表中k∈Z

②y=tanx的所有对称中心坐标应该是(kπ/2,0),而在岑申、王而冶主编的浙江教育出版社出版的21世纪高中数学精编第一册(下)及陈兆镇主编的广西师大出版社出版的高一数学新教案(修订版)中都认为y=tanx的所有对称中心坐标是(kπ,0),这明显是错的。

四、函数对称性应用举例

例1:定义在R上的非常数函数满足:f(10+x)为偶函数,且f(5-x)=f(5+x),则f(x)一定是()(第十二届希望杯高二第二试题)

(A)是偶函数,也是周期函数(B)是偶函数,但不是周期函数

(C)是奇函数,也是周期函数(D)是奇函数,但不是周期函数

解:∵f(10+x)为偶函数,∴f(10+x)=f(10-x).

∴f(x)有两条对称轴x=5与x=10,因此f(x)是以10为其一个周期的周期函数,∴x=0即y轴也是f(x)的对称轴,因此f(x)还是一个偶函数。

故选(A)

例2:设定义域为R的函数y=f(x)、y=g(x)都有反函数,并且f(x-1)和g-1(x-2)函数的图像关于直线y=x对称,若g(5)=1999,那么f(4)=()。

(A)1999;(B)2000;(C)2001;(D)2002。

解:∵y=f(x-1)和y=g-1(x-2)函数的图像关于直线y=x对称,

∴y=g-1(x-2)反函数是y=f(x-1),而y=g-1(x-2)的反函数是:y=2+g(x),∴f(x-1)=2+g(x),∴有f(5-1)=2+g(5)=2001

故f(4)=2001,应选(C)

例3.设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(1+x)=f(1-x),当-1≤x≤0时,

f(x)=-x,则f(8.6)=_________(第八届希望杯高二第一试题)

解:∵f(x)是定义在R上的偶函数∴x=0是y=f(x)对称轴;

又∵f(1+x)=f(1-x)∴x=1也是y=f(x)对称轴。故y=f(x)是以2为周期的周期函数,∴f(8.6)=f(8+0.6)=f(0.6)=f(-0.6)=0.3

例4.函数y=sin(2x+)的图像的一条对称轴的方程是()(92全国高考理)(A)x=-(B)x=-(C)x=(D)x=

解:函数y=sin(2x+)的图像的所有对称轴的方程是2x+=k+

∴x=-,显然取k=1时的对称轴方程是x=-故选(A)例5.设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,

f(x)=x,则f(7.5)=()(A)0.5(B)-0.5(C)1.5(D)-1.5解:∵y=f(x)是定义在R上的奇函数,∴点(0,0)是其对称中心;

又∵f(x+2)=-f(x)=f(-x),即f(1+x)=f(1-x),∴直线x=1是y=f(x)对称轴,故y=f(x)是周期为2的周期函数。∴f(7.5)=f(8-0.5)=f(-0.5)=-f(0.5)=-0.5故选(B)

问题研究


作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢?下面是由小编为大家整理的“问题研究”,仅供参考,欢迎大家阅读。

问题研究月球基地应该是什么样子

●三维目标
知识与技能
1.在问题研究中初步学会探究学习。
2.把前面学习的有关地球上存在生命的条件等知识应用到问题研究中,以理论指导实践,巩固所学知识。
3.培养学生通过各种方式进行查找、收集、分析资料的能力。
过程与方法
1.在所学知识的基础上大胆设想和创新,科学地尝试规划月球基地。
2.运用探究学习的方式加强研究性学习课程的实施。
情感、态度与价值观
1.培养学生科学研究的素养和态度。
2.培养学生的合作和团队精神。
●教学重点
1.探究学习方式的初步体验。
2.查找、收集、分析资料的能力培养。
●教学难点
1.探究学习方式的初步体验。
2.查找、收集、分析资料的能力培养。
3.月球基地的整体规划。
●教具准备
多媒体设备,集成的相关课件
●课时安排
1课时
●教学过程
[新课导入]
(放映)1969年7月美国“阿波罗”计划片段。
(投影)月球环形山图片。
几千年来,中华民族就流传着“嫦娥奔月”的美丽神话,1969年美国“阿波罗”11号在月球探测中取得最辉煌的成果,先后有6次12名宇航员踏上月球,并向地面带回440千克的月岩样品。
科技大国美国、欧洲、中国、日本、加拿大和印度,最近都燃起了对月球的兴趣,计划在10年内派太空船到月球展开探索,并提出要建立月球基地。
2002年6月,科罗拉多开采学院土木工程师苏姗特,就跟欧洲太空总署(ESA)旗下的欧洲太空研究及技术中心(ESTEC)合作,于荷兰举办了第一届欧洲月球基地设计工作坊,由来自16个国家13个学系和40名毕业生,构思出他们心目中的月球基地。结果,工作坊成功“开发出”数个独特的月球基地设计,每个基地都发挥特有的功能,如开采冰水研究、开发太阳能、用水研究、开采氦-3等,同时也顾及在月球居住的社会和心理问题。
那么月球基地应该是什么样子呢?下面我们一起来探究这个问题。
推进(新知识传授)
[教师精讲]
师:我们首先来了解一下人类已经对月球做了哪些探测研究。
(投影)
就国际上的探月活动来说,从1958年至今,美国进行了9次载人月球探测,其中有6次为载人登月;前苏联、美国、日本和欧洲空间局向月球发射的无人探测器共计87个。
1969年7月,“阿波罗”11号实现了人类登月之梦,在月球探测中取得最辉煌的成果。这一年先后有12名宇航员踏上月球,并向地面带回440千克的月岩样品。
1972年美国“阿波罗计划”结束以后,月球探测一时有所降温,因为探月活动耗资巨大。
1990年日本发射了“飞天”月球探测器,正在研制“月神”月球探测器。
1998年美国发射“月球勘探者”探测器,准备在2004年发射“破冰者”探测器。
2003年9月27日欧洲第一个月球探测器“SMART-1号”在格林尼治时间顺利升空。
2004年2月我国公布了首次探月计划。
师:再看看今后各国的探月计划。
(投影文本及图片)
美国:准备重返月球
据美国媒体报道,虽然许多科学家担心美国重返月球的计划耗资太大,影响到其他科研项目的执行,但这些并没有影响到布什政府重返月球的雄心,美国国会已经批准了美国家航空航天局的预算。
执行重返月球计划的第一步骤是寻找合作厂商,本月初,美国家航空航天局已经签出总价值约10亿美元的70份合同,获得这些合同的都是美国著名的军事和科技设备制造商,如诺斯罗普格鲁曼公司、波音公司等。这些合同项目包括建造一个机器人探测者,用于寻找一个适宜做月球基地的好地点,建造采掘月球资源的设备以及着陆器等。
美国家航空航天局曾在一份太空探索战略文件中建议,月球南极可能是最适宜人类驻扎的目的地。因为月球南极地区有冰冻水存在的迹象。这些冰冻水可用于饮用或分离为氢气和氧气作为燃料。这份文件还提议在2008~2011年间开展一系列月球无人探索任务,搜集数据并选择着陆地点。2011~2015年间,美国将为建立永久有人基地作准备。
(投影文本及图片)
NASA设想研制移动式月球基地
美国宇航局(NASA)正在积极研究新的月球计划,其中包括设计未来月球基地的研究工作,不仅要研究固定式月球基地,而且还要研究移动式的。
目前,位于加州的NASA埃姆斯研究中心已成功研究出一种移动式月球基地的设计计划。该中心专家已在6月底提出移动式月球基地新构思,相应的计划由NASA研究员迈克尔科埃恩博士在新墨西哥州美国物理研究所举办的论坛上提出。
科埃恩博士指出,移动式月球基地具有一系列优点,其中一个主要优点是,移动式月球基地不会拴死在月球表面一个具体点上,借助于移动式月球基地将可以进行更广泛的研究,同时建造移动式月球基地的费用也不会太高。
科埃恩博士批评了传统的月球基地模型,为了确保长期考察队的安全,必须至少派3部车辆运送他们。这样,建造移动式月球基地要简单得多。除此之外,移动式月球基地可以协同工作,连接成特殊的“列车”,然后再分散进入各自的研究区域。不过,研究月球移动式基地的设想暂时还处于起始阶段,到真正实施时也许会与现在讨论的方案完全不同。
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俄罗斯:要建造月球基地
在美国大张旗鼓准备重返月球的同时,俄罗斯也准备实施相似的计划。早在2002年,俄罗斯航空航天局领导人就曾宣布,俄罗斯在一系列月球项目方面积累了丰富经验。许多专家也多次强调,俄罗斯可在近期实现月球飞行。
在美国公布重返月球计划后,俄罗斯航空航天局副局长莫伊谢耶夫22日宣布,俄罗斯将会在2020~2025年间在月球上建成一个自动化基地。莫伊谢耶夫当天在华盛顿参加美国航空航天局组织的国际空间站项目问题研讨会上宣布,俄罗斯不排除近期在月球建设基地的可能性。
莫伊谢耶夫还告知其他国家的官员关于俄罗斯国际空间站的计划,包括旨在探索太阳系的先进研究,以及自动化航天器的应用。
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欧洲版“嫦娥工程”:(图为欧洲首颗月球探测器智慧一号)
“SMART-1号”月球探测器于2003年9月发射升空,它是欧洲航天局名为“高级技术研究小规模任务”的系列低成本探测计划的第一步,该计划担负着为日后重大研究项目进行前期技术考察的任务。
“SMART-1号”拥有一套全新设计的动力推进系统:一种高效能离子驱动系统。在整个系统中,由太阳能电池板产生电力,以此使得氙气燃料加热后电离化,产生的离子由探测器后部喷射出来,以此推动探测器向前飞行。据悉,整套系统比传统的火箭推进系统效率高出10倍。为建月球基地选址欧洲航天局表示,此次“SMART-1号”主要探测活动之一,是详细考察月球上一座名为“恒久光明之巅”的山峰。这座月球山峰山顶上由于能常年沐浴到太阳光照射,其温度在适宜人类活动的-20℃左右,是人类建造月球基地的理想位置。同时由于其常年能接受到太阳能辐射,可以满足宇航员工作生活上对能源供给的要求,据初步估计在其附近环形山地带也许还有大量可供使用的水存在。
作为“SMART-1号”探测器上X射线分光设备的主要负责人,来自英国牛津郡的拉塞弗德阿普尔顿实验室的曼纽尔格蓝迪博士称:“月球上的南极地区很可能是建立人类月球基地的理想选址地区。”
绕月追寻月球身世按照整个探测计划,从2005年1月开始,“SMART-1号”在环绕月球的轨道飞行中逐步测绘出月球表面等高线轮廓图、绘制月球上各种矿物质分布图,并进一步探索月球表面地层的进化线索。
其中最主要的任务,就是详细研究月球南极的“埃特肯盆地”区域。“埃特肯盆地”宽度接近2500千米,深度更达到13千米,是迄今为止太阳系内已知最大的冲击陨石坑。据称,埃特肯盆地几乎深达月球地幔内部,可以使科学家看清月球的内部构造,进一步了解到月球的过去。
(投影文本及图片)
日本:日本于1970年发射了第一颗人造卫星,此后的很长一段时间内,日本都处于国际航天业的前列,1996年,当日本拿到为美国休斯公司发射30颗卫星的合同时,日本更是意气飞扬,认为是本国H2火箭计划的巨大成功。但不幸的事接踵而来,H2火箭接连4次发射失败,致使合同几乎全部被迫取消,虽然此后H2A火箭也有连续两次发射成功的成绩,但是日本火箭的信誉已经丧失殆尽。
早在13年前,日本就开始了研发“月神A”号的工作,并计划于1995年让其搭载M5火箭从位于日本鹿儿岛县的内之浦宇宙空间观测所发射升空。但是,受M5的开发延迟等因素影响,探月卫星的发射一推再推,如今已经是第7次推迟了。日本宇宙机构在去年发射“希望”号火星探测卫星失败后,决定对探月卫星“月神A”号进行全面检查,结果发现仍有不少问题。据悉,宇宙开发委员会下个月将对该卫星进行重新评估,不排除终止探月卫星计划的可能。
发展探月十余年永久基地是目标。在上世纪六七十年代的探月热潮之后,90年代又掀起第二次高潮,当时拉开新一轮探月序幕的正是日本。
1990年1月24日,日本用M35-2型火箭成功发射了一颗“缪斯A”号科学卫星,这颗卫星进入太空后更名为“飞天”号。这是日本第一次发射接近月球的科学卫星,使日本成为继美苏之后,世界上第三个探测月球的国家。
1996年,日本提出了建造永久月球基地的计划,预计投资260多亿美元,在之后的30年之内建成月球基地,包括居住、氧和能源生产厂以及月球天文台等。将月球软着陆和自主漫游车技术作为核心技术进行开发,计划2005年将漫游车送上月球。现在看来,这个愿望恐怕难以实现。
正在就日本几十年后的宇宙开发长远规划进行研究的日本宇宙航空研究开发机构完成了一份《中期汇总方案》,其核心内容是在月球表面建立无人太空基地,以及在比月球更远的地方建立“深层空间站”等。
方案中包括了利用机器人技术在月球表面建设无人基地,在不受大气影响的环境下进行天体观测,以及为载人太空活动积累技术经验等内容。
此外,还计划用30到50年的时间,在离地球大约150万千米处太阳和地球的重力保持平衡的特殊稳定空间内,悬浮一个无人的太空基地,以此构筑“深层空间站”。该空间站将可以用来设置望远镜观测宇宙,或是作为探测火星和木星等行星时的中转站。
加拿大:10年内登月奔火星拟与印度共探月
加拿大航天局局长加内奥表示,加拿大有能力在今后10年内登上月球或火星。他还透露,加拿大已经开始与印度进行月球探测方面的合作。
加内奥在加拿大蒙特利尔的一次新闻发布会上说,如果有充分的经费保证,依加拿大现有的技术能力,加拿大完全可以在今后10年内登上月球或者火星。
加内奥指出,加拿大已经开始与印度进行月球探测方面的合作。他表示,在去年3月与印度方面进行会谈时,印度提出双方的合作可以先放下登月计划,而从发射月球轨道探测器开始。加拿大目前正在研究在印度的卫星上安装仪器的可行性。
印度:已准备好参与登月
据印度报业托拉斯报道,印度空间研究组织(ISRO)主席奈尔在印度南部城市班加罗尔表示,印度希望参与美国“新登月计划”的实施,并已为此作好了准备。
奈尔对记者说,印度空间研究组织对布什讲话进行了认真研究,认为与美国在航天技术领域进行合作有利于印度空间技术的发展,也将大大推动印度自身的“登月计划”的实施。
奈尔表示,印度将在2007年或2008年用自行研制的运载火箭“PSLV”将重达530千克的无人驾驶飞船“月旅1号”送入月球轨道。此外,印度还计划发射一艘低空极地飞船,以探测地球上的各种自然资源。
据悉,印度空间研究组织官员将在班加罗尔与美国国家宇航局官员就两国在航天领域进行合作事宜继续进行磋商。
中国:早在1978年,美国总统安全事务顾问布热津斯基就送给中国政府1克月球样品,中科院就曾组织全国力量对0.5克月球样品进行了初步研究,同时还利用月球陨石和其他途径开展了相应研究。
随着我国科技的发展和我国国力的增强,“嫦娥奔月”将这一神话变为现实的日子已经为期不远了。2004年1月,国务院正式批准绕月工程立项后,经绕月探测工程领导小组研究决定将我国的探月工程命名为“嫦娥工程”。我国第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”,要在2007年打出去。
根据绕月探测工程研制总要求,月球探测卫星系统由卫星平台与有效载荷两部分组成。在“东方红”3号卫星平台及其他卫星成熟技术的基础上,研制月球探测卫星平台。卫星选用的有效载荷有:CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器、太阳风粒子探测器等。根据设计要求,月球探测卫星重量为2350千克,有效载荷总重量130千克,在轨运行寿命为1年。
按照计划,运载火箭系统选用“长征”3号甲作为月球探测卫星的运载火箭。发射场系统选用西昌卫星发射中心作为发射场,并进行必要的适应性改造,以完成月球探测卫星发射任务。
我国科学家已为在月球上建设科研基地作准备,将着重针对在月球上建立天文观测基地、对地球观测基地、深空探测基地、新材料研制与生产基地、人居基地等不同需要,提出并研究相关的科学技术课题。一个完整的月面基地包括用于人居生活、工业加工、农业栽培、观测研究,甚至旅游观光等内容。
师:(课前布置全体学生完成第一框的任务:分组收集资料,了解月球表面的自然状况)
这么多的国家对月球基地的建设感兴趣。月球基地可以通过开发月球资源来满足生存和发展的需要,那么建立月球基地需要满足哪些条件呢?我们可以按照以下思路展开研究。
生:(课前整理资料,初步分析资料)
师:大家收集并分析了很多资料,请你借鉴地球上有生命存在的条件来分析,月球需要哪些条件才能满足人类生存。请大家思考:月球上已经有哪些满足人类生存的基本条件?生:月球上适合人类生存的条件有:引力,极地可能有冰、矿产资源等。
师:很好。请大家再思考一个问题,如果在月球上生活,人类还需要创造哪些生存条件?
生:月球尚不具备、需要人类自己解决的条件是:适合人类呼吸的大气、适宜的温度条件、可以饮用的液态水、防御宇宙辐射的措施等。
(投影图片)“生物圈”2号
师:答得不错。再看资料“生物圈”2号和月球基地有哪些相同之处和不同之处?
生:都是人工建造的全封闭的模拟地球的生态环境。但“生物圈”2号是建立在地球上,而月球基地建立在表面引力只有地球1/6近乎真空的月球,“生物圈”2号失败了人还可以重新回到地球的自然环境,但月球基地一旦失败,人就不容易转移到地球上。
师:答得很好。我们可以从“生物圈”2号实验中获取哪些经验和教训?
生:(1)模拟的生态系统毕竟不是自然的生态系统,其中的生态系统各个组成部分简单、生物种类少、食物链的复杂程度比农田生态系统差,需要人为调节而不是自然调节。(2)种植绿色植物制造氧气但不能过多,否则二氧化碳和肥力不足;动物饲养不能太多,否则氧气消耗会增加;科学家要维持气候、大气成分、生物种类和数量平衡,创造适合生命生存的环境。(3)大气成分发生变化,内部气候没有调节好,粮食歉收,生态平衡被破坏等导致实验失败。(4)日本的“迷你地球”与20世纪90年代初期美国大力宣传的“生物圈”2号计划性质相同。氧气未能顺利循环正是导致“生物圈”2号失败的重要原因。由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳,部分二氧化碳又与建“生物圈”2号用的混凝土中的钙反应生成碳酸钙,导致其中氧气含量从21%降到了14%。到后期,“生物圈”2号中的植物几乎灭绝,必须注入氧气才能维持人员生存。“迷你地球”没有使用土壤和依赖微生物,而是使用机器来人工分解和处理废料。这个人工支持部分占据了整个场地的1/4。支持系统的中心部分是复原氧气的处理机,使用高温和电解水的办法从二氧化碳中重新获得氧气。
师:很好。“生物圈”2号实验能给你带来哪些启示?
生:“生物圈”2号实验说明人类建立起一个独立的人造生态系统是有可能的,这就为在月球上建立一个类似的人造生态系统提供了经验和教训。但实验失败则说明人类目前的科学与技术水平还有待提高。
自然界不同于人工控制系统,大而全的设计导致了顾此失彼。“生物圈”2号内的土壤均来自一个地方,不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂,目前人类还未全面了解生物间的协调性。
它最重要的启示在于:我们人类目前对地球的了解还是远远不够的,目前最好的办法还是保护和利用好地球,进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。
师:同学们思考得很深刻。下面看资料:月球资源,考虑两个问题:月球上具有哪些人类可以利用的资源?哪些月球资源可用于发展月球基地?
生:可以利用的资源包括月球上的空间资源、矿产资源、太阳能资源等。
(1)空间资源。月球是人类研究宇宙和地球本身的最佳平台。科学家认为,月球表面刻有能够追溯到数十亿年前被彗星和小行星碰撞的痕迹,而在地球上这种记载已被大气层所化解。这种记录是人类的宝贵财富。通过对月面上没有人为改造和破坏的某些本来面目研究月球,有助于了解地球的远古状态、太阳系乃至整个宇宙的起源和演变,了解月球的成因、演变和构造等诸方面的信息,有助于搞清空间现象和地球自然系统之间的关系,可以极大地丰富人们对地球、太阳系以及整个宇宙起源和演变及其特性的认识,从中寻求有关地球上生命起源和进化的线索。
用月球作基地,进行深空探测活动。月球的引力只有地球的1/6,航天器从月球上起飞,可大大节省能源。
寂静的月球环境,是进行空间天文学研究得天独厚的场所。月球表面的地质构造极其稳定,月球直接承受太阳的辐射,没有大气层对光线和电波的吸收、散射和折射等干扰,没有尘埃污染,没有磁场,月球的背面没有人造光源和射电的干扰,地震很微小。月球有漫长的黑夜,夜间温度极低。这种环境为建造高精度天文观测台提供了理想的场所。在那里架设望远镜可以进行全波段的天文观测,获得地面观测系统所无法得到的信息。总之,月球可以作为对太阳系、恒星系和银河系中的其他星体进行天文观测和研究的“风水宝地”,是进行天文物理学、重量波物理学、中微子物理学、生物科学和高能物理等观测和实验的理想场所。
同时,利用月球具有高真空、低重力的特殊环境,既能生产特殊强度、塑性性能优良的合金和钢材,还能生产诸如超高纯金属、单晶硅、光衰减率低的光导纤维和高纯度药品等。
(2)月球并非不毛之地,而是一片未开垦的宝地。月球具有丰富的物质资源。据探测,月岩中含有地壳中的全部物质元素,约有60种矿藏。地球上常见的17种元素,在月球上都可以找到。在月球岩土中,具有丰富的氧、铁、镁、钙、硅、钛、钠、钾、锰等物质。月球表面平均有10厘米厚的沙土,共含有80000亿吨铁。月球研究者认为,如果不把碳氢化合物计算在内,月球上的物质能为人类制造出90%的所需物品。月球上有丰富的能源。月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒状物质。这层物质中富含由太阳风粒子积累所形成的气体,如氦、氖、氮等。这些气体在加热到700℃时,就可以全部释放出来。尤其是月球上的氦-3,是地球上所没有的核聚变反应的高效燃料,在月壤中的资源总量可以达到100万~500万吨。30吨这样的尘埃,经热核反应产生的能源,可相当于美国一年生产能源的总和,如果每年从月球上开采1500吨氦-3,就能满足世界范围内能源的需要。利用氦-3进行热核反应,产生的放射性最低,具有经济、安全两大优点。另据计算,从月球中每提炼出1吨氦-3,还可以获得6300吨氢气、700吨氮气和1600吨含碳气体。所以,通过采取一定的技术,来获得这些气体,对于人类找到新的能源和维护永久性月球基地十分重要。
月岩土壤中氧占40%,可以就地生产推进剂和作为受控生态环境和生命保障系统的氧气来源。硅占20%,可以为航天器制作太阳电池阵,其他金属可以为航天器制作各种部件设备。还可以用月球作中转站,为过往的航天器进行检修和补充燃料。
(3)太阳能资源。由于月球表面几乎没有大气,太阳辐射可以长驱直入。计算表明,每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦,相当于目前地球上一年消耗的各种能源所产生的总能量的2.5万倍。按太阳能能量密度为1.353千瓦/平方米计算,假设在月球上使用目前光电转化率为20%的太阳能发电装置,则每平方米太阳能电池每小时可发电2.7千瓦时,若采用1000平方米的电池,则每小时可产生2700千瓦时的电能。
由于月球自转周期恰好与其绕地球公转周期的时间相等,所以月球的白天是14天半,晚上也是14天半,一天相当于地球一个月的长度,这样它就可以获得更多的太阳能。科学家认为,如果在月球表面建立全球性的并联式太阳能发电厂,就可以获得极其丰富而稳定的太阳能,这不但解决了未来月球基地的能源供应问题,而且随着人类空间转换装置技术和地面接收技术的发展与完善,还可以用微波传输太阳能,为地球提供源源不断的能源。
月球上的空间资源、矿产资源、太阳能资源等都可用于发展月球基地
师:非常好。要想在月球上建成永久性空间站,必须达到哪几个基本要求呢?
生:(1)那里要有生产太阳能所需要的充足阳光,能使空间站获取足够多的能源,以维持空间站的运行。
(2)那里十分靠近一个很可能储存着丰富的冰的永久性阴影区,便于空间站人员获取水。这样一个初步的月球生存体系就建立了,空间站的基础也就有了。
(3)能够进行有效准确的空间天气预报。从太阳抛出的氢原子核和电子组成的等离子流,就是所谓的太阳风。太阳风的等离子流,由于地球磁场的屏障作用而对地球影响甚微,但是月球屏障作用弱,在月球空间站户外活动的空间站工作者却要经受高能粒子“雨”和等离子“风”以及磁爆的袭击。
地球上每平方厘米的面积上有1千克的大气,保护我们免遭宇宙射线的侵袭。然而,如果我们来到宇宙空间,便失去了大气这个保护伞。在这样残酷的宇宙气象环境中,要想积极地、安全地从事月球开发工作,就必须很好地了解和预测月球环境的变化情况。
在月球南极有一些区域接近于在太阳永久照射之下。以英国探险家沙克尔顿命名的一座环形山的边缘,是一个优选地区,因为它有80%的时间处于阳光的照射之下,基本符合上述第一个条件。
在沙克尔顿环形山的内部,是一个永久性阴影区,有可能储存冰。该地区又符合上述第二个条件。
在这座环形山的边缘地区建立空间站,可以把生产电力的太阳能发电站架设在阳光充足的地方,并通过电缆或微波将电力传输到空间站去;同时,该空间站还能到环形山内部的阴影区采集冰块,从而获得必需的水源。
由于月球的引力只有地球的1/6,在那里发射太空探测火箭,所消耗的燃料将比从地球上发射少得多;再加上月球上有丰富的核燃料,因此,月球还是优良的航天发射基地。
师:很好。我们再来了解美国温德尔门德尔的月球基地计划。希望对你们能有一定的启发。
(投影文本)
20世纪90年代初,美国休斯敦航天中心负责人温德尔门德尔向白宫提出建设月球基地的设想,认为建立一个月球基地对支持在太空进一步大规模的开发是极其重要的。白宫批准了温德尔门德尔建设月球基地的设想,并命名为门德尔计划。
门德尔计划的第一阶段从1997年开始,先发射人造卫星,为基地的最佳地点作勘测。第二阶段从2005年开始,为施工阶段,将向月球运送起重挖掘等基建机械,并用微波对地基进行硬化处理。第三阶段为构件组装,采用21根直径6米,长18米的巨型管道,组成3个等边六角形,六角形中用高压充气建立18米高的巨大圆舱,人员设备皆可容纳在管道或圆舱中。第四阶段开采利用月岩中氧、铝、铁、钛、硅等资源,制取生活用氧及扩建月球基地所需的金属、玻璃等原材料。
科学应用国际公司根据门德尔计划第四阶段作了相应的研究,其结果是令人乐观的:一座重量为1吨的小型试验型化工厂,在1年中可把10吨以上的月岩加工成氧、金属和玻璃。
门德尔的整个计划需耗资上千亿美元,人类必须不间断地努力100年才能完成。
小结:可见,建设月球基地是非常不容易的事。但月球环境引力小、真空、无菌、磁场小、温差大、昼夜交替周期长,加上地质条件特殊、具备地球原材料资源等特点,月球基地有望成为人类在地球外星体上建立的第一个活动场所。预计在未来20年内人类将重返月球,利用空间航天基地进行地月轨道运输船的组装维护,最终建成月球基地。
●板书设计

环境问题概述


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?经过搜索和整理,小编为大家呈现“环境问题概述”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

普通高中课程标准实验教科书[湘教版]–选修6

1.2环境问题概述

[教学目标]
(一)知识与技能
1.了解环境问题的概念及分类。
2.说出环境问题产生的主要原因及危害。
3.归纳当前人类所面临的主要环境问题。
(二)过程与方法
1.掌握分析材料、归纳总结的方法。
2.通过对环境问题的现象、原因、结果的讨论,启发学生学会思考问题的方法,提高学生发现问题、解决问题的能力。
3.通过对本地区某一突出环境问题的调查,使学生掌握对地理现象的调查方法。
(三)情感态度与价值观
1.通过对环境问题的产生原因及危害的学习,使学生学会用科学的、辩证的、全面的观点认识环境的变化。
2.通过对环境问题的产生原因及危害的学习,使学生树立正确的环境伦理观,认识人类与环境的密切关系,增强学生对环境问题的危机感、紧迫感和责任感。
3.通过对本地区某一突出环境问题的调查,使学生切身地感受到协调人类与环境间的关系是时代的需要。
[教学重点]环境问题的产生与危害
[教学难点]根据所得到的环境问题信息分析其原因和危害
[教学媒体与教具]利用多媒体手段展示文字、图片、影像等
[课时安排]2课时
[讲授过程]
第一课时
环境问题是学生平常生活中或多或少都能遇到的问题。请你说说,你生活的环境中存在有哪些环境问题?什么是环境问题?
第二节环境问题概述
一、环境问题的概念及分类

凡是对人类及其他生物的生存和发展造成影响和破坏的问题都称为环境问题。
是什么原因引起环境问题的?环境问题都是由人为因素引起的吗?
产生环境问题的原因既有自然原因,又有人为原因。由于产生环境问题的原因不同,环境问题可分为两大类——原生环境问题和次生环境问题。其中,由自然力或自然因素引起的环境问题称为原生环境问题,由人类活动引起的环境问题称为次生环境问题。
下列环境问题哪些属于原生环境问题,哪些属于次生环境问题?说出你的判断理由。
(1)火山喷发造成的大气污染………………………()
(2)不适当的农业灌溉引起的土地退化……………()
(3)地震破坏引的水体污染………………………()
(4)森林的乱砍滥伐、草原的过度放牧造成的荒漠化…………()
(5)捕杀动物造成动物种群减少…………………()
(1)火山喷发造成的大气污染……………………(原生环境问题)
(2)不适当的农业灌溉引起的土地退化…………………………(次生环境问题)
(3)地震破坏引起的水体污染……………………………………(原生环境问题)
(4)森林的乱砍滥伐、草原的过度放牧造成的荒漠化…………(次生环境问题)
(5)捕杀动物造成动物种群减少…………………………………(次生环境问题)
环境问题就是环境污染吗?
不是的,次生环境问题又分环境污染和生态破坏两大类。
哪些环境问题属于环境污染?哪些属于生态破坏?
环境污染是指由于人类在工农业生产和生活消费过程中向自然界排放的、超过了自然环境的容纳和自净能力,使环境系统的结构与功能发生变化而引起的环境问题。如水体枵染、大气污染、固体废弃物污染和噪声污等。生态破坏是指人类不合理开发利用资源而引起的生态环境质量恶化或自然资源枯竭的环境问题。如森林毁灭、荒漠化、水土流失、草原退化和生物多样性减少等。
当今社会中,环境问题的产生主要是自然原因还是人为原因引起的呢?
二、环境问题产生的原因与危害
大多数环境问题是由人为因素引起的,是由经济、社会发展与环境的关系不协调而引起的。
阅读课本第5~7页内容,回答以下问题:
1.环境问题产生的原因有哪些?
2.环境污染和生态破坏的危害的主要表现有哪些?

1.环境问题产生的原因有:①工业生产对环境的影响;②人口的高速增长的影响;③科学技术进步带来的负面影响。
2.环境污染和生态破坏的危害的主要表现是:①威胁生态平衡;②危害人类健康;③直接制约经济和社会的可持续发展。
阅读课本第5页的阅读材料,说明工业对环境产生的影响。
工业对环境产生的影响既有有利影响,又有不利影响:
有利影响:增强人类对环境的改造和控制能力
不利影响:对资源的大量开发利用,造成自然生态的严重破坏,产生的“三废”污染了环境。
读图1-2,分析以下两个问题:
(1)“图l—2世界人口l804—1999年增长示意”说明了什么问题?
(2)它将产生哪些后果?为什么会出现这些后果?可采取哪些措施?
(1)世界人口呈高速增长趋势,每增加l0亿人口所用的时间迅速减少。
(2)人口急剧膨胀对环境造成巨大的冲击,表现在两个方面:一是生态系统的良性循环受到干扰和破坏,二是环境污染加剧。
原因:随着人口的增加和生活水平的提高,一方面,对工农业生产产品的需求急剧增加,对土地的占用、对其他各娄资源和能源的消耗在不断扩大;另一方面,生产规模和消费规模的扩大,生产和消费中排放的废弃物也在不断增多。因此,随着人口增加,资源需求与资源短缺的矛盾逐渐加剧,生态与环境保护的压力更大,任务也更艰巨。
措施:控制人口增长,提高人口素质。并且后者更重要。
那么,科学技术的进步为什么会造成环境问题的产生呢?
科学技术进步不但为人类带来文明,也带来了许多的环境问题,如随着先进生产工具的使用,人类活动空间的扩大,废旧物资的增加等等,对环境的破坏力都随之增强。如:猎捕工具的改进,导致大量动物资源濒临灭绝;淘汰的电子产品形成的垃圾,威胁着人类的健康。
阅读课本第6页阅读材料“电子垃圾带来的环境问题”。
回想自己身边所遇到的环境问题,请你说说还有哪些因素也会产生环境问题。环境污染和生态破坏还有哪些危害表现?
调查你生活的地区有哪些突出的环境问题,分析其产生的原因以及所带来的危害。
第二课时
人类在创造物质文明和精神文明的同时,也造成了许多环境问题。全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨危害、生物多样性减少、全球水资源危机、水土流失与荒漠化,都成为制约人类生存与发展的不利因素,同时也是当前人类社会共同关注的焦点。
三、当前人类面临的主要环境问题
当前人类面临的主要环境问题主要包括三个方面:环境污染、生态破坏、突发性的严重污染事件。
1.全球性的大气环境污染
阅读课本8~10页内容,回答以下问题:
1.全球变暖的原因及危害
2.什么是酸雨?酸雨有哪些危害?世界有哪三大酸雨危害区?
3.臭氧层遭破坏的原因及危害

原因危害
全球变暖人类大量燃烧矿物燃料,向大气排放了大量的温室气体,再加上毁林,导致大气中的温室气体增多,温室效应不断增强全球变暖导致南、北极地区部分冰川融化,加上海水受热膨胀,导致海平面上升。
酸雨人类大量燃烧矿物燃料,向大气中排放过量的酸性气体酸雨对水生生物、农作物、森林的生长发育都会产生危害,它还腐蚀建筑物,在某些情况下对人体健康造成直接损害。
臭氧层遭破坏造成臭氧损耗的主要原因是人类在工业生产过程中向大气排放了过量消耗臭氧的物质——氟氯烃等。臭氧层的破坏,会使其吸收紫外线的能力大大减弱,给人类健康和生态环境带来严重的危害。
2.酸雨(Acidrain)是指大气降水中酸碱度(pH)低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。
世界上有三大酸雨区,主要集中在欧洲、北美洲和我国南方。
我国酸雨主要的分布地区有四川、重庆、湖南、湖北、江西等省(市)
①全球气候变暖,除了造成海平面上升外,还可能产生哪些危害?
②为什么欧洲、北美洲和我国的南方成为世界上三大酸雨区?
第①题全球变暖的危害可启发学生从农业生产,水资源的变化,气候要素变化等方面考虑;
第②题可提示学生从酸性气体的排放、地形、气候等自然要素方面考虑
2.大面积的生态破坏
大面积的生态破坏主要包括植被破坏、生物多样性减少、水土流失和土地荒漠化等。
讨论造成植被破坏、生物多样性减少、水土流失和土地荒漠化的主要原因以及带来的危害。

主要原因主要危害
植被破坏滥砍滥伐、森林火灾等森林资源减少、生物多样性减少、气候变干、洪涝灾害加剧等。
生物多样性减少生态环境的破坏,资源的过度开发,环境污染和外来物种入侵等原因生物资源减少,珍稀物种减少。
水土流失与降水、土壤、植被破坏有关。水土流失不但使土壤中的有机质和养分损失,而且破坏了土壤结构。
土地荒漠化气候变化和人类活动等因素造成的土地退化。荒漠化的扩展使可利用的土地面积缩小,土地产出减少,土地养育人口的能力降低,成为影响社会经济发展的重大问题。
突发性的严重污染事件也是造成全球性环境问题的主要原因之一。例如前苏联切尔诺贝利核电站发生的核泄漏事故、我国重庆川东油田特大井喷事故等,就属于突发性的严重污染事件。
3.突发性的严重污染事件
阅读课本第13页阅读材料“川东油田特大井喷事故”,归纳突发性的严重污染事件的特点。
突发性的严重污染事件具有两个特点:一是事故带有突发性,往往使当地居民猝不及防;二是事故污染范围大,危害严重,经济损失巨大。
环境问题因果关系竟答
根据上面提到的环境问题,利用活动卡——因果关系卡片,反映这些环境问题发生的原因、过程和结果,深入了解其规律,通过竟答活动,促进对环境和环境保护有更深层次的认识。
活动方式:
(1)将全班分为若干小组,将混合好的卡片均分给各组。
(2)各组阅读、讨论卡片内容,然后各持一卡准备应答。
(3)各组依次宣读本组“现象卡”。每宣读一张“现象卡”,其他各组成员(有时是本组成员)应立即找出相应“结果卡”、“原固卡”及“实例卡”并宣读。(注意,通常每一现象卡含有2-3张相同“结果卡”、“原因卡”及“实例卡”。)
(4)各组将“现象卡”宣读完毕后,若还有“实例卡”则继续按组依次宣读,使各组的“实例卡”与相应的“原因卡”吻合。
(5)待各组“现象卡”宣读完毕后,按照其每个现象的因果关系重新分组,各组重新宣读该套“结果卡”、“原因卡”及“实例卡”。讨论它们的因果关系和防治措施。
计分方法:
各组起始分100分,答对加加分,若不能正确地持相应“结果卡”、“厚因卡”及“实例卡”应答,则倒扣10分。抢答结束,统计各组的积分,对该班活动的优胜者给予奖励。


第二节环境问题概述

一、环境问题的概念及分类
1.环境问题的概念
2.环境问题的分类
原生环境问题——自然力或自然因素
次生环境问题——资源
二、环境问题产生的原因与危害
1.环境问题产生的原因
①工业生产对环境的影响
②人口的高速增长的影响
③科学技术进步带来的负面影响
2.环境污染和生态破坏的危害的主要表现
①威胁生态平衡
②危害人类健康
③直接制约经济和社会的可持续发展
三、当前人类面临的主要环境问题
1.全球性的环境污染
2.大面积的生态破坏
3.突发性的严重污染事件

变化率问题


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,减轻高中教师们在教学时的教学压力。那么一篇好的高中教案要怎么才能写好呢?下面是小编为大家整理的“变化率问题”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

3.1.1变化率问题
教学目标知道平均变化率的定义。
会用公式来计算函数在指定区间上的平均变化率。
教学重点:平均变化率的含义
教学难点:会用公式来计算函数在指定区间上的平均变化率。
教学过程:
情景导入:
展示目标:知道平均变化率的定义。
会用公式来计算函数在指定区间上的平均变化率。
检查预习:见学案
合作探究:
探究任务一:
问题1:气球膨胀率,求平均膨胀率
吹气球时,随着气球内空气容量的增加,气球的半径增加得越来越慢.从数学的角度如何描述这种现象?
问题2;:在高台跳水运动中,,运动员相对于水面的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s)存在函数关系h(t)=-4.9t2+6.5t+10.如何用运动员在某些时间段内的平均速度粗略地描述其运动状态?
交流展示:学生交流探究结果,并完成学案。
精讲精练:
例1过曲线上两点和作曲线的割线,求出当时割线的斜率.

例2已知函数,分别计算在下列区间上的平均变化率:
(1)[1,3];
(2)[1,2];
(3)[1,1.1];
(4)[1,1.001]
有效训练
练1.某婴儿从出生到第12个月的体重变化如图所示,试分别计算从出生到第3个月与第6个月到第12个月该婴儿体重的平均变化率.
练2.已知函数,,分别计算在区间[-3,-1],[0,5]上及的平均变化率.
反思总结
1.函数的平均变化率是
2.求函数的平均变化率的步骤:
(1)求函数值的增量
(2)计算平均变化率
当堂检测
1.在内的平均变化率为()
A.3B.2C.1D.0
2.设函数,当自变量由改变到时,函数的改变量为()
A.B.
C.D.
3.质点运动动规律,则在时间中,相应的平均速度为()
A.B.
C.D.
4.已知,从到的平均速度是_______
5.在附近的平均变化率是____
6、已知函数的图象上一点(1,1)及邻近一点(1+,)),求
【板书设计】:略
【作业布置】:略