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2016-2017学年高中地理 第1单元 从宇宙看地球 第三节 地球公转的地理意义(第1课时)地球的公转 正午太阳高_图文

节 地球公转的地理意义

第1课时 地球的公转 正午太阳 高度的变化

情景导入
“一年有三百六十五个日出,我送你 三百六十五个祝福……吉祥的光永 远环绕着你,像那旭日东升灿烂无 比。”(歌曲《三百六十五个祝福》) 地球公转有哪些特征?地球公转会 产生哪些地理意义?

学习目标
1. 说出地球公转的方向、周 期以及速度变化。 2.分析黄赤交角对太阳直射 点南北移动的影响。 3.结合地球公转二分二至图, 分析节气的变化、地球公转 速度和昼夜长短的变化等。 4.结合正午太阳高度的变化 规律,计算相关问题,并运用 有关原理,解决实际问题。

一二
一、地球的公转
1.概念 地球自西向东围绕太阳的运动叫公转,公转的轨道平面叫黄道平面。

一二
2.特点 (1)方向:自西向东。 (2)轨道:接近正圆的椭圆。 (3)周期:1恒星年=365日6时9分10秒。 填一填 上图中字母A、B、C、D分别代表的节气名称。 A:春分,B:夏至,C:秋分,D:冬至。

一二
近日点附近(1 月初):较快 (4)速度
远日点附近(7 月初):较慢
从地球北极上空看公转方向 想一想 北半球的夏半年(3月21日至9月23日)天数是186天,冬半年 (9月24日至次年3月20日)天数是179天,为什么二者相差7天呢? 提示:北半球夏半年地球靠近远日点,地球公转的速度较慢,所需时 间较长;而北半球冬半年,公转速度较快,所需时间较短。

一二
3.黄赤交角及其影响 (1)黄赤交角。 赤道平面与黄道平面之间的夹角,大小为23°26'。

一二
填一填 图中数码①②③④分别表示的含义。 ①黄道平面;②赤道平面;③黄赤交角,目前度数为23°26';④地轴与 黄道平面之间的夹角,度数为66°34'。 (2)影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动。 ①移动规律:
②移动周期:1回归年,即365日5时48分46秒。

一二
思考讨论 地球公转的周期与太阳直射点回归运动的周期相同 吗? 提示:不同。前者是1恒星年,为365日6时9分10秒;后者是1回归年, 为365日5时48分46秒。

一二
二、正午太阳高度的变化 1.概念 (1)太阳高度:太阳光线与地平面之间的夹角。 (2)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午。 2.变化原因 黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动。

一二
3.变化规律 (1)纬度分布: 同一时刻,各地正午太阳高度,从太阳直射点所在的纬度向南北两 侧递减。

春、秋分日 由赤道向南北两侧递减

夏至日

由北回归线向南北两侧递减

冬至日

由南回归线向南北两侧递减

(2)季节变化:

夏至日 冬至日 春、秋分日

达最大值地区
北回归线及其以北地区 南回归线及其以南地区 赤道

达最小值地区 南半球各纬度 北半球各纬度 —

探究一

探究二

探究一认识黄赤交角 问题导引
黄赤交角是赤道平面和地球的公转轨道平面的夹角,其本质是一个 面面角。 结合材料探究: (1)在图中标出黄赤交角(用α表示)、地轴 与黄道平面的夹角(用β表示)。 提示:α在a与b之间;β在a与c之间。 (2)回归线、极圈的度数与黄赤交角有什么关系? 提示:回归线的度数等于黄赤交角,为23°26';极圈的度数与黄赤交角 互余,为66°34'。

探究一

探究二

名师精讲 黄赤交角的特征、移动规律及产生的影响

探究一

探究二

1.基本特征

特征 一轴
黄道平面 赤道平面

黄赤交角

地轴与黄道平面夹角 地轴与赤道平面夹角

含义 地轴(自转轴,与赤道面垂直) 地球公转的轨道面 赤道所在的平面,与地轴垂直 黄道平面与赤道平面的夹角为 23°26' 与黄赤交角互余,为 66°34'
90°

探究一

探究二

2.太阳直射点的移动规律

太阳直射点在地球表面并不是固定不变的,而是以回归年为周期 的往返运动,其具体的移动范围和移动过程如下表所示。

探究一

探究二

时间

直射点位置 直射点移动方向

12 月 22 日前后(冬至日) 南回归线

到达最南端,开始北移

约 12 月 22 日后至次年 3 月 21 日前

南回归线与赤 道之间

向北移动

3 月 21 日前后(春分日) 赤道

向北移动

约 3 月 21 日后到 6 月 22 日前

赤道与北回归 线之间

向北移动

6 月 22 日前后(夏至日) 北回归线

到达最北端,开始南移

约 6 月 22 日后到 9 月 23 日前

赤道与北回归 线之间

向南移动

9 月 23 日前后(秋分日) 赤道

向南移动

约 9 月 23 日后至 12 月 22 赤道与南回归

日前

线之间

向南移动

探究一

探究二

探究一

探究二

3.黄赤交角的影响 黄赤交角的存在,具有重要的天文和地理意义。黄赤交角的存在, 使太阳直射点到达的最北界线是23°26'N,即北回归线;最南界线是 23°26'S,即南回归线,也就是太阳直射点在23°26'S~23°26'N作周年 往返移动,从而引起昼夜长短和正午太阳高度的时间和空间变化, 因此地表获得热量随时间和空间发生变化。

探究一

探究二

探究一

探究二

典例剖析 【例题1】 下图是黄赤交角示意图。读图,完成下列各题。 (1)图中代表黄赤交角的数码是( ) A.① B.② C.③ D.④ (2)假如黄赤交角变大,那么( ) A.热带范围变大 B.温带范围变大 C.寒带范围变小 D.五带范围不变

探究一

探究二

解析:1.读图析图:第(1)题,黄赤交角指的是黄道平面与赤道平面 的夹角,目前的度数是23°26'。第(2)题,如果黄赤交角变大,那么太 阳直射点移动的纬度范围也扩大,回归线向较高纬度移动,寒带和 热带范围将会扩大,温带范围将变小。
2.思路展示:(1)明确黄赤交角的概念和特征,看清图中黄道平面和 赤道平面的位置,进而理解图中①表示黄赤交角,目前度数是23°26'。 (2)明确黄赤交角的意义,由于黄赤交角的存在,使得太阳直射点在 南北回归线之间来回移动。(3)明确黄赤交角的大小与温度带的关 系,黄赤交角的变化会引起温度带的范围发生相应变化。
3.技巧归纳:黄赤交角的度数=回归线的度数=太阳直射点移动的 最高纬度数=热带所跨纬度范围的1/2=南寒带或北寒带的范围值。
答案:(1)A (2)A

探究一

探究二

探究二正午太阳高度的变化
问题导引 11月22日,某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时,发现甲 楼阴影恰好投在乙楼中央挡住乙楼1~3层中部(如图所示),该地纬 度为31.836 6°N、经度为117.217 9°E。

探究一

探究二

结合材料探究: (1)12月22日,该地理小组再次观测,发现甲楼阴影投在乙楼的层 数,发生了怎样的变化? 提示:甲楼阴影投在乙楼的层数明显增加,高于原来的1~3层。 (2)12月22日之后,甲楼阴影投在乙楼的层数,将会怎样变化? 提示:甲楼阴影投在乙楼的层数将逐渐变小,甲楼影长变短,甚至 挡不住乙楼。 (3)造成这种变化的主要原因是什么? 提示:太阳直射点的南北移动。

探究一

探究二

名师精讲 1.正午太阳高度的变化规律

正午太阳高度,也就是太阳直射当地经线时的太阳高度,此时当地 的地方时为12时。其变化规律如下。

探究一

探究二

(1)空间分布规律(随纬度而变化)。 正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减,即太阳直射哪一条 纬线,哪一条纬线上正午太阳高度最大,为90°,然后向南北两侧递减 (如下图)。

探究一

探究二

(2)时间变化规律(随季节而变化)。

探究一

探究二

2.正午太阳高度的应用 (1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时,日影最短, 当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向:在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房 屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。

(3)判断日影长短及方向:太阳高度越大,影子越短,太阳高度越

小,影子越长。一天中日影的变化规律是日出最长

正午最短

日落最长,且日影方向背向太阳。

探究一

探究二

(4)楼房间距问题。 以北回归线以北地区建房为例,为保证一楼全年均有阳光照到, 两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如图所示(H为冬至日当地的 正午太阳高度),L应大于h·cot H。

探究一

探究二

(5)太阳能热水器的角度问题。 太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化来调整 角度,集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。 如图所示,α+H=90°时效果最佳。太阳能热水器的安装倾角=两点 纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。

探究一

探究二

探究一

探究二

探究一

探究二

典例剖析

【例题2】 导学号11690006(2015·天津文综)2015年某日出现了日

食现象。在四幅日照图中,深色阴影为夜半球,浅色阴影为当时可

观测到日食的地区范围。读图,完成下列各题。

探究一

探究二

(1)发生日食的这天,在图中所示四地中,正午太阳高度最大的是
() A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 (2)在图中所示四地中,观测者正朝西南方向观测日食的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁

探究一

探究二

解析:1.读图析图:第(1)题,根据图中晨昏线经过北极点,可以判断 该日为春分日或秋分日,太阳直射点位于赤道,全球正午太阳高度 从赤道向南北两极递减,纬度越低,正午太阳高度越大。图中四地 中甲地纬度最低,故甲地此日正午太阳高度最大,A项正确。第(2)题, 观测者朝西南方向观测日食,说明太阳在其西南方向,可判断日食 发生时为当地下午,结合图中晨昏线可以判断甲、乙、丙三地观测 日食时间都在上午,只有丁地靠近昏线,观测时间为下午,故D项正 确。
2.技巧归纳:正午太阳高度从直射点所在纬度向南北两侧递减;离 直射点越近,正午太阳高度越大;反之,越小。
答案:(1)A (2)D

1-2 3-4 5 6
黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变,现在约为 23°26',最大时可达24.24°,最小时为22.1°,变动周期约4万年。读 黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图,完成第1~2题。

1-2 3-4 5 6

1.黄赤交角为24.24°时( ) A.热带的范围比现在小 B.温带的范围比现在小 C.寒带的范围比现在小 D.极昼和极夜出现的范围比现在小 2.地球上的太阳直射点( ) ①移动周期约4万年 ②随着季节的变化而变化 线之间来回移动 ④最低纬度为22.1° A.①② B.①④ C.②③ D.③④

③在南北回归

1-2 3-4 5 6
解析:第1题,当黄赤交角为24.24°时,即黄赤交角变大时,回归线度数 增大,极圈度数减小,回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小,故B项 正确;南北回归线之间(热带地区)范围扩大,故A项错;极圈与极点之 间(寒带地区)范围扩大,故C项错;地球上存在极昼和极夜的范围扩 大,故D项错。第2题,黄赤交角是产生四季的原因,同时也影响太阳 直射点的移动范围,即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化, 呈现出在南北回归线之间的周年移动规律,②③正确;太阳直射点 移动的周期是一个回归年,4万年是黄赤交角的变动周期,①错;太阳 直射点最低的纬度应是赤道,即0°,④错。 答案:1.B 2.C

1-2 3-4 5 6
导学号11690007(2015·湖北长阳高一检测)下图所示是地球公转的 轨道图,图中甲、乙、丙、丁四点将轨道均分成四等份。读图,完 成第3~4题。

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3.2016年2月8日为中国传统节日“春节”,此时地球在公转轨道的位 置距甲、乙、丙、丁四点最近的是( ) A.甲点 B.乙点 C.丙点 D.丁点 4.自2016年2月8日至3月8日,太阳直射点大约移动了 ( ) A.8° B.4° C.12° D.16° 解析:第3题,读图可知,P位置位于近日点附近,时间为1月初。结合 地球公转方向判断,乙点距离2月8日最近。第4题,从3月21日到6月 22日,共3个月时间,太阳直射点从赤道移动到北回归线,共移动了 23°26',因此,自2016年2月8日至3月8日,太阳直射点约移动8°。 答案:3.B 4.A

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5.某地冬至日、夏至日的正午太阳入射角度如下图所示,该地纬度 是( )
A.赤道附近 B.南北回归线 C.南北纬45° D.极点 解析:该地冬至日正午时太阳在南方,夏至日正午时太阳在北方,且 冬、夏至日的太阳高度大致相等,表明该地与南、北回归线的纬度 差大致相等。 答案:A

6.阅读下图,完成下列各题。

1-2 3-4 5 6

图甲

图乙

1-2 3-4 5 6

(1)在图甲中画出晨昏线,并用阴影标出夜半球。

(2)图甲是

(日期)前后的地球光照图,北半球的节

气是

,对应在图乙中的位置应该是①②③④中





(3)此时A地的太阳高度为

。此日A地的正午太阳高度





(4)在图乙中

点附近时,地球公转的角速度和线速度较快;

在图乙中

点附近时,地球公转的角速度和线速度较慢。

(5)在②点时,地轴与公转轨道间的夹角为

,黄赤交角





1-2 3-4 5 6
解析:第(1)题,晨昏圈与C、D两点相切并且过A点,迎着太阳光线的 一侧为昼半球,则另一侧为夜半球。第(2)题,图甲中北极圈及其以 北地区出现极夜,处于12月22日前后(北半球冬至日),与图乙中图④ 对应。第(3)题,此时A地处于晨昏圈上,太阳高度为零;此日A地的正 午太阳高度为90°-(23°26'-0°)=66°34'。第(4)题,远日点附近地球公 转速度较慢,近日点附近地球公转速度较快;远日点、近日点分别 对应图乙中的②和④。第(5)题,考查黄赤交角的概念和特点。




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