高三第3节地球的运动2讲公转及其地理意义

1、第三节：地球的运动 指地球公转路径，为近似于圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。地球公转轨道面叫黄道面。第二讲：地球的公转及其地理意义一、地球的公转1.绕转中心：2.轨 道： 太 阳。地球公转运动变式图3.方向： 始终自西向东，注意北逆南顺。 归纳总结：地球公转运动变式图的判读要领： 公转方向和自转方向一致，始终自西向东；连接日心与地心，观察太阳直射纬度，可判断二至日；然后按照顺着公转方向春夏秋冬四季更替的时间变化规律，可判断二分日；注意近日点在冬至日地球前方位置附近，远日点在夏至日地球前方位置附近。4.周 期：恒星年：时间365日6时 9分1 0秒；参照点恒 星；意义地球公转真正的周期。回归

2、年：时间365日5时48分46秒；参照点春分点；意义太阳回归运动的周期。5.速 度：（补充：为何北半球夏半年长于北半球冬半年？因为：北半球夏半年地球距离太阳远，公转速度慢，太阳直射点在北半球运行的时间长，而冬半年则正好相反。） 1近快；7远慢。 地球赤道平面与地球公转轨道平面（即黄道平面）的夹角就是黄赤交角，目前黄赤交角为2326。二、地球自转与公转的关系产生了黄赤交角1.概 念：赤道黄道2326 使太阳直射点在南北回归线之间往返移动。 春分日（3月21日前后）时，太阳直射赤道，并有向北运动的趋势；夏至日（6月22日前后）时：直射北回归线，此时太阳直射点到达了最北界，并有向南运动的趋势；秋分日

3、（9月23日前后）时：太阳直射赤道，并有向南运动的趋势；冬至日（12月22日前后）时：太阳直射南回归线，此刻太阳直射点到达了最南界，并有向北运动的趋势。日 期太阳直射点所在半球太阳直射点移动方向3月21日6月22日北半球由南向北6月22日9月23日北半球由北向南9月23日12月22日南半球由北向南12月22日3月21日南半球由南向北2.影 响：3.假若黄赤交角变化的影响：黄赤交角变大（变小）直射点移动的南北范围变大（变小）热带范围变大（变小）寒带范围变大（变小）极昼、极夜范围变大（变小）温带范围变小（变大）直射点移动速度加快（变慢）北回归线以北各地，夏至日正午太阳高度变大（变小），冬至日变小（

4、变大）除了赤道之外，全球各地的昼夜变化幅度变大（变小） 课堂练习1：二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。据此回答第1题。1.地球绕太阳运行一周为360，以春分日地球在黄道上的位置为0，则寒露日地球在黄道上的位置为？A.15 B.105 C.195 D.285解析：地球绕太阳运行一周为360，也就是我们所说的恒星年，全年为24个节气，每个节气绕行约15。春分日至寒露为13个节气，则寒露日地球在黄道上的位置为195。C 课堂练习2：地球运动分为自转运动和公转运动，而两种运动之间的关系可以用黄赤交角来表示。据此回答23题。2.为了研究黄赤交角变

5、化对地球自然环境的影响，假设黄赤交角变为0，这时在地球上不可能会出现的自然现象是？A.太阳终年直射 赤 道 B.各地全年都昼夜平分C.各地气温都无日变化 D.各地都无四季 变 化C3.假设黄赤交角变为30，下列的说法正确的是？A.北极出现极昼的天数会减少B.温带范围变大C.7月南半球中低纬度地区昼长与夜长的差值加大D.地轴与黄道平面的夹角增大C三、地球公转与自转共同作用产生的地理意义1.正午太阳高度角的变化： 太阳光线与地平面的夹角叫做太阳高度角，太阳高度角白天大于0、晨昏线上等于0、晚上小于0。一天中，太阳高度角的最大值出现在正午（地方时为12点时），叫正午太阳高度角。同一纬度，正午太阳高度

6、角相等。正午太阳高度角的大小是随着太阳直射点的南北移动而变化的。概 念： 规律： 太阳直射点所在纬度的正午太阳高度角为90，正午太阳高度角从太阳直射点所在纬度分别向南北两侧递减。春分日赤道正午太阳高度为90，由赤道向南北两极递减。 夏至日北回归线正午太阳高度为90，由北回归线向南北两侧递减。北回归线及其以北地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值，南半球的正午太阳高度角达到一年中的最小值。秋分日赤道正午太阳高度为90，由赤道向南北两极递减。 冬至日南回归线正午太阳高度为90，由南回归线向南北两侧递减。南回归线及其以南地区的正午太阳高度角达到一年中的最大值，北半球的正午太阳高度角达到一年中的最小值

7、。 总结：正午太阳高度的纬度变化规律：北回归线及其以北地区 一年有一次最大值，冬至日至夏至日逐渐增大，夏至日达到一年中最大值；一年有一次最小值，夏至日至冬至日逐渐减小，冬至日达到一年中最小值。南北回归线之间的地区（赤道除外） 一年有两次最大值（太阳直射时最大，一年有两次太阳直射），一年有一次最小值（离太阳直射纬度最远时最小，北半球区域出现在冬至日，南半球区域出现在夏至日）。 赤道地区 一年有两次最大值（太阳直射时最大，一年有两次太阳直射，出现在春分日和秋分日），一年有两次最小值（离太阳直射纬度最远时最小，出 现 在 夏 至 日和冬至日 ）。 南回归线及其以南地区 一年有一次最大值，夏至日至冬至

8、日逐渐增大，冬至日达到一年中最大值；一年有一次最小值，冬至日至夏至日逐渐减小，夏至日达到一年中最小值。总结：正午太阳高度的季节变化规律：正午太阳高度计算公式的推导：H =90-B = 90-AOD = 90-(COD-COA) = 90-(当地纬度与太阳直射纬度之差)。OHBCAD计算：H=90-(当地纬度与太阳直射纬度之差) (注意：计算纬度差：同一半球相减;不同半球相加)当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度是？H9090(4010)60。当太阳直射B点时，C点的正午太阳高度是？H9090(1023.5)56.5。 应用： 当某地太阳高度达一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方

9、时是12时。 当太阳直射点位置一定时，如果知道当地的正午太阳高度，就可以求出当地的地理纬度。 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。确 定 地 方 时：确定当地的地理纬度：确定房屋的朝向： 与太阳高度角呈负相关。太阳高度角越大日影越短，正午是一天中日影最短的时刻，若太阳高度为90（即太阳直射）时，影子最短等于0；太阳高度角越小日影越长，若太阳高度为0时，影子无限长。判断日影的长短及方向： 影子长度： 影子朝向： 与太阳方位相反。 为了更好地保持各楼层都有良好采光，楼与楼之

10、间应当保持适当的距离，解题的关键是计算当地一年中最小的正午太阳高度，并计算一年中最长的正午影长。以我国某地为例，南楼高度为h，若使北楼底层全年太阳光线不被遮挡，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：LhcotH。计算楼间距和楼高： 为了更好地利用太阳能，应不断地调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使热水器受热板与太阳光线垂直。则太阳能热水器倾角和正午太阳高度角的关系为：+ H=90，即应将正午太阳能热水器的倾角调整为：=90H。 计算太阳能热水器的倾角调整： 课堂练习3：福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答45题

11、。4.遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时？A.全球昼夜平分 B.北半球为夏季C.太阳直射20S D.南极圈以南地区极昼 解析:当遮阳板收起且室内正午太阳光照面积达到一年最大值时，也就是正午太阳高度最小时，福建位于北回归线以北，冬至日正午太阳高度最小，冬至日太阳直射点位于南回归线，此时南极圈及其以内为极昼。D5.济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是？ 安装高度不变，加长遮阳板；安装高度不变，缩短遮阳板；遮阳板长度不变，降低安装高度；遮阳板长度不变，升高安装高度。 A. B. C. D.解析：济南较福建纬度高，在夏季为减少到达室内光照面积，需加长遮阳板；同样

12、，在遮阳板长度不变的情况下，需降低安装高度。A 课堂练习4：右图为“某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图”，根据回答第6题。6.若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90，则乙位置太阳高度为？A.47 B.43 C.23.5 D.21.5 解析:该地不可能为南北回归线及其之间，因为在南北回归线及其之间的最大正午太阳高度为90，最小也大于0，故该地为北回归线以北或南回归线以南。以北回归线以北为例，甲是该地夏至日的正午太阳高度，乙是冬至日的正午太阳高度，设该地纬度为x，列公式计算：H甲H乙90，H甲90(x23.5)，H乙90(x23.5)，最后得出H乙21.5。D2.昼夜长短的变化：日 期北半球各

13、地昼夜长短及变化情况南半球各地昼夜长短及变化情况赤道上的昼夜长短及变化情况3.21日3.21至6.22日6.22日6.22至9.23日9.23日9.23至12.22日12.22日12.22至3.21日日 期北半球各地昼夜长短及变化情况南半球各地昼夜长短及变化情况赤道上的昼夜长短及变化情况3.21日昼夜等长昼夜等长昼夜等长3.21至6.22日昼长夜短，且昼渐长夜渐短昼短夜长，且昼渐短夜渐长昼夜等长，不变6.22日昼最长夜最短夜最长昼最短昼夜等长6.22至9.23日昼长夜短，但昼渐短夜渐长昼短夜长，但昼渐长夜渐短昼夜等长，不变9.23日昼夜等长昼夜等长昼夜等长9.23至12.22日昼短夜长，且昼渐

14、短夜渐长昼长夜短，且昼渐长夜渐短昼夜等长，不变12.22日夜最长昼最短昼最长夜最短昼夜等长12.22至3.21日昼短夜长，但昼渐长夜渐短昼长夜短，但昼渐短夜渐长昼夜等长，不变变化规律 赤道全年昼夜平分。纬度越高昼夜长短的变化幅度越大，极圈内甚至会出现极昼、极夜的现象。太阳直射赤道时，全球各地昼夜平分。太阳直射哪个半球，则该半球各地昼长夜短，且纬度越高昼越长夜越短，该半球极点四周出现极昼现象，另一半球相反。如果太阳直射哪个半球回归线，则该半球昼达一年中最长夜达一年中最短，极昼范围也达到最大，另一半球相反。太阳直射点向哪个方向（南或北）移动，哪个半球昼变长夜变短。全球昼夜平分直射点向北移，北半球各

15、地昼渐长夜渐短。直射点向南移，北半球各地昼渐短夜渐长。直射北回归线，北半球各地达一年中昼最长夜最短，北极圈及其以北出现极昼现象。全球昼夜平分全球昼夜平分直射点向南移，北半球各地昼渐短夜渐长。直射南回归线，北半球各地达一年中昼最短夜最长，北极圈及其以北出现极夜现象。直射点向北移，北半球各地昼渐长夜渐短。北半球夏半年：直射点在北半球，北半球各地昼长夜短，纬度越高昼越长夜越短。北半球冬半年：直射点在南半球，北半球各地昼短夜长，纬度越高昼越短夜越长。相关计算同一纬线上各点昼夜长短相同。昼长时数=昼弧所跨经度数 15/h；夜长时数=夜弧所跨经度数 15/h。纬度数相同，南北纬不同的两地，昼夜长短情况相反

16、。日出时刻=12昼长2，或者=0+夜长2。日落时刻=12+昼长2，或者=24夜长2。昼长=（12日出时刻）2，或者=（日落时刻12）2，或者=日落时刻日出时刻，或者=24夜长。正午，即地方时为12时，平分昼长。午夜，即地方时为0时或24时，平分夜长。极昼（极夜）的起始纬度90-太阳直射点的纬度。 课堂练习5：2013年4月5日，我国帆船手驾驶“青岛号”帆船荣归青岛港，实现了中国人首次单人不间断环球航海的壮举。下图为“此次航行的航线图”。根据材料。回答第7题。7.帆船返回青岛港当日，青岛？A.日出东南方向 B.于地方时6时前日出C.昼长较广州短 D.昼 长 较 春分日短B解析：帆船返回青岛港当日

17、，太阳直射北半球，北半球昼长夜短，日出东北方向且于地方时6时前日出，青岛纬度较广州高，昼长较广州长；春分过后青岛昼长较春分日长。 课堂练习6：某科考队结束了两个月的海上考察，于4月21日返回到P地。下图为“P地所在区域当日某时地面形势图”，据此回答第8题。8.科考队出发日，P地昼长为11小时，返回到P地时，P地当日的昼长约为？A.10小时 B.11小时 C.13小时 D.14小时 解析:由题干可知，科学考察经历了两个月，出发时昼长为11小时，时间是2月21日，到3月21日(春分日，全球昼夜平分)，昼长是12小时，即一个月昼长增加了一个小时，由此推断，4月21日的昼长为13小时(符合北半球昼长于

18、夜的特点)。C3.四季的更替：成因： 太阳直射点的回归运动，导致正午太阳高度角和昼夜长短的季节变化，引起太阳辐射随季节有规律的变化。 地球上不同纬度地区的季节变化情况是不同的：中纬度地区“四季分明”；低纬度地区“全年皆夏”和高纬度地区“全年皆冬”，季节更替不明显。划分： 天文四季 依据：昼夜长短和正午太阳高度角的季节变化。划分：夏季是一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节； 冬季是一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节； 春季和秋季是冬夏两季的过渡季节。例如，我国传统的四季、欧美传统的四季。气候四季依据：太阳辐射强弱的季节变化。 划分：夏季是一年中太阳辐射最强、气温最高的季节； 冬季是一年中太阳辐射最弱、气温最低的季节； 春季和秋季是冬夏两季的过渡季节。例如，北温带国家常用的 四 季。 课堂练习7：下图为“我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图”。读图回答910题。9.图示季节分配自上而下依次对应？A.北京、广州、武汉、哈尔滨B.北京、武汉、哈尔滨、广州C.广州、武汉、哈尔滨、北京D.广州、北京、哈尔滨、武汉D 解析:根据图示信息可知，自上而下最上面的城市夏季最长，春秋季相连，为纬度最低、热量条件最好的广州；第二个城市春秋季较短，冬季较长，故其为纬度比哈尔滨稍低的北京；第三个城市冬季漫长，夏季短促，为