高考地理一轮复习 学案 专题七 地球的公转概况

高考一轮复习第一单元宇宙中的地球PAGE13专题七地球的公转概况㈠概况1．概念：地球绕太阳的运动，叫做地球的公转。2．规律（公转轨道、方向、周期、速度）⑴公转轨道：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于其中的一个焦点上。１月初，地球经过近日点；７月初，地球经过远日点。⑵．方向：从西向东；从北极上空看是逆时针绕日公转。⑶．周期：相对于认为无限远处的一恒星来说，地球绕日转过了360°，时间为365日６时９分10秒，即1恒星年。相对于太阳公转一周，即太阳直射点的一个回归运动，时间为365天５时48分46秒，叫做１回归年。⑷．速度：探究：根据开普勒定律：在单位时间内，图中三个位置上长度不同的向径扫过的面积相等。a.角速度：平均每天向东推进1度；近日点较快，远日点较慢；b.线速度：平均线速度约为30千米／秒；近日点较快，远日点较慢。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。⑷近日点、远日点判断根据太阳直射点位置判断，南回归线近日点、北回归线远日点根据地球公转轨道上的位置判断根据地球公转速度判断，快近日点，慢远日点根据极昼、极夜分布和太阳直射点位置判断⑸在地球公转轨道图中，确定二至日的位置根据地轴的倾斜方向判断—北倾为夏，南倾为东根据地球与太阳的距离判断—近日点为冬，远日点为夏根据太阳直射点的位置判断—北回归线夏至，南回归线冬至概念自转公转轴心地轴太阳轨道赤道黄道方向自西向东从北极上空看，呈逆时针转动自西向东从北极上空看，呈逆时针转动周期恒星日：23时56分４秒太阳日24小时恒星年：365天６时９分20秒回归年：365天５时48分46秒速度角速度除南北极点外都为15°／小时近日点快，远日点慢线速度从赤道向两极逐渐减小近日点(1月初经过)大，远日点(7月初经过)小，平均30km／s㈡、地球自转与公转的关系1．黄赤交角：黄道面和赤道面的交角。地球自转的平面叫赤道平面，地球公转轨道所在的平面叫黄道平面。两个面的交角称为黄赤交角。由于一定时期内地球自转倾斜的角度是不变的，所以赤道平面与黄道平面之间的夹角即黄赤交角在一定时期内也是不变的，目前黄赤交角的大小为23.5°；地轴垂直于赤道平面，所以地轴与黄道平面交角为66.5°。黄赤交角是地球的两种运动形式的综合体现，即地球倾斜着身子围绕太阳公转。黄赤交角的存在会产生什么影响？2.黄赤交角的影响：引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动。结合直射点回归移动示意图，思考：=1\*GB3①地球表面各地一年中太阳直射次数的分布规律？=2\*GB3②直射北半球的半年，称为北半球的夏半年；直射南半球的半年，称为北半球的冬半年。北半球的夏半年和冬半年一样长吗，为什么？=3\*GB3③为什么一月初地球离太阳近时，北半球反而是冬季？七月初离太阳远时，北半球反而是夏季？=1\*GB3①南、北回归线之间：一年两次太阳直射；南、北回归线上：一年一次太阳直射；南、北回归线之外：没有太阳直射。=2\*GB3②北半球夏半年长于冬半年，因为北半球夏半年时经过远日点，公转速度较慢，所花的时间长。=3\*GB3③一月初太阳直射南半球，此时北半球获得的太阳辐射少，因而处于冬季；七月初太阳直射北半球，此时北半球获得的太阳辐射多，因而处于夏季。可见，地球上的季节具有半球性的特征，而且季节的变化与直射点的移动关系密切，而与日地距离关系不大。地球公转的地理意义太阳直射点的移动的影响：使地球表面接受到的太阳辐射能量，因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来定性描述。如图4-16。昼夜长短的变化1、原因：一年之中，由于黄赤交角的存在，使得太阳直射点在南北回归线之间移动。一般地，如果地轴的倾斜方向不变，晨昏线在如图1～3范围内移动。1、2、3分别表示夏至、春秋分、冬至日时晨昏线的位置。即3月21日与9月23日晨昏线与经线圈重合，导致全球昼夜平分；6月22日摆动幅度最大，导致北半球昼最长，南半球夜最长；12月22日摆动幅度也最大，导致南半球昼最长，北半球夜最长。晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼弧和夜弧的长短决定昼长与夜长。弧长15°为1小时。在日照图中，常常画出经线，上图中相邻两条经线经度差为30°，地方时相差2小时。昼夜的时间长短可通过读经度差数得出。2昼夜长短的分布规律⑴昼夜长短的纬度变化（定时间）①春、秋分日，全球昼夜等长②夏至日，北半球昼长夜短且达到一年中昼最长、夜最短；随纬度升高，昼长增长，北极圈内出现极昼。南半球反之③冬至日，北半球昼短夜长且达到一年中昼最短、夜最长；随纬度升高，昼长缩短，北极圈内出现极夜。南半球反之注意：A．同一纬线上各点昼夜长短相同；南北半球同纬度昼夜长短相反。B．太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长，另一半球相反。⑵昼夜长短的季节变化（定纬度）241824181260赤道北极点北极圈12.223.216.229.2312.22①赤道，全年昼夜等长②北半球，春分日至秋分日，昼长夜短，夏至日昼达最长；秋分日至春分日，昼短夜长，冬至日昼达最短。③南半球，春分日至秋分日，昼短夜长，夏至日昼达最短；秋分日至春分日，昼长夜短，冬至日昼达最长。昼夜长短变化规律：夏半年，昼长夜短，纬度越高，昼越长，极点附近出现极昼；夏至日，昼最长夜最短，极圈以内出现极昼；冬半年，昼短夜长，纬度越高，夜越长，极点附近出现极夜；冬至日，昼最短夜最长，极圈以内出现极夜；春分秋分，昼夜平分；赤道终年昼夜等长。3昼夜长短与日出日落⑴．昼夜长短的计算①在光照图中画出所求点所在的纬线圈，找出该纬线圈与晨昏圈的交点，从而得出昼弧与夜弧；再根据经线判断昼狐和夜弧的弧长，用昼狐和夜弧所跨的经度分别除以15，就可以得到当地的昼长和夜长。②根据日出日落时间求昼夜长短昼长=（12-日出时间）×2或：昼长=（日落时间-12）×2⑵．根据昼夜长短求日出日落时间每天从日出到日落的时间称为昼长，这段时间可以当地的正午12点为点，分为上午时段和下午时段，且这两个时段是相等的，都等于昼长的一半，据此可得出公式日出时间=12-昼长/2；日落时间=12+昼长/㈡正午太阳高度的变化1太阳高度与正午太阳高度①太阳高度(太阳高度角)：太阳光线与地平面之间的夹角。在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0°,即太阳在地平线之上；在晨昏线上的各地，太阳高度角等于0°，即太阳正好位于地平线上；夜半球上的各地，太阳高度小于0°,即太阳位于地平线之下。②正午太阳高度：是一天内太阳高度的最大值，地方时为12点时(当地正午)太阳最高。直射点(正午)太阳高度为90°，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧逐渐降低。(注意：同一纬线上各点正午时太阳高度相同)③某一时刻，太阳高度相同的点有无数个，即以直射点为圆心，以（90°－高度角）的角距离为半径的圆。④某一时刻，正午太阳高度相同的点可能有两个，也有可能只有一个。（位于同一经线上，与直射纬线之间的角距离相同）。2原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点不断移动，导致一个地点离太阳直射点的远近随季节发生变化，引起正午太阳高度的变化。公式：H=90°-纬度差（当地纬度与直射点的纬度差）3正午太阳高度的时空规律①纬度分布规律：（如图4-19）由直射点向南北递减春秋二分日：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季节变化规律：（如图4-20）90°90°66.5°45°23.5°0°3.216.229.2312.223.21赤道北回归线北极圈北回归线以北地区，自春分日至夏至日，正午太阳高度不断增大，夏至日前后正午太阳高度达最大值；自夏至日至冬至日，随着太阳直射点南移，该地的正午太阳高度逐渐减小，冬至日前后达最小值；自冬至日至第二年春分日，正午太阳高度逐渐增大。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。当太阳直射某纬线时，该纬线上各点正午太阳高度达最大值90°。南北回归线上，每年分别有一次太阳直射的机会，当太阳直射回归线时，回归线上的正午太阳高度达最大值90°，北半球夏至日，南半球冬至日时达最大值。4正午太阳高度计算：某地、某日正午太阳高度H＝90°—纬度差说明：“纬度差”指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间的纬度距离。5正午太阳高度角问题的综合应用:⑴用正午太阳高度角确定地方时。正午太阳高度角对应的地方时为12时⑵确定一个地方的地理纬度当太阳直射赤道时，全球各地的正午太阳高度与当地地理纬度互余H=90°-(Φ-δ)=90°-(Φ-0)=90°-Φ其他日期，可通过位于同一经线上的两点的正午太阳高度之差算出纬度差（此两点位于直射点同侧）H1=90°-(Φ1-δ)H2=90°-(Φ2-δ)H1-H2=〔90°-(Φ1-δ)〕-〔90°-(Φ2-δ)〕=Φ2-Φ1⑶阳光照射方向与日影的方向、长短的问题方向：物体的影子总是位于背向太阳的一侧长短：太阳高度角越小，物体的影子越短正午物体的影子指向和长短规律：北回归线以北地区，正午物体的影子永远朝北（北极点除外），且纬度越高，物体影子越长；南回归线以南地区相反。南北回归线之间地区，正午物体的影子有时朝南，有时朝北，有时没有。⑷房间采光与朝向正午太阳高度角越大，采光面积越小——夏季照射面积小，冬季照射面积大采光方向：北回归线以北地区，太阳光从南窗射入，房屋多为坐北朝南；南回归线以南地区相反；南北回归线之间地区，南北窗均可射入。图4-21例题：图4-21是我国北京某一窗户朝南的房屋和地球公转示意图。读图回答下列问题：图4-21（1）地球公转到图中________位置时，正午射进屋内的阳光面积可达一年中最大。（2）地球从A公转到C位置时，正午屋内的光照面积的变化情况是_________________________________。（3）地球公转到B位置时，北京日出时刻太阳在________方向，日落时刻太阳在________方向。（4）一年中每日正午时刻该房屋的阴影朝向规律是________________________。⑸楼房间距的问题：

楼房间距过大，浪费城市宝贵的土地；过小，影响北楼底层居民的采光北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如图4－22所示，(H为冬至日当地的正午太阳高度)L应大于等于h·cotH。楼越高，楼间距越大纬度越低，H越大，cotH越小，楼间距越小⑹热水器的角度问题：目的是为了最大限度的吸收太阳能，所以热水器集热板的面应与太阳光线垂直。太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。如图４－23所示，α+H＝90°时效果最佳。一地的H变化范围2δ（黄赤交角），集热板的倾角变化范围2δ温带地区集热板倾角主要考虑冬季的。例题：近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。请读下图，运用以下公式及相关知识回答（1）～（3）题。某地正午太阳高度的大小：H＝90°-∣φ-δ∣式中：H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。tan35°≈0．7 tan45°≈1 tan60°≈1．732（1）房地产开发商在某城市（北纬30°）建了两幢商品住宅楼（上图），某户居民买到了北楼一楼一层的一套房子。请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）A1个月 B3个月 C6个月 D9个月（2）为避免纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被阳光直接照射。那么在两幢楼房间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（）A20米 B30米C40米 D50米6°34′6°34′答案：（1）C（2）B（3）D补充：二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布相关变式圈A．冬至日全球的昼长和正午太阳高度分布B．夏至日全球的昼长和正午太阳高度分布C．春分日和秋分日全球的昼长和正午太阳高度分布㈢．四季更替=1\*GB3①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。黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为：=2\*GB3②北温带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\*GB3③我国传统四季：以24节