一轮总复习学案第2章第4节第2课时地球公转的地理意义

第2课时地球公转的地理意义[课标内容要求]结合实例，说明地球运动的地理意义。[学科核心素养]综合思维：通过图像、动画，理解正午太阳高度和昼夜长短的变化规律。人地协调观：从自然环境对人类活动影响的角度，理解地球公转对人类活动的影响。地理实践力：通过观察、实验，认识正午太阳高度、昼夜长短对日常生活的影响。[知识体系导图]一、正午太阳高度角的变化1．正午太阳高度角的纬度变化规律：从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。❶北半球节气直射纬线正午太阳高度角的变化规律❷春、秋分赤道由赤道向南北两侧递减夏至北回归线由北回归线向南北两侧递减冬至南回归线由南回归线向南北两侧递减2．正午太阳高度角的季节变化规律北半球节气达最大值的地区达最小值的地区❸春、秋分赤道南北两极点夏至北回归线及其以北地区南半球冬至南回归线及其以南地区北半球二、昼夜长短的变化❹1．典型图示2．昼弧和夜弧：晨昏线将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。3．昼夜长短的变化规律(以北半球为例)❺时间昼夜长短分布规律特殊节气春、秋分日昼夜等长全球各地昼长都是12小时夏半年(春分日至秋分日)昼长夜短纬度越高，昼越长，北极圈及其以内出现极昼现象夏至日，北半球昼最长夜最短，极昼范围也达最大，北极圈及其以内都有极昼现象冬半年(秋分日至次年春分日)昼短夜长纬度越高，昼越短，北极圈及其以内出现极夜现象冬至日，北半球夜最长昼最短，极夜范围也达最大，北极圈及其以内都有极夜现象三、季节更替❻1．成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度角随季节的变化而变化。2．划分：根据有无极昼、极夜和有无阳光直射，可分为：天文四季夏季一年内白昼最长、太阳高度角最大的季节冬季一年内白昼最短、太阳高度角最小的季节春季、秋季冬夏两季的过渡季节北温带许多国家的四季3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节四、五带的划分1．成因：由于黄赤交角的存在，使太阳直射点有回归运动，从而使各纬度的昼夜长短和正午太阳高度各不相同，进而形成不同的热量带。2．划分：根据有无极昼极夜和有无太阳直射，可分为：❶①同一纬线上正午太阳高度角相等。②同一日期，距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度角相等。③距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度角越大。④极点上的正午太阳高度角等于直射点的纬度数。❷距离直射点所在纬线1度，正午太阳高度就低1度；距离直射点所在纬线多少纬度，正午太阳高度就比90度低多少度。❸南、北回归线之间的地区，一年中有两次太阳直射机会；其他地区分别在夏至日和冬至日达到最大值或最小值。❹判断昼夜长短变化需注意的“三点”(1)从春分日到秋分日期间，无论昼长变大或变小，北半球昼长均大于12小时。从秋分日到春分日期间，无论昼长变大或变小，北半球昼长均小于12小时。(2)赤道全年昼夜等长，故除春、秋分日外，某地点昼长或夜长越接近12小时，就越靠近赤道，纬度也就越低。(3)同一地点，距春分日或秋分日越近的日期，昼夜差值越小。❺易错易混：误认为太阳高度就是正午太阳高度(1)太阳高度即太阳高度角，指太阳光线与地平面切线的夹角。如下图所示：(2)正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地所在经线某点时的太阳高度，此时当地地方时为12时。❻二十四节气与四季图(北半球)(1)关于夏至日或冬至日对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相同，正午太阳高度角相同，日出日落方位相同，如小暑与芒种，小雪与大寒等。(2)关于春分日或秋分日对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相反，日出日落方位不同，如惊蛰与清明，处暑与霜降等。考点一昼夜长短的计算及变化规律(2019·江苏高考)雾灵山位于北京与承德交界处，海拔2118米，素有“京东第一峰”的美称，是观赏日出和日落的理想之地。下表为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。据此完成(1)、(2)题。日期日出时刻日落时刻①7：3217：08②6：3118：15③4：4519：39④7：2216：49(1)四个日期中，太阳直射点最靠近赤道的是()A．①B．②C．③D．④(2)一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是()【获取信息】①雾灵山的位置、地势、美称。②雾灵山部分日期的日出和日落时刻。【尝试解答】(1)B(2)B解析：第(1)题，当太阳直射赤道时，全球昼夜等分，昼长为12个小时，当太阳直射点最靠近赤道的时候，昼长应当接近12个小时，因此四个日期的昼长时间中，最接近12个小时的即太阳直射点最靠近赤道的日期。①昼长为9小时36分，②昼长为11小时44分，③昼长为14小时54分，④昼长为9小时27分。第(2)题，雾灵山位于北半球，7月是北半球夏季，北半球日出东北日落西北；太阳直射北半球，北半球昼长大于12个小时。昼夜长短的计算及判断方法1．计算方法(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算：昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°(2)根据日出或日落时间进行计算：地方时(正午)12时(0时)把一天的白昼(黑夜)平分成相等的两份(如下图所示)。①昼长时数＝日落时间－日出时间＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×22．判断方法——三看(1)昼夜长短的判读——看“弧长”晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。(2)昼夜长短状况——看“位置”①太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。如下图所示：②太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。(3)昼夜长短变化——看“移动”太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示。昼夜长短的变化规律1．季节变化规律(以北半球为例)2．纬度变化规律(1)对称规律：同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。(2)递增规律夏半年昼长夜短，且纬度越高，昼越长冬半年昼短夜长，且纬度越高，夜越长北半球夏至日北半球昼最长夜最短，极昼的范围也达到最大，南半球反之北半球冬至日北半球昼最短夜最长，极夜的范围达到最大，南半球反之(3)变幅规律：赤道全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大，纬度越低，变化幅度越小。(2020·江苏高考)2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最大与最小时的对比示意图”1．从天体运动位置看，此时()A．月球位于远地点附近B．月球位于近地点附近C．地月系位于远日点附近D．地月系位于近日点附近2．与此时全球昼夜分布状况相符的是()1．B2．A解析：第1题，月球围绕地球公转，其公转轨道是椭圆形轨道，地球位于其中一个焦点上，“超级月亮”比平常看起来更大、更亮，说明此时月球位于公转轨道的近地点附近，离地球距离较近；地月系位于近日点或远日点对“超级月亮”没有影响。第2题，4月8日为北半球夏半年，北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜；此时北京时间为22时，即120°E的地方时为22时，所以150°E为0时，且为夜半球的中央经线，大致与A图对应。综上分析，与此时全球昼夜分布状况相符的考点二正午太阳高度的变化规律(2020·天津等级考)图Ⅰ为我国某地一住宅小区示意图，图Ⅱ中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8：00和16：00的日影。读图文材料，回答(1)、(2)题。(1)该小区最可能位于()A．北京B．银川C．杭州D．海口(2)小区内各住宅楼楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是()A．夏至日8：00—12：00B．夏至日12：00—16：00C．冬至日8：00—12：00D．冬至日12：00—16：00【获取信息】①住宅楼二至日8时和16时的影子。②最长的影子朝向西北，其余按顺时针，分别朝向东北、东南和西南。【尝试解答】(1)D(2)C解析：第(1)题，把四个楼影编号如下图，仔细观察下图，楼房西侧的影子1最长，是冬至日8：00的楼影；影子2是冬至日16：00的楼影；影子3是夏至日8：00的楼影；影子4是夏至日16：00的楼影。影子3和影子4是判断城市的关键，当地8：00影子朝向西南，16：00影子朝向东南，则判定当地夏至日正午太阳一定位于当地正北，即夏至日太阳直射点所在纬线——北回归线在当地以北，结合选项可知只有海口符合，故答案选D。第(2)题，住宅楼的高度一致，则主要看楼房的位置和影子的长度。冬至日的太阳高度角小，楼房影子更长。排除A、B项。冬至日8：00－12：00的太阳高度角小，楼房影子为上图中影子1，而且此期间太阳位于东南天空，休闲广场呈西南—东北方向延伸，此时被东南侧三栋楼的影子遮挡面积最大，C正确。正午太阳高度角的计算1．公式：H＝90°－两点纬度差。2．说明：“两点”指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。3．图示如图所示，太阳直射10°N，A地(42°N)、B地(23°26′N)、C地(23°26′S)三地的正午太阳高度分别为90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。A地正午太阳高度角＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°B地正午太阳高度角＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′C地正午太阳高度角＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′正午太阳高度角在实际生活中的应用1．确定地方时当某地太阳高度角达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。2．确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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。(注意一年中室内光照面积最大的日期为冬至日)。3．判断日影长短及方向4．确定当地的地理纬度两地纬度差多少度，正午太阳高度角就差多少度。根据正午太阳高度角计算公式计算出某地区纬度数值。5．室内光照面积大小判断北回归线以北地区，夏至日正午太阳高度角大，室内光照面积小；冬至日，正午太阳高度角小，室内光照面积大。6．确定楼间距、楼高——做一个明白的“小业主”家里买楼房，除了价格、环境、交通之外，很多人都要考虑采光的问题，但怎样才算不挡光？运用地理知识我们就可以做一个明白的“小业主”。(1)看房时间：以北回归线以北地区为例，选择在冬至前后看房，因为冬至日是一年中正午太阳高度角最小的时候，如果冬至日有足够的光照，其他时间即能保证光照充足。(2)会计算楼高与楼间距图中光线为冬至日太阳光线，具体计算如下：恰好不挡光若挡光？能挡几楼？如图1，根据当地的纬度(可上网查询)，冬至日正午太阳高度角θ＝90°－(当地纬度＋23°26′)。计算公式：tanθ＝H/L。楼高H＝每层楼的高度×层数；楼间距L可以自己测量如图2，后楼的H2部分被挡住，通过公式：tanθ＝H1/L，计算出H1，H2＝H－H1，H2再除以单层的楼高，即可计算遮挡了几层7．太阳能热水器的调整为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。太阳能与地平面之间的夹角α＝90°－h(正午太阳高度角)，结合正午太阳高度角公式h＝90°－纬度差，可以计算太阳能与地平面之间的夹角α＝纬度差(当地纬度与直射点的纬度差)(2020·潍坊模拟)读某地一年内某时段正午太阳高度角变化图(其中A对应的日期为6月22日)，完成11．该地的纬度可能是()A．0°B．10°NC．10°SD．23°26′N2．在AB区间内()A．该地一直昼长夜短B．地球的公转速度一直在变快C．太阳直射点在南半球D．太阳直射点正在向北移动1．B2．A解析：第1题，该地每年有两天正午太阳高度角达到90°，则该地每年有两次太阳直射现象，应位于南北回归线之间，6月22日的正午太阳高度角并不是一年中最小值，其最小值应在12月22日，则可判断该地位于北半球，选项只有10°N符合。第2题，在AB区间内太阳直射点从23°26′N南移至该地，北半球一直是昼长夜短；太阳直射点开始南移时常见的光照图1．极地侧视图一般北极在上，南极在下，赤道为一直线居中，晨昏线与太阳光线垂直，并平分赤道。二分日时，晨昏线起止于南、北两极点；二至日时，晨昏线起止与南、北极圈相切的两切点。以上三图在纵切面上昼夜半球平分，下面的图在纵切面上昼夜半球不等分。2．极地俯视图中心为极点，外圆为赤道，虚线为南、北回归线和南、北极圈。3．斜侧(俯)视图观测点既不在赤道上空，也不在极点上空，观测到的光照情况即斜侧(俯)视图。4．矩形投影图矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。5．局部图解题时把图像补充完整，可降低解题难度。6．地球公转轨道图在地球公转轨道图中，完整展现二分二至日的光照图，一般结合地轴方向、近日点、远日点进行判读。7．公转轨道局部图结合公转方向和昼夜分布判读。图中阴影为夜半球，太阳直射在赤道上，之后太阳直射点向南移动，可确定为9月23日前后的光照图。【案例应用】读下面光照图，完成1、2题。1