2024-2025学年新教材高中地理第一章地球的运动第二节地球的公转学案湘教版选择性必修一

PAGE17-其次节地球的公转必备学问·自主学习一、地球公转1.绕转中心:太阳。2.方向:自西向东。3.公转轨道及速度:是近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。4.周期:365日6时9分10秒,即一个恒星年。[辨一辨]地球围绕太阳公转产生一系列地理现象,推断下列有关运动特征的正误。①公转方向是自东向西绕日运动。 (×)②地球位于近日点时,北半球是夏季;地球位于远日点时,北半球是冬季。 (×)③公转周期是365日6时9分10秒,叫1恒星年。 (√)④在近日点地球公转速度慢。 (×)【思索】北半球夏半年的日数是186天,冬半年的日数是179天,造成这种日数差异的缘由是什么?提示:北半球夏半年地球距离太阳较远,公转速度慢,故时间较长;冬半年地球距离太阳较近,公转速度快,故时间较短。二、黄赤交角及其影响1.黄赤交角:[填图]2.太阳直射点的回来运动:[填图]将二分二至日(春分、秋分、夏至、冬至)填至下图适当位置。[辨一辨]推断下列说法的正误。①太阳直射点是固定不变的。 (×)②太阳直射的范围在南北纬23.5°之间。 (√)③元旦太阳直射点在南半球向南移动。 (×)④1回来年=365日5时48分46秒。 (√)【思索】若黄赤交角变为0°,太阳直射点会有什么改变?提示:太阳终年直射赤道,直射点不再南北来回移动,全球始终昼夜平分。三、地球公转的地理意义1.正午太阳高度的改变:(1)太阳高度角与正午太阳高度。①太阳高度角: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)改变缘由:黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动。(3)改变规律。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。[连一连]将二分二至日及其对应的正午太阳高度分布规律连线。②季节改变。节气最大值地区最小值地区夏至日北回来线及其以北地区南半球各纬度冬至日南回来线及其以南地区北半球各纬度二分日赤道极点【思索】理论上我国南方的楼间距比北方小,为什么?提示:因为我国南方的正午太阳高度角一年四季,尤其冬季都比北方的正午太阳高度角大,遮阴楼层少。2.昼夜长短的改变:(1)昼弧、夜弧与昼夜长短。[连一连]将图示时间的昼夜长短状况连线。(2)昼夜长短的改变规律。①赤道上:全年昼夜等长。②北半球。时间昼夜长短分布规律特别节气夏半年(春分日至秋分日)昼长夜短纬度越高,昼越长,北极四周出现极昼现象夏至日,北半球各地昼长达一年中最大值,极昼范围达最大冬半年(秋分日至次年春分日)昼短夜长纬度越高,昼越短,北极四周出现极夜现象冬至日,北半球各地夜长达一年中最大值,极夜范围达最大③南半球的状况与北半球相反。[连一连]将下列日期与北半球昼长及其改变状况连线。【思索】华北地区一年中昼夜长短是如何改变的?提示:春分、秋分昼夜等长;春分到夏至,昼长夜短,昼渐长夜渐短;夏至到秋分,昼长夜短,昼渐短夜渐长;秋分到冬至,昼短夜长,昼渐短夜渐长;冬至到其次年春分,昼短夜长,昼渐长,夜渐短。3.四季的更替:(1)四季改变明显的地区——中纬度地区。季节获得太阳辐射能量的多少气温状况夏季正午太阳高度最大,白昼最长,获得太阳辐射能量多气温较高冬季正午太阳高度最小,白昼最短,获得太阳辐射能量少气温较低(2)四季划分。①目的:使季节划分与气候改变吻合。②北温带国家的四季。季节春夏秋冬月份3-5月6-8月9-11月12月-次年2月③南半球与北半球季节恰好相反。【思索】视察黄赤交角与南北回来线、南北极圈的度数有什么关系?若黄赤交角变大,对五带会有什么影响?提示:黄赤交角等于南北回来线的度数,与南北极圈的度数互余。黄赤交角变大,热带变大,寒带变大,温带变小。关键实力·合作学习实力1黄赤交角与太阳直射点回来运动1.黄赤交角的特点:黄赤交角的特点,可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。其含义如下:含义一轴两面三角度一轴地轴(自转轴,与赤道面垂直)黄道面地球公转的轨道面赤道面地球自转的平面,与地轴垂直黄赤交角黄道面与赤道面的夹角,为23.5°地轴与黄道面夹角与黄赤交角互余,为66.5°地轴与赤道面夹角90°三个基本不变地轴指向地球在公转过程中,地轴的空间指向基本不变,北极始终指向北极星旁边黄赤交角大小黄赤交角的大小基本不变,目前保持23.5°运动方向地球运动的方向不变,总是自西向东2.黄赤交角改变带来的影响:(1)理解黄赤交角改变的影响,最主要的是理解几个数据间的关系。如图:①α=黄赤交角=回来线的纬度数=1/2太阳直射点移动的纬度范围=1/2热带范围。②β=90°-2α=北(南)温带范围。③μ=α=90°-极圈的纬度数=北(南)寒带的纬度范围。(2)黄赤交角改变带来的影响。(2024·长沙高二检测)黄赤交角是产生四季的缘由。黄赤交角并非固定不变,现在约为23.5°,最大时可达24°14′,最小时为22°6′,变动周期约4万年。读黄赤交角变动时回来线和极圈的变动示意图,回答(1)、(2)题。(1)黄赤交角为24°14′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随着季节的改变而改变③在南、北回来线之间来回移动④最小纬度为22°6′A.①② B.①④ C.②③ D.③④【思路点拨】解答该类题应从以下几点入手:题目(1)题目(2)问黄赤交角为24°14′时的改变太阳直射点特点思黄赤交角变大对五带的影响太阳直射点的范围、周期、改变规律答黄赤交角变大,则回来线度数变大,极圈度数变小,相应五带改变为:热带、寒带变大,温带变小仍旧在南北回来线之间以回来年为周期移动,最小纬度为赤道,即0°【解析】(1)选B,(2)选C。第(1)题,当黄赤交角为24°14′时,即黄赤交角变大时,回来线度数增大,极圈度数减小,回来线与极圈之间(温带地区)范围缩小;南、北回来线之间(热带地区)范围扩大;极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大;地球上存在极昼和极夜的范围扩大。第(2)题,黄赤交角是产生四季的缘由,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改变而改变,呈现出在南、北回来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来年,4万年是黄赤交角的变动周期;太阳直射点最小的纬度应是赤道,即0°。【补偿训练】数九又称冬九九,是一种汉族民间节气。数九从每年冬至起先,每九天算一“九”,始终数到“九九”八十一天,“九尽桃花开”,天气就温煦了。如图表示“地球公转运动轨道示意图”,图中甲、乙、丙、丁表示二分二至日地球在公转轨道上所处的位置。读图完成(1)、(2)题。(1)“九尽桃花开”时,地球运行在公转轨道的 ()A.甲乙之间 B.乙丙之间C.丙丁之间 D.丁甲之间(2)当地球公转到丁位置时,下列说法正确的是()A.此时黄赤交角变为0°B.此时地轴与黄道面的夹角为90°C.此时为秋分日,太阳直射赤道并向南移D.此时为春分日,太阳直射赤道并向北移【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,“数九从每年冬至起先,每九天算一“九”,始终数到“九九”八十一天,“九尽桃花开”。可见,12月22日向后数81天就是“九尽桃花开”时,此时也许为3月11日前后。甲在远日点之前,远日点为7月初,所以甲应当为夏至6月22日。依据地球公转方向,可以推断出乙为秋分9月23日前后,丙为冬至,12月22日,丁为春分,3月21日。所以“九尽桃花开实力2正午太阳高度的改变分析1.正午太阳高度的计算:H=90°-两点纬度差说明:“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。如图所示:当太阳直射B点(10°N)时:A点(40°N)正午太阳高度:H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°C点(23.5°S)正午太阳高度:H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23.5°)=56.5°2.正午太阳高度的改变规律:(1)空间改变规律。①由公式H=90°-两点纬度差可知,正午太阳高度大小取决于各地距太阳直射点的纬度差,近大远小。②同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减。如图:a、b、c为冬至日、春秋分日、夏至日正午太阳高度的空间分布规律。(2)季节改变规律。①由公式H=90°-两点纬度差可知,正午太阳高度改变取决于当地距太阳直射点的纬度差的改变,具有“来增去减”的特点,即直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去减小。如图示意北回来线以北及南回来线以南地区正午太阳高度的季节改变。②不同纬度正午太阳高度年改变规律。回归线之间正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象,即一年中有两个正午太阳高度最大值回归线上正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳高度最大值回来线至极点之间正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值(3)不同纬度正午太阳高度年变幅。①南北回来线之间:ΔH=23.5°+φ纬度越高,正午太阳高度改变幅度越大(由赤道上的23.5°增大到回来线的47°)。②回来线至极圈之间:ΔH=47°各纬度正午太阳高度改变幅度相同,均为47°。③极圈以内地区:ΔH=23.5°+(90°-φ)纬度越高,正午太阳高度改变幅度越小(由极圈上的47°减小到极点的23.5°)。3.正午太阳高度规律在生产、生活中的应用:(1)确定地方时。当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向。确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更足够的太阳光照,在北回来线以北地区正午太阳位于南方,因此房屋坐北朝南;在南回来线以南地区正午太阳位于北方,因此房屋坐南朝北。(3)确定当地的地理纬度。①当太阳直射点位置肯定时,可依据两地纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。②依据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可推断该地区纬度大小。(4)推断日影长短及方向。太阳直射点上,物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。①北回来线以北的地区,正午的日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日最短。②南回来线以南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外),北半球夏至日日影最长,冬至日最短。③南北回来线之间的地区,正午日影北半球夏至日朝向正南,冬至日朝向正北;直射时日影最短(等于0)。(5)确定楼间距、楼高。为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=hcotH。如图:(6)计算太阳能热水器的安装角度。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,使太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余,即α+H=90°时效果最佳。如图:又由于H=90°-两点纬度差,所以α=纬度差。例如,北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应当调整为40°-23.5°,在冬至日时倾角应当调整为40°+23.5°。正午太阳高度图解(教材P15图1—20)图中A点为太阳直射点,其纬度为δ,B点的纬度为φ,H为B点的正午太阳高度。(1)(综合思维)求证H=90°-|φ-δ|。提示:如下图左图太阳直射点A与B点位于北半球时,H=90°-∠1,∠1=∠2=|φ-δ|,故H=90°-|φ-δ|。右图太阳直射点A与B点分别位于南半球和北半球,H=90°-∠1,∠1=∠2=φ-δ(δ取负值),故H=90°-|φ—δ|。(2)(综合思维)利用公式求北京(40°N)、海口(20°N)二分二至日正午太阳高度。提示:夏至日太阳直射北回来线,春分日、秋分日太阳直射赤道,冬至日太阳直射南回来线,代入公式计算可得:夏至日春分日、秋分日冬至日北京73.5°50°26.5°海口86.5°70°46.5°(2024·浙江1月选考)下图为甲地观测到的正午、半夜太阳高度年内改变示意图。若h为11°,则该地夏至日正午太阳高度为()A.18° B.23.5° C.29° D.34.5°【思路点拨】解该类题应从以下几点入手。题目问夏至日正午太阳高度思极昼期正午太阳高度和0时太阳高度与纬度的关系答所求地点纬度=90°-正午太阳高度和0时太阳高度之差/2;夏至日正午太阳高度=90°-(所求地点的纬度-23.5°)【解析】选C。甲的纬度=90°-11°/2=84.5°。甲地夏至日正午太阳高度=90°-(84.5°-23.5°)=29°。【易错提示】某地正午太阳高度角和半夜太阳高度角的关系。在太阳直射点的同侧,纬差相差多少度,正午太阳高度就相差多少度。在极地旁边的极昼期,与极点纬度相差多少度,半夜时的太阳高度就比极点相差多少度。半夜太阳高度角=正午太阳高度-与极点纬度差的2倍。实力3昼夜长短的改变与计算1.昼夜长短的推断:(1)看太阳直射点位置→定昼夜长短分布。太阳直射点的位置确定昼夜长短的状况。太阳直射在哪个半球(南、北半球),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。(如图所示)(2)看太阳直射点移动方向→定昼夜长短改变。太阳直射点的移动方向,确定昼夜长短的改变趋势,纬度的凹凸确定昼夜长短的改变幅度。太阳向哪个半球(南、北)移动,哪个半球昼将变长,夜将变短;且纬度越高,昼夜长短的改变幅度越大。(如图所示)(3)看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜范围和改变。①太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。②太阳直射点向北移,北极点四周极昼范围变大;太阳直射点向南移,南极点四周极昼范围变大。(见图)2.昼夜长短的计算方法:(1)依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)依据日出或日落时间进行计算。地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如图所示)。昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2夜长时数=(日出时间-0)×2=(24-日落时间)×2(3)依据对称性规律计算。①利用纬度的对称性计算。北半球某度数纬线上各地的昼长=南半球同度数纬线上各地的夜长。②利用时间的对称性计算。相对于夏至日或冬至日对称的两个时间,某地的昼长、夜长都是相等的;相对于春分日或秋分日对称的两个时间,某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如图:a与b两个时间的昼长、夜长是相同的,c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的;b与c两个时间中,b时间的昼长(夜长)等于c时间的夜长(昼长)。3.太阳直射点位置与日出日落方向刚好间、昼夜长短的对应关系(以北半球为例):直射点位置日出方向日落方向昼夜长短北半球东北(早于6时日出)西北(晚于18时日落)北半球昼长夜短赤道正东(6时日出)正西(18时日落)昼夜等长南半球东南(晚于6时日出)西南(早于18时日落)北半球昼短夜长图表是我国四城市连续两日的日出、日落时刻(北京时间),据此完成(1)、(2)题。城市第一日其次日日出日落日出日落①06:04:5017:25:5406:03:0017:26:17②07:25:3119:04:5807:24:2219:05:40③06:45:0318:31:5206:44:0918:32:18④08:16:4119:57:1108:15:3419:57:50(1)表中日期最接近的节气是 ()A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至(2)关于表中四城市位置的说法,正确的是 ()A.自西向东依次是④③②①B.自东向西依次是①③④②C.自南向北依次是③④②①D.自北向南依次是②①③④【思路点拨】解答该类题应从以下几点入手:题目(1)题目(2)问表中日期最接近的节气表中四城市位置思须要计算表中四城市的昼长时间,推断昼长与12时的关系依据四城市昼长大小推断大体位置答四城市昼长都接近12时但比12时短,昼长变长,说明太阳直射点位于南半球且接近赤道,且向北移动,故接近春分四城市昼长③>④>②>①,从南向北的依次为③④②①【解析】(1)选A,(2)选C。第(1)题,据公式“昼长=日落时间-日出时间”计算可得①地第一日昼长11:21:04,其次日昼长为11:23:17;②地第一日昼长11:39:27,其次日昼长为11:41:18;③地第一日昼长11:46:49,其次日昼长为11:48:09;④地第一日昼长11:40:30,其次日昼长为11:42:16;由此可知,四地昼长均接近12小时,并且其次天昼变长,说明日期接近春分。第(2)题,据上述分析可知,太阳直射在南半球,越向北昼长越短,四个城市自南向北依次是③④②①;利用日出和日落时间可以计算出正午的时间,第一日,①地的正午时间是11:45:22,②地的正午时间是13:15:14,③地的正午时间是12:38:27,④地的正午时间是14:06:56,由此可知,自西向东依次④②③①,自东向西依次是①③②④。【补偿训练】如图为某一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况图。读图完成(1)～(3)题。(1)从南北半球来看,甲、乙、丙、