2024-2025学年高中地理第1章宇宙中的地球第3节第3课时地球公转的地理意义教案湘教版必修1

PAGE15-第3课时地球公转的地理意义学习目标：1.理解昼夜长短和正午太阳高度的季节变更、纬度变更及其成因。(重难点)2.了解四季的形成和五带划分。一、五带的划分和正午太阳高度的变更1．五带的划分(1)依据①南、北回来线：地球公转过程中太阳光线直射点可能达到的最南和最北的纬度位置。②南、北极圈：一年中因为地球公转导致昼夜交替现象消逝的最大范围的界线。(2)详细划分五带范围特征热带南、北回来线之间一年中获得太阳辐射能量最多温带热带与寒带之间四季更替明显寒带南、北极圈地球上最寒冷的区域2.太阳高度与正午太阳高度(1)太阳高度：太阳相对于地平面的高度角(如图∠H)，最大值为90°。(2)正午太阳高度：当地地方时为12时的太阳高度。正午太阳高度在太阳直射的纬线上最大，向南北两侧渐渐降低。二、昼夜长短的变更与四季更替1．昼夜长短变更(1)表示方法：晨昏线将纬线圈分为昼弧和夜弧两部分，一个地方的昼夜长短，就取决于它所在纬线圈昼弧和夜弧的比例关系。(2)表现eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\s\up(除赤道昼夜等长外，其他地方昼夜长短均在变更,当太阳光直射北半球时，北半球昼长夜短，,纬度越高，昼越长，夜越短，北极旁边出现,极昼现象；南半球相反)))2．四季更替(1)表现：四季更替表现为一年中昼夜长短和正午太阳高度的季节变更。(2)典型地区：地球公转使中纬度地区形成明显的四季变更。(1)夏至日，北半球各地正午太阳高度达一年中最大值，南半球各地达一年中最小值。 ()(2)北京天安门广场上旗杆正午时分的影子夏至日这一天最短，冬至日这一天最长。 ()(3)太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高，昼越短。 ()(4)全球中纬度地区“四季分明”，特征明显；低纬度、高纬度地区“四季模糊”，特征相像。 ()(5)太阳直射点所在地 ()A．昼最长夜最短 B．太阳高度最大C．昼夜等长 D．昼长夜短提示：(1)×夏至日，太阳直射北回来线，北回来线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，赤道与北回来线之间地区并未达最大值，南半球各地达一年中最小值。(2)√北京位于北回来线以北，一年中夏至日这一天正午太阳高度最大，冬至日这一天正午太阳高度最小，因此，天安门广场上旗杆正午时分的影子夏至日最短，冬至日最长。(3)×太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长，夜越短。(4)√中纬度地区，正午太阳高度变更幅度最大，昼夜长短的变更也较大，且正午太阳高度和昼长同时达到最大值或最小值，单位面积所获得的太阳辐射能变更最大，四季更替最为明显。赤道两侧的低纬度地区，昼夜长短变更不大，正午太阳高度终年较大，全年获得太阳辐射能最多，全年皆夏，没有真正意义的冬季，季节更替不明显。极地旁边的高纬度地区，昼夜长短的变更很大，全年正午太阳高度很小，获得太阳辐射能较少，全年皆冬，没有真正意义的夏季，季节更替也不明显。(5)B[由于黄赤交角的存在，太阳直射点在南北回来线之间来回移动。就昼夜长短而言，除直射赤道时全球昼夜平格外，太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，相反的半球昼短夜长。就太阳高度而言，直射点上太阳高度最大，为90°。]正午太阳高度的变更材料一我国《物权法》规定：“建立建筑物，不得违反国家有关工程建设标准，阻碍相邻建筑物的通风、采光和日照。”材料二济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。问题1(综合思维)材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？提示：正午太阳高度。问题2(综合思维)材料二中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度？其中，确定济南楼间距大小的是哪一个？这一天，全球正午太阳高度的变更规律是怎样的？提示：①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③确定济南楼间距的大小。冬至日，全球正午太阳高度自南回来线向南北两侧递减。[归纳总结]1．正午太阳高度的变更规律(1)纬度变更(2)随季节变更规律2．正午太阳高度的计算H＝90°－纬度差。式中H是指正午太阳高度，纬度差指所求地点的纬度与太阳直射点的纬度的差值。纬度差的求法：若两地同在北(南)半球，两地纬度差为大数减去小数；若两地分别属于南北不同半球，两地纬度差为两地的纬度之和。3．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，此时日影最短，当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向：在北回来线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回来线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。(3)推断日影长短及方向：太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变更规律是：日出最长eq\o(→,\s\up16(渐渐变短))正午最短eq\o(→,\s\up16(渐渐变长))日落最长，且日影方向与太阳方位相反。(4)楼房间距问题以北回来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的关系如上图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，L应大于h·cotH。(5)太阳能热水器的角度问题太阳能热水器的集热板要依据正午太阳高度的变更来调整角度，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。如下图所示，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)。1．读某地正午太阳高度年变更折线图，依据该地正午太阳高度年变更规律，推断该地点可能位于()A．23.5°N～90°N B．23.5°S～90°SC．0°～23.5°N之间 D．0°～23.5°S之间D[该地12月22日前后有两次正午太阳高度达到90°，说明有两次太阳直射。依据正午太阳高度变更规律可以判定该地位于赤道至南回来线之间。]2．为了保证肯定时间的光照，须依据日照状况合理配置楼房之间的间距。在下列城市中，理论上楼间距要求最远的城市是()A．石家庄 B．哈尔滨C．邯郸 D．广州B[纬度越高，正午太阳高度越小，前楼的影子越长，要求楼间距越大，故选哈尔滨。]昼夜长短的变更材料下面两个表格为某县一中学生作息时辰表(节选。)某县一中学生作息时辰表(夏季节选)时间内容备注7∶20—7∶40起床7∶40—8∶00早操某县一中学生作息时辰表(冬季节选)时间内容备注7∶40—8∶00起床8∶00—8∶20早操问题1(综合思维)夏季作息时间为什么比冬季作息时间提前？提示：夏季白昼时间比冬季长，日出早。问题2(综合思维)九月份新学期开学至立冬节气期间，白天和黑夜分别有什么变更？提示：白天越来越短，黑夜越来越长。问题3北半球昼夜长短的变更与太阳直射点的移动方向有什么关系？提示：太阳直射点向北移动，北半球昼变长，夜变短；太阳直射点向南移动，北半球昼变短，夜变长。[归纳总结]1．昼夜长短分布——抓“直射点位置”太阳直射点所在的半球位置确定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点四周出现极昼现象。如下图所示：2．昼夜长短变更——抓“移动方向”此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它确定昼长、夜长的变更趋势，纬度凹凸确定昼夜长短的变更幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变更幅度越大。如下图所示：3．昼夜长短的季节变更4．昼夜长短的纬度变更5．昼夜长短的计算方法(1)依据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)昼长时数＝eq\f(昼弧度数,15°)夜长时数＝eq\f(夜弧度数,15°)(2)依据日出日落时间求昼长、夜长昼长＝日落时间－日出时间＝(正午12时－日出时间)×2＝(日落时间－正午12时)×2夜长＝24时－昼长(3)依据相关性计算①相同纬度地区昼长相同。②分别位于南北半球但纬度数相同的两地，一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。如40°N的地区昼长是15小时，则40°S的地区夜长为15小时。3．读下图，回答(1)～(2)题。(1)图中C点的昼长为()A．24小时 B．12小时C．20小时 D．10小时(2)图中所示日期，下列各地白昼最长的是()A．太原 B．长春C．南昌 D．昆明(1)C(2)B[第(1)题，从图中的信息可知，图中C点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1，昼夜之和是24小时，所以其昼长约是20小时。第(2)题，图中所示日期为夏至日，夏至日时，太阳直射北回来线，北回来线及其以北地区白昼时间达到一年中最大值，且位置越往北，白昼时间越长。]四季更替和五带的划分“天地有大美而不言，四时有明法而不仪，万物有成理而不说。”天地的大美、四时的序列、万物的荣枯，都是自然的伟力所致，非人为所能变更。西方人只有春夏秋冬，中国人却通过观天独创了二十四节气，从惊蛰到芒种，从霜降到大雪，24个如诗如画的名字串起了我们别出心裁的四季。问题1(综合思维)四季的成因是什么？提示：四季的形成与正午太阳高度和昼夜长短的变更有关。问题2(综合思维)我国别出心裁的四季是如何划分的？提示：我国的四季与欧美四季的划分有明显不同，是以二十四节气为基础划分的。[归纳总结]1．四季的划分2．五带的划分同一季节，昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变更，使得太阳辐射总量在地表具有从低纬向高纬递减的规律。这样，地表就划分成了五带。详细如下图所示：4．青岛地处约36°N，四季分明。读四季更替成因示意图，回答(1)～(2)题。(1)关于图中甲、乙含义的推断，正确的是()A．甲表示正午太阳高度的季节变更B．甲表示昼夜长短的季节变更C．乙表示昼夜长短的季节变更D．乙表示太阳直射点的回来运动(2)青岛四季分明的缘由是()①地处中纬度②正午太阳高度终年不变③昼夜长短季节变更较大④昼长和正午太阳高度同时达到最大值或最小值A．①②④ B．①②③C．②③④ D．①③④(1)C(2)D[第(1)题，图中表示地球公转的地理意义，因黄赤交角的存在，地球在公转过程中产生了太阳直射点的回来运动，而直射点的季节移动导致各地正午太阳高度和昼夜长短的变更，因此各地出现季节变更。第(2)题，中纬度地区因昼夜长短与正午太阳高度一年中变更大，且两者数值变更一样，因此四季分明。]光照图的综合判读如图为某地投影示意图，图中小虚线圈为极圈，大虚线圈为回来线；弧线ACB为晨昏线，且AC段为昏线；C点为晨昏线与极圈的切点，也是晨昏线与120°E经线的交点。探讨1说出该日的日期及太阳直射点的坐标。提示：12月22日23.5°S，探讨2说出此时国际标准时间和新的一天占全球的范围。提示：16时1/6探讨3简述图示日期北半球昼夜长短的分布规律以及全球正午太阳高度的分布规律。提示：北半球昼最短，夜最长，纬度越高，昼越短夜越长，北极圈及其以北地区出现极夜现象；正午太阳高度由南回来线向南北两侧递减，南回来线及其以南地区，正午太阳高度达一年中最大值，北半球各纬度达一年中最小值。读下图(阴影部分表示黑夜)，完成下列问题。(1)此图以________为中心，日期为________月________日前后。(2)此时太阳直射点的地理坐标是________，当日正午太阳高度随纬度变更的规律是________。(3)图中晨线是________。(4)A、D、E三点的自转线速度从大到小的排列依次为________，有一发炮弹从D点射向乙点方向，炮弹将落在D、乙所在经线的________(东或西)侧。(5)此时E点的地方时为________时，乙点的日落时间是________时。(6)A点的昼长为________小时，甲点的夜长为________小时。(7)从甲到乙最短距离的行进方向是()A．自东向西 B．先向东南再向东北C．自西向东 D．先向西南再向西北[解析]第(1)题，此图显示地球自转呈顺时针方向，中心点以南极点为中心，南极圈及其以南地区全部为极昼，日期应为12月22日前后。第(2)题，12月22日，太阳直射点的纬度为23.5°S，依据图中显示的45°E可以推算出太阳直射点的经度为90°W，所以太阳直射点的地理坐标是(23.5°S，90°W)；当日正午太阳高度随纬度变更的规律是由南回来线向南北两侧递减。第(3)题，顺着地球自转方向，经过AB后进入白昼，经过BC后进入黑夜，故AB是晨线，BC是昏线。第(4)题，地球表面纬度越高线速度越小，A、D、E三点纬度大小为A<D<E，所以三地的自转线速度从大到小的排列依次为A>D>E；在南半球炮弹运动方向向左偏，所以炮弹将落在D、乙所在经线的东侧。第(5)题，E点位于昼半球中心经线上，是太阳垂直照耀的经线，其地方时为12时；乙点所在纬线上夜长为6小时，所以日落时间是21时。第(6)题，A点位于赤道上，全年昼夜平分，所以A点的昼长为12小时；甲点所在的纬线有约150度的夜弧，故甲点的夜长为10小时。第(7)题，甲乙都在南半球，乙在甲之西，最短距离是两地大圆的劣弧，凸向南极，[答案](1)南极点1222(2)(23.5°S，90°W)由南回来线向南北两侧递减(3)AB(4)A>D>E东(5)1221(6)1210(7)D(老师独具)上海市(约31°N)业主李某发觉所购商品房居室里日照时间极短且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据《上海市城市规划管理技术规定》中“受遮挡的居住建筑的居室，________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责成房产公司退还其各类费用。据此回答1～2题。1．材料“________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至2．为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有肯定距离。理论上，楼高相同的状况下，北京的楼房间距比上海应宽些，缘由是()A．北京比上海地形困难B．北京比上海正午太阳高度小C．北京比上海年太阳辐射总量少D．北京比上海天气干燥1.D2.B[第1题，上海市位于约31°N旁边，处在北回来线以北，全年阳光不能直射；居住建筑的居室受阳光遮挡的时间与太阳高度有亲密关系，太阳高度越小，受遮挡的时间越长；冬至时，北回来线以北的地方太阳高度最小。第2题，北京的地理纬度比上海的高，太阳高度终年比上海低，所以，房产公司在建楼时，应使南北楼房有肯定距离，理论上，楼高相同的状况下，楼房间距北京比上海应宽些。]下表为某三地连续两日日出与日落时刻(北京时间)。据此回答3～4题。时间地点当日次日日出日落日出日落①9∶0023∶008∶5823∶02②7∶1918∶417∶2018∶40③5∶4018∶485∶3918∶493.三地按纬度由高到低排列正确的是()A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③①②4．若③地为北京，则此时()A．地球直射点位于南半球且向北移B．地球公转速度渐渐加快C．北极圈内极昼的范围渐渐扩大D．各地昼夜长短相差最小3.B4.C[第3题，三地相比较①昼夜变更幅度大，②昼夜变更幅度小，三地按纬度由高到低排列正确的是①③②。第4题，若③地为北京，则此时北京昼长，并且变长。因此北极圈内极昼的范围渐渐扩大。]5．地球上四季更替的根本缘由是()A．各地昼夜长短的季节变更B．各地正午太阳高度的季节变更C．太阳直射点的季节移动D．黄赤交角的存在D[由于地球公转运动时，其赤道平面和公转轨道面保持23.5°的交角(黄赤交角)，使得太阳在地球表面的直射点发生季节移动，从而导致各地昼夜长短的季节变更和各地正午太阳高度的季节变更，形成四季的更替。所以说，黄赤交角的存在是地球上四季更替的根本缘由。]6．地球上一年内昼夜长短变更最大的地区是()A．热带 B．南、北温带C．南、北寒带 D．南、北回来线旁边C[南、北寒带一年中可以出现极昼、极夜现象，所以一年内昼夜长短变更最大。](老师独具)教材P22活动1．当太阳光直射赤道时，在地球自转的过程中，世界各地都存在昼夜交替现象，而且世界各地的昼夜长短都相等。2．当太阳光直射南(北)回来线时，在地球自转的过程中，存在无昼夜交替现象的地方。这些地方都在南北极圈及其以内，出现极昼和极夜现象。当太阳光直射南回来线时，南极圈及其以内出现极昼现象，北极圈及其以内出现极夜现象。当太阳光直射北回来线时，北极圈及其以内出现极昼现象，南极圈及其以内出现极夜现象。3．绘图(我们以夏至日，即太阳光直射北回来线时为例来说明绘图方法。)作图过程：(1)画黄道面：