高中地理 第1单元 第3节 第2课时 地球的公转课件 湘教版必修1.ppt

成才之路 地理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 湘教版 必修1 宇宙中的地球 第一章 第三节地球的运动 第一章 第2课时地球的公转 第一章 课时目标 导航 课堂导学 探究 基础训练 达标 能力提升 巩固 1 知道地球公转的方向 轨道 速度变化和周期等基本规律 2 理解黄赤交角的影响 正午太阳高度 昼夜长短变化规律及成因 3 根据有关材料会分析昼夜长短与正午太阳高度的变化规律 一 地球的公转 基础梳理 1 概念 地球绕太阳运行 其路径叫 2 轨道特点 是一个 太阳位于其中一个 上 3 方向 4 周期 为1年 约为 公转轨道 焦点 自西向东 365日6时9分 椭圆 5 速度 6 黄赤交角 合作探究读教材p21图1 14 地球公转轨道示意 据图探究以下问题 1 从图中可知 地球的公转方向是呈 方向 2 图中所示的节气位于近日点附近的是 位于远日点附近的是 3 夏至日时 地球公转的速度 原因是 4 从夏至日 6月22日前后 至冬至日 12月22日前后 地球在公转轨道上的运行速度如何 提示 1 逆时针 2 冬至日夏至日 3 较慢此时地球位于公转轨道的远日点附近 4 自6月22日前后至7月初 公转速度渐慢 自7月初至12月22日前后 公转速度变快 归纳提升 1 地球公转的方向 周期和速度地球绕太阳运行叫公转 其路径叫公转轨道 地球公转的相关情况见下表 特别提醒 地球在近日点时 走 得快 远日点时 走 得慢 根据开普勒第三定律 如下图 日地连线在单位时间内扫过的面积是相等的 近日点附近时 要使面积相等 单位时间内转过的角度要大 弧长要长 即此时公转角速度 线速度较快 远日点时 则公转角速度 线速度较慢 如下图 2 判读地球公转示意图的方法判读时一般有以下五个步骤 先确定出地球公转方向 如图1 可根据地球自转 南北极指向等来确定地球公转方向 在图中 过球心做地轴的垂线 即赤道 如图2 做条直线连接左右两个球心 如图3 如果直线指向北半球 北回归线 为北半球夏至日 图3中的a 如果直线指向南半球 南回归线 为北半球冬至日 图3中的c 再根据二至日的位置和公转方向 确定d为春分日 b为秋分日 3 近 远日点与冬 夏至日的区别 时间上的区别 近日点为1月初 冬至日为12月22日前后 远日点为7月初 夏至日为6月22日前后 在公转轨道位置上的区别 近日点的位置较冬至日靠东 远日点位置较夏至日靠东 可用下图形象地表示它们之间的关系 特别提醒 地球在冬至日公转速度最快 夏至日最慢 读 地球公转的二分二至图 回答 1 2 题 典例剖析 1 图中字母c所代表的节气名称是 a 春分b 秋分c 冬至d 夏至 2 有关国庆节前后太阳直射点和地球公转速度的叙述正确的是 a 地球公转到ab之间 速度减慢b 地球公转到bc之间 太阳直射点在北半球c 地球公转到cd之间 速度逐渐加快d 地球公转到da之间 太阳直射点在南半球 解析 第 1 题 c位于地球公转图中的西侧 且太阳直射点在北半球 故为夏至 第 2 题 10月1日前后 已过秋分日 故地球公转到da之间 且太阳直射点在南半球 答案 1 d 2 d 下图是 从北极上空垂直俯视看到的地球公转轨道平面图 读图完成下列问题 1 在公转轨道上用箭头标出地球公转方向 2 在a b c d四点中 近日点位于 点 每年 月初地球经过此点 远日点位于 点 每年 月初地球经过此点 3 a b c d四点中日地距离比较 由近到远的排列依次是 4 a b c d四点公转速度比较 角速度 线速度从大到小的排列依次是 解析 图中d点是近日点 地球经过此点的时间为1月初 公转的速度最快 图中b点是远日点 地球经过此点的时间为7月初 公转的速度最慢 日地距离越近 地球公转速度越快 反之越慢 答案 1 略 提示 逆时针方向 2 d1b7 3 da c b 二 地球公转的地理意义 基础梳理1 太阳直射点的南北移动地球公转过程中 太阳直射点在南 北回归线之间往返运动 如下图所示 在图中填出节气名称 2 五带的划分 3 正午太阳高度的变化 1 太阳高度 太阳相对于 的高度角 2 正午太阳高度 当地地方时 时的太阳高度 其分布规律是由直射点向南 北两侧 4 昼夜长短的变化除 昼夜等长外 其他纬度昼夜长短均随时间发生变化 当太阳直射北半球时 北半球昼 夜 纬度越高 昼越 夜越 在北极圈内出现 现象 南半球相反 春 秋分 全球昼夜 地平面 12 逐渐降低 赤道全年 长 短 长 短 极昼 等长 较长 较大 较短 较小 合作探究1 读教材p22图1 16 太阳光直射赤道示意 据图探究以下问题 1 此日是 日 判断的依据是 2 此时 赤道上的正午太阳高度是 北极点上的太阳高度是 此日 正午太阳高度的分布规律是 3 此日北京的昼夜长短状况是 提示 1 春分 或秋分 太阳直射赤道 或晨昏线与经线圈重合 2 90 0 从赤道向南北两极递减 3 昼夜等长 或昼夜平分 2 读教材p22图1 18 太阳光直射南回归线示意 据图探究以下问题 1 此图表示的是 日 判断依据是 2 此时 南回归线上的正午太阳高度是 赤道上的正午太阳高度是 北极圈上的正午太阳高度是 3 此日 北半球的昼夜长短状况是 4 此日 正午太阳高度达最大值的纬度范围是 正午太阳高度达最小值的纬度范围是 提示 1 冬至太阳直射23 5 s 南极圈及其以南出现极昼现象 2 90 66 5 0 3 昼最短 夜最长 纬度越高 昼越短 夜越长 北极圈及其以北出现极夜现象 4 南回归线及其以南的地区赤道及其以北的地区 归纳提升一 黄赤交角和太阳直射点的南北移动1 黄赤交角 1 含义 指地球的赤道面与黄道面之间的夹角 约为23 5 见下表所示 三者关系如图 2 影响 由于黄赤交角的存在 地球位于公转轨道的不同位置时 太阳光线直射点的纬度位置不同 从而导致太阳直射点的南北移动 各地正午太阳高度的变化 昼夜长短的变化以及四季的更替 五带的划分等一系列地理现象 3 规律 a 黄赤交角的大小决定了太阳直射点的范围和五带的范围 b 黄赤交角的度数 南北回归线的度数 太阳直射点能到达的最北 最南界线纬度数 c 90 黄赤交角的度数 地轴倾角的度数 极圈的度数d 若黄赤交角的度数发生改变 回归线和极圈的度数也相应发生变化 从而引起太阳直射点移动范围和五带范围的变化 其变化规律如下表所示 特别提醒 1 掌握 黄赤交角 的 一轴两面三角度 和 三个基本不变两个变 即 一轴 指地轴 两面 指黄道面和赤道面 三角度 指黄道面和赤道面的夹角为23 5 地轴与黄道面的夹角为66 5 地轴与赤道面的夹角为90 三个基本不变 是指地球在运动过程中 地轴的空间指向基本不变 始终指向北极星附近 黄赤交角的大小基本不变 地球运动的方向不变 总是自西向东 两个变 是指地球在公转轨道的不同位置 黄道面与赤道面的交线 地轴与太阳光线的相对位置是变化的 2 歌诀记忆黄赤交角对五带及极昼 夜 范围的影响 角大寒热大 角小寒热小 角大极昼 夜 范围大 角小极昼 夜 范围小 不管角变大或变小 两极极昼 夜 天数不动摇 3 黄赤交角是形成地球上四季变化的根本原因 若黄赤交角等于零 就没有太阳直射点的南北移动 也就没有正午太阳高度和昼夜长短的周年变化 也就不可能形成四季变化 2 太阳直射点的南北移动 1 太阳直射点的南北移动规律如图 2 太阳直射点在南北回归线间往返运动的周期为365日5时48分46秒 一个回归年 3 太阳直射点移动规律示意图的妙用 根据日期判定太阳直射点的位置及移动方向 例如 我国国庆节这一天太阳直射的半球及移动方向 在示意图上 找出10月1日对应的点 可知这一天太阳直射南半球 并向南移动 根据太阳直射点的纬度可以大致估算日期 太阳直射点以一个回归年为周期在南北回归线之间来回移动 故直射点大约每个月移动纬度为8 每移动1 大约需要4天 每天大约移动0 26 特别提醒 赤道 南回归线 北回归线 南极圈 北极圈是地球上的特殊纬线 赤道是最长的纬线 也是地球上昼夜永远等长的地方 南 北回归线 是地球公转过程中 太阳直射点到达的最南端和最北端 它们的纬度分别是23 5 s和23 5 n 南 北极圈 是一年中因为地球公转导致昼夜交替现象消失的最大范围的界线 它们的纬度分别是66 5 s和66 5 n 读图 回答下列问题 典例剖析 1 代表黄赤交角的是 a b c d 2 黄赤交角是地球 面和地球 面之间的夹角 目前的度数是 3 太阳直射点只在地球上 之间来回移动 这是因为地球公转时 地轴与 面之间保持有约 度数 的夹角 在图中用数字 表示 地轴北端指向 附近 4 由于黄赤交角的存在 地球在公转运动过程中 对地球的自然环境产生重大影响 主要包括哪些 解析 黄赤交角是地球公转轨道面 黄道面 与赤道面的夹角 其数值并不是固定不变的 目前黄赤交角的数值约为23 5 地球在自转的同时 围绕太阳公转 地轴的倾斜方向在空间上是稳定的 始终指向北极星附近 故太阳直射点在南北纬23 5 之间往返移动 地球公转对地球自然环境产生的影响主要有四季的形成 五带的划分及太阳直射点的南北移动等 答案 1 a 2 公转轨道 或黄道 赤道23 5 3 南北回归线 或南北纬23 5 公转轨道 或黄道 66 5 北极星 4 四季的形成 五带的划分及太阳直射点的南北移动 下图xoy为地轴 mn为赤道 ef e f 为回归线 st s t 为极圈 读图完成下列问题 1 目前黄赤交角在图上是 a xofb tofc fond ton 2 按地球上五带的划分 图上st与ef之间为 带 3 假设黄赤交角变为35 在地球上 五带 的划分中 与现在相比 范围将扩大的是 解析 第 1 题 黄赤交角为黄道面与赤道面的夹角 图中mn为赤道面 ef为黄道面 所以 moe 或 fon应为黄赤交角 第 2 题 根据五划分 极圈与回归线之间为温带 即st与ef间为北温带 第 3 题 当黄赤交角变为35 时 则南北回归线为35 s和35 n 南北极圈纬度变为55 s和55 n 由此可知五带中的热带和寒带范围将扩大 温带范围则缩小 答案 1 c 2 北温 3 热带 寒带 二 正午太阳高度的变化 1 基本概念 太阳高度 太阳光线与地平面之间的夹角 叫做太阳高度角 如下图所示 简称太阳高度 昼夜交替表现为太阳高度的日变化 在昼半球 即白天 上的各地 太阳高度大于0 太阳直射点的太阳高度为90 在晨昏线 即早晨或黄昏 上的各地 太阳高度等于0 在夜半球 即黑夜 上的各地 太阳高度小于0 因为地球是球体 太阳高度 h 的分布由直射点的90 向四周减小 在晨昏线上为0 如下图 正午太阳高度 一天中太阳高度最大值出现在正午 称为正午太阳高度 如下图所示 2 正午太阳高度的变化规律 正午太阳高度的纬度变化 地球上 同一纬线上正午太阳高度相同 太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大 90 正午太阳高度由直射点所在的纬线向南北两侧递减 正午太阳高度的季节变化 a 北回归线及其以北地区 夏至日达最大值 冬至日最小b 南回归线及其以南地区 冬至日达最大值 夏至日最小c 回归线之间的地区 每年有两次最大值 直射时 3 正午太阳高度角的计算正午太阳高度 h 的计算公式 h 90 一两点纬度差 两点 指观测点 太阳直射点 若两点同在北 南 半球 两点纬度差为大数减去小数 若两点分属于南北不同半球 两点纬度差为两点的纬度之和 当太阳直射b点 10 n 时 a点 40 n 正午太阳高度是 h 90 ab纬度差 90 40 10 60 当太阳直射b 10 n 点时 c点 23 5 s 正午太阳高度是 h 90 bc 纬度差 90 10 23 5 56 5 4 正午太阳高度在生活中的常见应用 阳光照射方向 日影长短的问题a 影子出现的方向与太阳所在方向相反 b 太阳高度越大 影子越短 反之 越长 一天中日影的变化规律是日出最长 变短 正午最短 变长 日落最长 c 正午日影的朝向和长短变化 具体如下 a 北回归线以北 北回归线以北太阳终年南射 正午日影始终朝北 纬度越高 日影越长 6月22日达一年中最短 12月22日达一年中最长 b 南回归线以南 南回归线以南太阳终年北射 正午日影始终朝南 纬度越高 日影越长 12月22日达一年中最短 6月22日达一年中最长 c 南北回归线之间的地区 正午时在南 北回归线内太阳有直射 南射和北射三种情况 正午是否有日影 朝向南 北 日影长短等都要结合具体情况进行分析 d 极点 极昼期 北 南 极点日影始终朝南 北 且日影无日变化 楼房间距问题以北回归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的关系如图所示 h为冬至日当地的正午太阳高度 l应大于h coth 太阳能热水器的角度问题太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化来调整角度 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 如图所示 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 有前檐的窗户与屋顶之间距离l的设定 l 前檐长度 tanh 如图所示 特别提醒 1 巧记正午太阳高度的分布规律 正午太阳高度的纬度分布规律某日太阳直射某纬线 则该纬线的正午太阳高度为90 离该纬线越远 正午太阳高度越小 正午太阳高度的季节变化规律 来增去减 任一地点 一年中离太阳直射点所在纬线最近时 正午太阳高度达最大值 反之达最小值 太阳直射点向所在纬线移来 该地正午太阳高度增大 反之减小 2 夏至日这一天 是否是整个北半球正午太阳高度角最大的一天 不是 赤道和北回归线之间的地区有直射现象 直射时正午太阳高度最大 而并非夏至日直射北回归线时才达到最大 3 夏至日正午太阳高度从北回归线向南北两极递减 这样说对吗 不对 应该是 夏至日正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减 下图是一游客在列车上拍摄到的西藏太阳能发电的景观图片 图中的箭头表示列车行进方向 读图回答 1 3 题 典例剖析 1 在该游客拍摄图片时 火车的行进方向是 a 东北b 东南c 西北d 西南 2 拉萨 91 06 e 29 5 n 某中学欲安置一台太阳能热水器 为了获得最多的太阳光热 提高太阳能利用效率 需根据太阳高度的季节变化调整太阳能集热板倾角 下图中各日照图与集热板安装方式搭配不合理的是 3 以下四个城市设计安装太阳能电池板 水平倾角最大的应该是 a 上海b 济南c 北京d 长沙 解析 第 1 题 太阳能集热板应该朝向正南方向 因而火车行进的方向为东北方向 第 2 题 要想获得最多的太阳光热 集热板的倾角与正午太阳高度角之和应为90 春秋分时太阳直射赤道 拉萨的正午太阳高度角为60 5 故倾角应为29 5 第 3 题 四个城市中北京纬度最高 无论在什么季节正午太阳高度角都较其他三城市小 因而太阳能电池板的倾角最大 答案 1 a 2 c 3 c 某地有一幢楼 我国冬至日时正午影长与楼房高度相同 据此回答 1 2 题 1 该地正午太阳高度是 a 23 5 b 66 5 c 90 d 45 2 该地的纬度是 23 5 n 21 5 n 25 n 68 5 sa b c d 解析 第 1 题 要借用数学三角函数公式求正午太阳高度 从图中可以看出如果楼高h与影长s相等 tan h s 1 45 即太阳高度等于45 第 2 题 要结合计算某地正午太阳高度公式绘出示意图 计算某地正午太阳高度公式h 90 一纬度差 冬至日南回归线上正午太阳高度是90 21 5 n与南回归线之间纬度差是45 因此21 5 n正午太阳高度是45 同理 68 5 s与南回归线之间的纬度差是45 故68 5 s正午太阳高度也是45 答案 1 d 2 d 三 昼夜长短的变化及四季更替1 昼夜长短的变化 1 纬度变化 北半球夏半年 春分日至秋分日 北半球昼长夜短 纬度越高 昼越长 夜越短 北极圈内出现极昼现象 南半球昼短夜长 纬度越高 昼越短 夜越长 南极圈内出现极夜现象 北半球冬半年 秋分日至次年的春分日 与夏半年情况相反 2 季节变化 夏至日 北半球各地昼长达一年中最大值 极昼范围达最大 南半球相反 冬至日 北半球各地夜长达一年中最大值 极夜范围达最大 南半球相反 二分日 全球昼夜相等 具体情况如图所示 3 关于昼夜长短的几点特殊规律 昼夜长短与日出日落时刻白昼长度是指日出日落这一段时间 日出日落时刻关于正午对称 以地方时为标准 如上图所示 在同一天中 n的昼弧等于 s的夜弧 n的夜弧等于 s的昼弧 如右图所示 关于夏至日 冬至日对称的两个日期 其昼长 夜长 日出时间 日落时间相等 因为关于夏至日或冬至日对称的两个日期 其太阳直射点在同一条纬线上 如下图所示 a与b这两个时期关于夏至日对称 c与d这两个时期关于冬至日对称 特别提醒 1 全球昼夜长短的变化 可借助下图进行直观形象地记忆 2 日照图上昼长 夜长 的计算方法 判定晨线和昏线 确定已知经线的地方时 以下地方时确定一个即可 找到直射点 确定节气和直射经线的地方时 12时 晨线与赤道交点所在经线地方时为6时 昏线与赤道交点所在经线地方时为18时 昼半球中央经线为12时 夜半球中央经线为0时 根据上述已知经线地方时 根据经度差 确定光照图上要求点的地方时 计算昼长或夜长 赤道上各点昼夜相等 即昼长 夜长都是12小时 晨线上的点代表日出 可计算所在点的地方时 即日出时间 利用公式 昼长 12 日出时间 2 昏线上的点表示日落 计算该点的地方时 运用公式 夜长 24 日落时间 2 如果不在晨昏线上 根据同一条纬线上昼长相等 计算该纬线与晨昏线交点的昼长或夜长时间即可 下图是冬至日四地纬线昼弧 夜弧分布状况 据此回答 1 3 题 典例剖析 1 四地中位于南半球的是 a 甲 乙b 乙 丙c 丙 丁d 甲 丁 2 图中乙和丁的周长相等 则 a 日期相反b 雨季时间相反c 日出 日落时间相反d 昼夜长短相反 3 下列关于四地的叙述 正确的是 a 甲是南极圈b 丁可能是赤道c 丁不可能是赤道d 甲是回归线 解析 第 1 题 冬至日 南半球昼长夜短 故乙 丙位于南半球 第 2 题 乙 丁纬度相同 乙在南半球 丁在北半球 两地昼夜长短相反 第 3 题 丁地昼夜不平分 故不在赤道上 答案 1 b 2 d 3 c 下图示意不同纬度四地白昼长度变化 完成 1 3 题 1 若该图表示上半年a b两月 a月早于b月 则 四地纬度依次是 a 66 5 n 66 n 40 n 40 sb 66 5 s 66 s 40 s 40 nc 66 5 n 66 n 0 40 sd 66 5 s 66 s 0 40 n 2 根据图中各地的白昼长度变化可知 a a月内 各地的夜长均长于昼长b b月内 各地的昼长均长于夜长c 地较 地昼夜长短的年变幅大d 地与 地之间的某一纬度上昼夜长短变化为零 3 地在a月与b月的平均昼长变化pa与pb的关系应符合 a 0 pa pb 1b pa pb 0c pa pb 1d pa pb 1 解析 第 1 题 从图中可看出 都是昼短夜长 且 的昼最短 的昼最长 可以判断这三地在同一半球 且 纬度依次变低 和 的昼长大致以12时为轴对称 说明两者虽然在不同一半球 但是两地的纬度相当 然后结合四个选项就不难确定正确答案 第 2 题 地比 地纬度低 其昼夜长短的年变幅小 地和 地分别在南北两个半球 两者之间一定有赤道 赤道上永远昼夜等长 昼夜长短的变化为零 第 3 题从图中可看出a月昼长变化幅度约为2小时 b月昼长变化幅度约为5小时 pa pb的取值范围应该在0 1之间 答案 1 a 2 d 3 a 一 单项选择题下图是位于120 e经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度 读图完成1 2题 1 三地的纬度从高到低的排序是 a b c d 2 此日昼长时间从短到长的排序是 a b c d 解析 第1题 从图中看出 此时三地都位于太阳直射点的北侧 因为是夏至 太阳直射北回归线 所以三地都位于北回归线以北 太阳高度越小 离北回归线越远 纬度越高 三地的纬度 最高 次之 最低 第2题 因为是夏至日 北半球纬度越高昼越长 所以 最长 次之 最短 答案 1 a2 c 下表所列的是12月