新教材高中地理第一章地球的运动第2节第2课时地球公转的地理意义课件新人教版选择性必修

第一章地球的运动第二节地球运动的地理意义第2课时地球公转的地理意义课标要求素养目标结合实例，说明地球公转运动的地理意义。[综合思维]结合光照图，运用综合思维，理解昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律，学会计算昼夜长度及正午太阳高度。[地理实践力]学会运用昼夜长短和正午太阳高度的变化规律，解释生活中的相关现象，增强地理实践力。[人地协调观]联系二十四节气、日晷等中华传统文化，分析地球公转对人类生产和生活的影响。课前|必备知识·自主夯实大多数人到北京旅游时，都会到天安门广场观看升国旗仪式。一年中大部分时间，国旗升起的时刻就是天安门广场的日出时刻。春分日升旗时间多在北京时间6时16分左右，而夏至日升旗时间多在4时46分左右，冬至日升旗时间却是7时33分左右。为什么一年中不同日期天安门广场的升旗时刻不相同？提示：一年的不同日期，昼夜长短不同。春分日，全球昼夜平分，北京地方时6时日出，此时北京时区的区时为6时16分。夏至日，北京昼最长、夜最短，故日出时间较早；冬至日，北京昼最短、夜最长，故日出时间较晚。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化1．变化的原因【基础清单】太阳直射点

昼夜长短

2．昼夜长短的变化(1)昼弧、夜弧与昼夜长短的关系。昼弧和夜弧的关系昼夜长短时空分布昼弧等于夜弧白昼、黑夜等长赤道上；______日昼弧长于夜弧_______________其他地区和其他日期昼弧短于夜弧_______________白昼长、黑夜短

白昼短、黑夜长

春秋分

(2)昼夜长短的变化规律。①春分日至秋分日。a．北半球为夏半年，昼夜长短的分布规律如下。分布规律北半球昼长夜短，纬度越高，昼______，夜越短，北极四周为______特殊节气夏至日，北半球各地昼______、夜最短，________及其以北地区皆为极昼越长

极昼

最长

北极圈

相反

越短

极夜

极夜

昼夜等长

太阳光线(2)正午太阳高度的变化规律。①纬度分布。赤道北回归线

南回归线

②季节变化。夏至

冬至

两

[小提醒]夏至日时，北半球各地正午太阳高度并非都达到了一年中的最大值。赤道和北回归线之间的地区在太阳直射时正午太阳高度最大，而不是在夏至日，但北回归线及其以北地区的正午太阳高度在夏至日时达到一年中的最大值。昼夜长短

(2)划分。最高

最低

6、7、8

9、10、11

(3)南半球与北半球的季节相反。低纬度

高纬度

小技巧：抓住“三点”判断昼夜长短变化(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，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。【名师助学】想一想1：春秋分昼夜都等分，如何判断是春分还是秋分？【答案】根据昼夜长短的变化来判断，春分日后北半球昼变长、夜变短；秋分日后北半球昼变短、夜变长。小技巧：根据昼夜长短判断直射点位置(1)昼夜等长，太阳直射赤道。(2)北半球昼长夜短，太阳直射北半球。(3)南半球昼长夜短，太阳直射南半球。小技巧：图示太阳高度及正午太阳高度想一想2：春秋分时，40°N和40°S两条纬线上的正午太阳高度相同吗？【答案】相同，因为春秋分时太阳直射赤道，两条纬线与赤道纬度间隔相同，因此正午太阳高度相同。想一想3：为什么我国冬季太阳能热水器的集热效果没有夏季好？【答案】冬季正午太阳高度小，白昼时间短，得到的太阳辐射少。新视野：四季与二十四节气图(1)关于夏至或冬至对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出、日落方位相同，如小暑与芒种，立夏与立秋，小雪与大寒，寒露与惊蛰等。(2)关于春分或秋分对称的节气，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，立春与立夏，处暑与霜降等。小技巧：黄赤交角变化对五带的影响黄赤交角等于回归线的度数，与南、北极圈的度数互余。故黄赤交角变大，热带变大，寒带变大，温带变小；黄赤交角变小，热带变小，寒带变小，温带变大。读某地昼长季节变化图，完成第1～2题。1．该图反映的地点位于

(

)A．北极点 B．北极圈C．南极点 D．南极圈【答案】D2．下列日照图(图中阴影表示黑夜)所示日期与上图中A点所代表的日期相同的是

(

)【答案】C北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度，获得的测量数据如下表所示。据此完成第3题。第一次第二次第三次60°50°40°3.三次测量中，其中一次测量的当天，正值 (

)A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日【答案】C读五带分布图，完成第4～5题。4．下列地区四季变化最明显的是 (

)A．热带 B．北温带C．北寒带 D．低纬度地区【答案】B5．假设黄赤交角为30°时，地球上 (

)A．寒带的范围变大 B．温带的范围变大C．热带的范围变小 D．寒带的范围变小【答案】A课堂|

关键能力·探究提升“曼哈顿悬日”是指在纽约(40°N,74°W)曼哈顿出现的妙境，由于街道大多呈现棋盘式布局，并且高楼林立，日出、日落时就有阳光洒满某条大街的“悬日”现象，下图为当地时间2020年7月11日的“日落悬日”现象。昼夜长短的变化及日出、日落方位【情境探究】(1)推测该日该地昼夜长短状况。【答案】7月份为北半球夏半年，纽约昼长夜短。(2)指出该地该日日出和日落方位。【答案】日出东北，日落西北。(3)判断图示景观所在街道的大致走向，并说明理由。【答案】大致为东南—西北向。理由：7月11日，太阳直射北半球，太阳东北升、西北落。图示为“日落悬日”景观，故街道走向和日落光线平行，为东南—西北走向。1．昼夜长短的变化规律(1)季节变化规律(以北半球为例)。【整合提升】①太阳直射赤道，全球各地昼夜平分。②太阳直射点在哪一半球，则该半球处于夏半年，昼长夜短。③太阳直射点向北回归线(南回归线)移，则北半球(南半球)昼渐长、夜渐短。由于大气的散射作用，实际的昼长比理论昼长要长。(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的各纬度昼长达到一年中的最大值，极昼的范围也达到最大，南半球反之北半球冬至日北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，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。“三看法”判断昼夜长短(1)昼夜长短的判读——看“弧长”。方法技巧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。2．昼夜长短的计算(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算。昼长时数＝昼弧度数/15°。夜长时数＝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＝(12:00－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2。②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24:00－日落时间)×2。(3)特殊地点的昼夜计算。①赤道上：昼长＝夜长＝12小时。②极昼区：昼长＝24小时，夜长＝0小时。③极夜区：昼长＝0小时，夜长＝24小时。(1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。(2)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。(3)利用时间的对称性计算。相对于夏至日或者冬至日对称的两个日期，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个日期，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。归纳提升3．太阳直射点位置、日出日落方位(非极昼、极夜区)与昼夜长短的对应关系直射点位置日出方位日落方位昼夜长短北半球东北(北半球早于6时日出)西北(北半球晚于18时日落)北半球昼长夜短；南半球昼短夜长赤道正东(6时日出)正西(18时日落)昼夜等长南半球东南(北半球晚于6时日出)西南(北半球早于18时日落)北半球昼短夜长；南半球昼长夜短注：当极圈内某地区出现极昼时，若是北半球，则出现极昼的地区正北日出，正北日落(0时日出，24时日落)；若是南半球，则出现极昼的地区正南日出，正南日落(0时日出，24时日落)。[考向1：昼夜长短的变化规律](2019年天津文综)假期里，小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片，随即发到微信朋友圈。在天津(39°N,117°E)的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复(下图)。结合图文材料，完成第1～2题。

【学以致用】1．小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是 (

)A．呼和浩特(40°N,112°E)B．兰州(36°N,104°E)C．杭州(30°N,120°E)D．南宁(23°N,108°E)2．据图文信息，可以推测出甲城市的 (

)A．纬度位置 B．经度位置

C．当天日落的方向 D．当日正午太阳高度【答案】1.D

2.C[解析]第1题，小明拍摄日出照片后随即就发到朋友圈，此时为7时29分，所以可以判断出该地处于冬半年。考虑选项都为中国城市，所以再结合北半球冬半年晨线特征分析可知：北半球冬半年，我国城市纬度越高，白昼越短，日出也就越迟。小明所在的城市日出时间和天津接近，所以都位于晨线附近，在冬半年，要么纬度比天津低，同时经度比天津小；要么纬度比天津高，同时经度比天津大(如下图所示)。天津位于(39°N,117°E)，综合上述条件，南宁和兰州(纬度比天津低，同时经度比天津小)符合条件。但兰州和天津经度相差13°，纬度相差3°，不可能同时出现在晨线上。第2题，根据图文信息可以得知，北半球正处于冬半年，此时除极昼、极夜区，无论北半球还是南半球，观测到的太阳日出方向都应位于东南方，日落方向都位于西南方。具体纬度位置、经度位置和当日的正午太阳高度都无法从材料提供的信息推断出。[考向2：昼夜长短的计算]北京时间2019年2月4日(除夕)20:00，中央广播电视总台春节联欢晚会在央视1号演播大厅开播。下图为除夕当天甲、乙、丙、丁四地昼夜长短分布示意图，图中阴影部分表示黑夜。据此完成第3～4题。3．当春晚开始时，关于甲、乙、丙、丁四地发生现象的描述，可信的是

(

)A．甲地月明星稀 B．乙地华灯初上

C．丙地旭日东升 D．丁地朝阳明媚

4．结合材料信息判断，与央视春晚进行过程中实际情况相符的是

(

)①央视春晚开始1小时，地球上与北京同一日期的范围占全球的比例超过3/4

②央视春晚开始2小时，丙地广场上旗杆的影子朝向偏西

③央视春晚开始3小时，120°E经线大部分位于夜半球

④央视春晚开始4小时，丁地太阳从东南方升起

A．①③ B．①④C．②④ D．③④

【答案】3.B

4.A[解析]第3题，图示甲为极昼，不易看到月亮，A项错误；图示乙地伦敦时间7时为当地正午12时，则该地位于东五区，北京时间20时春晚开始时，乙地为17时，图示乙地昼长为10小时，此时正在日落而华灯初上，故B项正确；同理可计算丙地位于0时区，春晚开始时，此地为正午12时，则C项错误；丁地位于东十一区，春晚开始时，该地为23时，正处于夜晚，则D项错误。第4题，春晚20时开始，开始1小时为北京时间21时，此时0时经线在165°E附近，则165°E向东至180°之间为新一天，其他区域与北京同一日期，故①正确；春晚开始2小时，丙地为14时，太阳位于西南，则广场旗杆影子朝向东北，故②错误；春晚开始3小时，北京时间(120°E经线)为23时，除极少数昼长在22小时以上的南极地区外，该经线各地均为夜晚，则③正确；春晚开始4小时，丁地为当地3时，由表中信息可知，丁地该日昼长为10小时，则此时还没有日出，故④错误。[考向3：太阳方位的判断](2019年江苏高考地理)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。据此完成第5～6题。日期日出时刻日落时刻①7:3217:08②6:3118:15③4:4519:39④7:2216:495．四个日期中，太阳直射点最靠近赤道的是 (

)A．① B．②C．③ D．④6．一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是

(

)【答案】5.B

6.B[解析]第5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，地球上的点昼长应当接近12个小时，因此可以计算四个日期的昼长时间，最接近12小时的即为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。②日期太阳直射点最靠近赤道。第6题，雾灵山位于北半球，7月份是北半球夏季，北半球日出东北，日落西北，排除C、D项。太阳直射北半球，北半球昼长大于12个小时，太阳在正午的时候一定要越过地球的中心点，即位于中心点偏南方向，故B项正确。根据我国相关标准规定，普通小区居住用房的房屋前后间距可以用“楼高/楼间距＝1/1.2”比值计算，并按以冬至日日照时间不低于1小时(楼房最底层窗户)为标准。小区业主可根据该标准判断楼间距是否合理。(1)小区业主为什么这么重视楼间距问题？【答案】楼间距与太阳光照相关，在太阳高度一定的情况下，楼间距的大小会影响采光条件的好坏。正午太阳高度的变化【情境探究】(2)在下图中画出二分二至日时的正午太阳高度空间变化曲线，并总结变化规律。【答案】如图所示。变化规律：正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。1．正午太阳高度的计算(1)公式：H＝90°－两点纬度差。(2)说明：“两点”是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。【整合提升】(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＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°。B地正午太阳高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′。C地正午太阳高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′。2．正午太阳高度的变化规律(1)纬度变化规律。从太阳直射点所在纬线分别向南、北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。(2)季节变化规律。同一地点，正午太阳高度随着季节产生有规律的变化。其数值具有“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，移去则减小。如下图所示。不同区域正午太阳高度年变化规律方法技巧3．正午太阳高度在实际生活中的应用(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。为了获得更充足的太阳光照，房屋朝向的确定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：一年中北半球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。纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。(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大，室内光照面积小；冬至日正午太阳高度小，室内光照面积大。(6)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)，结合正午太阳高度公式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)。[考向1：正午太阳高度的变化]下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此完成第1～2题。【学以致用】1．据图推测，乙地位于

(

)A．东半球赤道上B．东半球北回归线上

C．西半球赤道上D．西半球北回归线上

2．据图推测，该日应该是北半球的 (

)A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日【答案】1.C

2.B[解析]第1题，甲地位于北半球，此日甲地昼长为12小时16分，北半球处于夏半年，太阳直射点位于北半球。乙地昼长恰好为12小时，乙地只能位于赤道上。乙地正午太阳高度出现在北京时间24时，可计算出乙地经度为60°W，乙地位于西半球，C项正确。第2题，此日赤道上正午太阳高度为66°34′，且太阳直射点位于北半球，可计算出正午太阳高度H＝90°－当地纬度与太阳直射点纬度的纬度差＝90°－(0°＋X°)＝66°34′，即X＝23°26′N，太阳直射点位于北回归线，故B项正确。[考向2：正午太阳高度的计算]下图示意位于我国某城市的观察者在6月22日观察到的太阳视运动轨道。下表示意我国部分城市地理坐标。据此完成第3～4题。城市地理坐标杭州30.2°N,120.2°E石家庄38.0°N,114.5°E沈阳41.8°N,123.4°E哈尔滨45.8°N,126.7°E3．观察者所在的城市可能是

(

)A．杭州 B．石家庄C．沈阳 D．哈尔滨4．观察者在12月22日观察到的太阳视运动轨迹是 (

)【答案】3.C

4.B[解析]第3题，读图可知，该地夏至日正午太阳高度为70°左右，根据正午太阳高度计算公式计算可得，该地应位于43.5°N附近，对应表中各地纬度可知，沈阳最为接近。第4题，日出、日落的方位和时间与当地的昼夜长短有关。该地位于北半球，冬至日太阳东南升、西南落，正午太阳高度应该在24.7°左右，B项正确，C、D项错误；冬至日该地昼短夜长，A项错误。

[考向3：正午太阳高度的应用]下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。据此完成第5题。5．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是

(

)A．① B．②C．③ D．④【答案】D[解析]太阳能与地平面之间的夹角α＝90°－H(正午太阳高度)，结合正午太阳高度公式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)，该地纬度为40°N，冬季太阳直射南半球，故纬度差大约为40°＋23°26′＝63°26′，④图最合理。拓展|素养提升·增效培优教材第12页活动1．①有直射，一年中正午太阳的方向有一半时间向北，另一半时间向南，可判断为赤道；②有直射，且全年正午太阳在都在北方，可判断为南回归线；③有直射，且全年正午太阳在都在南方，可判断为北回归线；④一年中正午太阳高度最低值为0，且全年正午太阳位于南方，可判断为北极圈。【教材疑难助解】2．以广州为例，查阅广州的纬度为23°7′N，夏至日的正午太阳高度为90°－(23°26′－23°7′)＝89°41′，正午太阳位于北方；冬至日的正午太阳高度为9