2024高中地理第一章宇宙的地球中3-2地球的公转学案湘教版必修1

PAGE1-第2课时地球的公转(填一填)一、地球公转特点1．轨道：地球绕太阳运行的路径叫公转轨道。地球公转轨道面叫黄道面。地球公转的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。2．方向：沿公转轨道自西向东。3．速度：每天向东移动约59′。4．周期：地球公转的周期为1年，约为365日6时9分。5．黄赤交角：地球的赤道面与黄道面之间的夹角，叫黄赤交角，约为23.5°。也可以说地轴与黄道面之间约呈66.5°的夹角。二、地球公转的地理意义1．太阳直射点的移动(1)缘由：黄赤交角的存在引起太阳直射点的南北移动。(2)影响①南、北回来线：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：一年中因地球公转导致昼夜交替现象消逝的最大范围的界线。③五带划分：南、北回来线之间为热带；南、北极圈之内为寒带；热带与寒带之间为温带。2．正午太阳高度的变更(1)太阳高度：太阳相对于地平面的高度角，最大值为90°。(2)正午太阳高度：各地太阳高度在地方时12时时最大。(3)分布规律：正午太阳高度在太阳光直射的纬线最大，向南北两侧渐渐降低。3．昼夜长短的变更(以北半球夏季为例)(1)北半球：昼长夜短，纬度越高昼越长，夜越短，北极圈内有极昼现象。(2)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。(3)赤道上：昼夜等长。4．四季更替(1)夏季是一年内白昼较长、正午太阳高度较大的季节。(2)冬季是一年内白昼较短、正午太阳高度较小的季节。(3)春秋两季是冬夏两季的过渡季节。(做一做)1．地表接受太阳垂直照耀的地点变更的缘由主要是(C)A．地球公转线速度不同B．地球公转角速度不同C．黄赤交角的存在以及地轴的空间指向在肯定时期内不变D．黄道平面始终与地轴垂直解析：太阳直射点在南北回来线之间来回运动，主要是因为黄赤交角的存在以及地轴的空间指向在肯定时期内不变，C项正确。下图是黄赤交角和太阳光照耀地球示意图。读图，完成2～3题。2．关于黄赤交角的叙述，正确的是(B)①图中角α是黄赤交角②图中角β是黄赤交角③目前黄赤交角度数约为23.5°④目前黄赤交角度数约为66.5°A．①④ B．②③C．①③ D．②④解析：黄赤交角指的是地球黄道面与赤道面之间的夹角，目前约为23.5°。3．纬度与图中α的度数相等的纬线是(C)A．南北回来线 B．赤道C．南北极圈 D．日界线解析：α的度数为66.5°，与南北极圈的纬度相等。主题一地球公转的基本特点读地球公转轨道示意图，探究公转的基本特点。(1)地球的公转方向是怎样的？提示：自西向东(呈逆时针方向)(2)地球从A点绕太阳公转一周，回到A点的时间间隔是多少？提示：365日6时9分(1个恒星年)。(3)地球处在公转轨道A点时与处在B点时，公转速度有什么不同？提示：A点时公转速度快，B点时公转速度慢。1．黄赤交角的形成与特点黄赤交角是地球的自转轨道平面和地球的公转轨道平面的夹角，其本质是一个面面角，其在静止和绕日的运动中具有不同的特点，详细如下：(1)静态特征：一轴、两面、三角度(2)动态特征：两个变、三个基本不变2.太阳直射点的回来运动黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在南北回来线之间的回来运动，其运动周期为365日5时48分46秒，叫做1回来年。如下所示：地球公转图上二分二至日的推断方法在中学阶段对公转轨道图进行了肯定的简化，基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天；上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。因此推断的时候可依据此特点进行判读。第一步：先确定出地球公转方向，如图1。(可依据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向)其次步：在图中过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。第三步：作条直线连接左右两个球心，如图3。第四步：假如直线指向北半球(北回来线)，为北半球夏至日，即图3中的A；假如直线指向南半球(南回来线)，为北半球冬至日，即图3中的C。第五步：再依据二至日的位置和公转方向，确定D为春分日，B为秋分日。第31届夏季奥林匹克运动会于2024年8月5日～21日在巴西里约热内卢实行，据此回答1～3题。1．奥运会开幕时，地球的公转位置最接近图中的(B)A．aB．bC．cD．d解析：依据图中信息可知，左侧光照图为夏至日，右侧光照图为冬至日，上下两个位置分别是春分日和秋分日。奥运会在8月份实行，地球最可能接近图中的b点。2．地球公转到图中四点时，速度最快的是(C)A．aB．bC．cD．d解析：当地球公转到近日点(1月初)时，公转速度最快，依据上述分析，应当在c处。3．奥运会期间，太阳直射点位置及其移动方向是(B)A．北半球始终北移B．北半球始终南移C．南半球先向北移后向南移D．南半球先向南移后向北移解析：由太阳直射点的位置和移动规律可知，8月5日～21日期间，太阳直射北半球，且太阳直射点始终南移。主题二正午太阳高度的变更联系生活实际，思索下列问题。(1)你留意过冬季和夏季正午时太阳的位置以及日影长度有什么不同吗？提示：冬季正午时太阳的高度低，日影长；夏季正午时太阳的高度高，日影短。(2)我国太阳能热水器的运用已经普及。为保证太阳能的有效利用，影响太阳能安装角度的主要因素是什么？提示：正午太阳高度。1．正午太阳高度的变更规律(1)正午太阳高度的空间变更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。如下图所示。①夏至日：正午太阳高度由北回来线向南北两侧递减。②冬至日：正午太阳高度由南回来线向南北两侧递减。③春秋二分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。(2)正午太阳高度的季节变更由上图可总结出正午太阳高度的季节变更规律：2.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)确定房屋的朝向为了获得更足够的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。(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。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。(5)确定楼距、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，见下图，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。(6)太阳能热水器的倾角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。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°。太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差(当地纬度和太阳正午直射点纬度的差值)。如下图。正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算公式：H＝90°－两点纬度差。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。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°。注：在南(北)极圈有极昼现象出现时，南(北)极点的太阳高度无日变更，其太阳高度角的大小等于太阳直射点的纬度。杭州(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如图)设计：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式，正午太阳高度角与集热板和地面的夹角保持互余。据此回答1～3题。1．12月22日杭州的节气及正午太阳高度角为(C)A．正值夏至正午太阳高度角为83.5°B．正值春分正午太阳高度角为60°C．正值冬至正午太阳高度角为36.5°D．正值夏至正午太阳高度角为90°解析：春分日、秋分日时太阳直射赤道，夏至日太阳直射北回来线，冬至日太阳直射南回来线。12月22日为冬至日，杭州的正午太阳高度是90°－(30°＋23.5°)＝36.5°。2．为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，结合二分二至日正午太阳高度角，则集热板与地面夹角的调整幅度为(C)A．23.5° B．30°C．47° D．60°解析：杭州正午太阳高度的变更幅度为47°，所以太阳能集热板与地面夹角的调整幅度为47°。3．一年中，活动支架最矮的日期是(B)A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日解析：一年中，活动支架最矮的日期为正午太阳高度最大的日期，为北半球的夏至日。主题三昼夜长短的变更天安门广场国旗的升降时间，是依据北京的日出日落时间确定的，详细时间是由北京天文台的天文学家特地计算的。早晨，当太阳的上部边缘与天安门广场所见地平线相平常，为升旗时间，日期不同，国旗的升降时间也有所差异。遇到阴天、雨天和雪天，升旗和降旗的时间与前一天相同。北京的日出日落时间每天不同是由什么缘由造成的？提示：日出日落时间是与昼长干脆相关的。由于地球的公转运动，北京的昼长是随季节而变更的，所以北京的日出日落也随季节而变更。昼夜长短的变更黄赤交角的存在，使得地球在运动过程中，除赤道以外的其他地方，昼夜长短都在变更。详细状况如下所示(以北半球为例)：(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：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)：晨昏线把全部经过的纬线分割成昼弧和夜弧两部分。假如昼弧等于夜弧，则昼夜平分；假如昼弧大于夜弧，则昼长夜短；假如昼弧小于夜弧，则昼短夜长。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。读下图，完成1～2题。1．图中A点的昼长为(C)A．24小时B．12小时C．16小时D．8小时解析：图示为北半球冬至日，太阳直射南回来线，A点昼长夜短，依据昼弧长度，可推断A点昼长为16小时。2．图中所示日期，下列各地白昼最长的是(D)A．北京B．哈尔滨C．南京D．广州解析：冬至日，北半球各地昼短夜长，纬度越高，白昼越短。下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。依据表中的数据回答3～4题。3.四地中属于南半球的是(D)A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地解析：12月22日(冬至日)，太阳直射南回来线，南半球各地昼长夜短，即昼长超过12小时，北半球各地昼长均小于12小时。4．四地所处纬度从高到低依次排列正确的是(B)A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲解析：纬度越高昼夜长短变更幅度越大，赤道上终年昼夜平分(即为12小时)。丙、丁两地相对来说离赤道较近，昼夜长短变更比甲、乙两地小，而且丙地更接近赤道，纬度更低。甲地昼夜长短变更最大，纬度最高。主题四四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。——《中华遗产》2010年第12期四季的成因是什么？我国别出心裁的四季是如何划分的？提示：四季的形成与正午太阳高度和昼夜长短的变更有关。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。1．四季更替和五带的成因2．五带的划分3．不同的四季划分方法1．若黄赤交角由现状变为22°时(B)A．热带范围缩小，寒带范围扩大B．热带范围缩小，寒带范围缩小C．热带范围扩大，寒带范围扩大D．热带范围扩大，寒带范围缩小解析：黄赤交角的大小与南、北回来线的度数相等。结合地球上五带划分的标准，当黄赤交角变小时，回来线的度数亦变小，则热带范围缩小；极圈的度数与回来线的度数互余即极圈的度数变大，则寒带范围缩小。下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节安排示意图，读图回答2～3题。2．图示季节安排自上而下依次为(D)A．北京、广州、武汉、哈尔滨B．北京、武汉、哈尔滨、广州C．广州、武汉、哈尔滨、北京D．广州、北京、哈尔滨、武汉解析：时间长短不同；广州纬度最低，夏季起先最早，夏季时间最长，哈尔滨纬度最高，夏季起先最晚，夏季时间最短；北京纬度高于武汉，夏季时间短于武汉，结合图示，季节安排从上到下的城市为广州、北京、哈尔滨、武汉，D项符合。3．关于季节更替的叙述，错误的是(C)A．低纬度地区季节更替不明显B．中纬度地区季节更替明显C．高纬度地区季节更替明显D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变更解析：高纬度冬季较长，夏季短促，季节更替不明显。下图是地球公转的轨道示意图，图中甲、乙、丙、丁四点将轨道匀称分成四等份。读图回答1～2题。1．地球在公转轨道上运动所用时间最少的一段是(A)A．甲→乙B．乙→丙C．丙→丁D．丁→甲解析：从图中看出P点是地球在近日点旁边。甲、乙、丙、丁四点将地球公转的轨道匀称分成四等份，依据图中太阳的位置可以判定甲→乙段地球经过近日点，运动速度最快，用时最少。2．每年的11月11日被称为“光棍节”，这一天也是网购最集中的日子。此时地球在公转轨道的位置距甲、乙、丙、丁四点最近的是(A)A．甲点B．乙点C．丙点D．丁点解析：11月11日地球在秋分后大约一个半月，故应靠近甲点。下图是地球赤道与公转轨道的示意图。读图回答3～5题。3．图中能表示黄赤交角的是(