高中课堂新坐标地理鲁教版必修一讲义第1单元第3节第1课时地球的公转正午太阳高度的变化

第三节地球公转的地理意义第1课时地球的公转正午太阳高度的变化1．掌握地球公转运动的轨道、方向、速度和周期。(重点)2．理解黄赤交角和太阳直射点回归运动的规律。(重难点)3．比较太阳高度和正午太阳高度，理解正午太阳高度的空间和时间分布规律。(重难点)教材整理1地球的公转阅读教材P14～P15，完成下列问题：1．概念：地球围绕太阳运动叫公转，公转的轨道平面叫黄道平面。2．特征(1)方向：自西向东，箭头表示地球公转方向。(2)轨道：接近正圆的椭圆，太阳位于其中一个焦点上。(3)周期：365日6时9分10秒，叫做1恒星年。(4)速度公转位置时间公转特征近日点1月初速度较快远日点7月初速度较慢3.黄赤交角及其意义(1)黄赤交角(如下图)(2)影响①黄赤交角的存在引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动。②太阳直射点的移动规律a．移动轨迹b．周期：1回归年，即365日5时48分46秒。正误判断：(1)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。()(2)春分日和秋分日时黄赤交角为零。()(3)国庆节之后太阳直射点位于南半球并向南移动。()【提示】(1)×每年1月初，地球处于近日点附近，为北半球的冬季；7月初，处于远日点附近，为北半球的夏季。(2)×地球公转时，地轴的空间指向保持不变，因此黄赤交角的大小不因季节而变化。(3)√国庆节位于秋分日和冬至日之间，此时太阳直射点位于南半球并向南移动。教材整理2正午太阳高度的变化阅读教材P16～P17第一自然段，完成下列问题：1．概念(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：一天中太阳高度的最大值出现在正午。2．变化原因：黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。3．变化规律(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。春秋分日由赤道向南北两侧递减夏至日由北回归线向南北两侧递减冬至日由南回归线向南北两侧递减(2)季节变化节气最大值地区最小值地区夏至日北回归线及其以北地区南半球各纬度冬至日南回归线及其以南地区北半球各纬度二分日赤道极点正误判断：(1)同一日期，地球上正午太阳高度相等的地区都在同一纬线上。()(2)夏至日时，北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中的最大值，达到一年中最小值的纬度范围是南回归线及其以南。()【提示】(1)×同一日期，地球上总有两条纬线上的正午太阳高度相等，并以直射纬线南北对称分布。(2)×夏至日时，正午太阳高度达到一年中最小值的纬度范围是南半球。黄赤交角及其影响eq\a\vs4\al([合作探讨])孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初出远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”——《两小儿辩日》探讨eq\a\vs4\al(1)：你认为太阳什么时候离地球近？【提示】1月初，地球在近日点附近。探讨eq\a\vs4\al(2)：春节、元宵、清明、端午、七夕、中秋、重阳是我国七大传统节日，你能说出2017年这些节日期间太阳直射点的位置和移动方向吗？【提示】2017年春节(1月28日)、元宵(2月11日)太阳直射南半球向北移动；清明(4月4日)、端午(5月30日)太阳直射北半球向北移动；七夕(8月28日)、中秋(10月4日)太阳直射北半球向南移动；重阳(10月28日)太阳直射南半球向南移动。探讨eq\a\vs4\al(3)：如果地球直立绕日公转，太阳直射点会发生什么变化？【提示】地球如果直立绕日运行，则黄道平面与赤道平面重合，黄赤交角为0°，太阳始终直射赤道，不再南北移动。eq\a\vs4\al([核心点击])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)黄道平面地球公转的轨道平面赤道平面地球自转的平面，与地轴垂直黄赤交角黄道平面与赤道平面的夹角，为23°26′地轴与黄道平面夹角与黄赤交角互余，为66°34′地轴与赤道平面夹角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附近黄赤交角大小黄赤交角的大小基本不变，目前保持23°26′运动方向地球运动的方向不变，总是自西向东2.黄赤交角的影响引起太阳直射点在南北回归线之间的周期性往返运动，其运动周期为365日5时48分46秒，叫做1个回归年。太阳直射点的位置和季节移动可用以下图表来表示：位置移动规律3月21日至北半球向北移动6月22日至向南移动9月23日至南半球向北移动12月22日eq\a\vs4\al([体验评价])1．下图中，XOY为地轴，MN为赤道，EF、E′F′为回归线，ST、S′T′为极圈。读图，回答(1)～(3)题。(1)目前黄赤交角在图上是()【导学号：】A．∠XOF B．∠TOFC．∠FON D．∠TON(2)若黄赤交角增大，图中哪些度数将增大()A．∠XON B．EF的纬度C．ST的纬度 D．∠XOF(3)若此图为北半球夏至日，则太阳光线与图中哪条线平行()A．MN B．EFC．E′F D．ST【解析】第(1)题，图中MN为赤道平面，E′F为黄道平面，所以∠MOE′或∠FON应为黄赤交角。第(2)题，若黄赤交角增大，则南北回归线的度数增大，即图中EF或E′F′的度数将增大。第(3)题，若此图为北半球夏至日，则太阳光线应与ST′(晨昏线)所在平面垂直，太阳直射北回归线，故直射光线还应经过地心，即太阳光线与图中E′F平行。【答案】(1)C(2)B(3)C正午太阳高度的变化eq\a\vs4\al([合作探讨])在我国，无论是城市还是农村，使用太阳能热水器的家庭越来越多。某太阳能热水器厂家宣传了自己的太阳能热水器设计的是角度，安装后可以大大提高太阳能的利用率。小明的父母听了广告宣传便购买了一台，小明却说，这个太阳能热水器厂家广告有夸大宣传的嫌疑。探讨eq\a\vs4\al(1)：小明的说法有道理吗？为保证太阳能的利用率，影响太阳能安装角度的主要因素是什么？【提示】有道理，正午太阳高度是影响太阳能利用的重要因素。正午太阳高度是有纬度和季节变化的。探讨eq\a\vs4\al(2)：你能说出北京正午太阳高度的年变化规律吗？【提示】北京位于北回归线以北，夏至日最大，冬至日最小，从夏至日到冬至日递减，从冬至日到夏至日递增。eq\a\vs4\al([核心点击])1．正午太阳高度的计算(1)公式：H＝90°－两点纬度差。(2)含义：①H：正午太阳高度角。②两点：指观测点、太阳直射点。③纬度差：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。2．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度变化：同一时刻，正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。(如图所示)(2)正午太阳高度的季节变化。(如图所示)eq\a\vs4\al([体验评价])2．读世界上四地年内正午太阳高度变化及方向简图，回答下列问题。(1)在四地楼房建设中，楼间距最小的为________，最大的为________。(2)在②地，为充分利用太阳能，正午太阳高度角最小时太阳能热水器集热板与地面的夹角约为________。【导学号：】(3)根据图示内容判断出四地所处的纬度位置。【解析】第(1)题，为了充分采光，楼间距的大小与该地一年中的最小正午太阳高度有关，从图中可以判断出四地中①地的最小正午太阳高度最大，④地最小，由此可判断出①地的楼间距最小，④地的楼间距最大。第(2)题，从图中可以看出②地一年内正午太阳高度最小时约为43°08′。根据相关公式，可计算出太阳能热水器集热板与地面的夹角约为46°52′。第(3)题，①地年内正午太阳高度的变化以赤道为中心，可判断出其位于赤道上；③地正午太阳高度的情况与②地相反，位于北回归线上；④地一年中恰好出现一次极夜，除此之外正午太阳位于南方，说明其位于北极圈上。【答案】(1)①④(2)46°52′(3)①地：赤道；②地：南回归线；③地：北回归线；④地：北极圈。二分二至时地球的位置探讨eq\a\vs4\al(1)：地球自转与绕日公转的方向是怎样的？【提示】方向相同，都是自西向东。探讨eq\a\vs4\al(2)：近、远日点与冬、夏至日在时间上和公转轨道上有何区别？【提示】在时间上，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，近日点的位置较冬至日靠东，远日点位置较夏至日靠东。探讨eq\a\vs4\al(3)：如果图中地轴北端均向左侧倾斜，那么二分二至日和太阳的位置会发生怎样的变化？【提示】如果图中地轴北端均向左侧倾斜，那么左侧为冬至日，右侧为夏至日，上方为秋分日，下方为春分日，太阳的位置中心偏左。eq\a\vs4\al([读图指导])阅读此图，要注意把握以下几点：1．明确方向公转方向和自转方向相同，都是自西向东，从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转。2．明确日期从图中可以看出二分二至日时的日期。3．明确位置(1)二分二至日时太阳直射的纬度。二分日太阳直射赤道，夏至日时太阳直射北回归线，冬至日时太阳直射南回归线。(2)近日点、远日点与二至日时地球的位置关系。地球运动到近日点附近时为冬至日，地球运动到远日点附近时为夏至日。eq\a\vs4\al([体验评价])3．读地球公转图，完成下列各题。(1)当地球运行到A点时，日期是________前后，速度________(快或慢)，这时地球的位置接近________(近日点或远日点)。(2)当地球运行到D点时，太阳直射在________(纬线)。(3)每年从12月1日至第二年元旦，太阳直射点的移动规律是()A．向北移 B．向南移C．先向南移再向北移 D．先向北移再向南移【解析】第(1)题，在A处的地球上画出晨昏线可知，A处为冬至日(12月22日前后)，接近近日点，公转的速度在加快。第(2)题，A点为冬至日，根据地球公转方向可推知D处为秋分日，太阳直射在赤道上。第(3)题，12月1日至冬至日(12月22日前后)太阳直射点向南移动，【答案】(1)12月22日快近日点(2)赤道(或0°)(3)C[课堂·小结]对点训练1地球的公转2014年世界杯足球赛于6月12日至7月13日在巴西举行，下图示意地球公转轨道位置，读图，完成1～2题。1．本次世界杯足球赛期间，地球在公转轨道上的位置接近图中的()A．① B．②C．③ D．④2．7月13日在里约热内卢市(约23°S)争夺本届世界杯赛冠军，该日太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是()【导学号：】A．北半球北移较快B．南半球北移较快C．北半球南移较慢D．南半球南移较慢【解析】第1题，6月12日至7月13日，地球位于夏至日(远日点)附近，为图中②附近。第2题，7月13日，太阳直射点位于北半球且向南移【答案】1.B2.C2.C对点训练2正午太阳高度的变化SS读某地正午太阳高度年变化折线图，完成3～4题。3．