高中地理 第一单元 第三节 课时1 地球的公转 正午太阳高度的变化导学案 鲁教版必修

1、地球的公转 正午太阳高度的变化学习目标定位1.通过观察和使用地球仪演示地球的公转运动，分析说明地球公转运动的特点及太阳直射点回归运动的成因和运动规律。2.通过绘图或计算机演示，说明正午太阳高度的大小随纬度和时间的变化规律。3.通过读图、绘图、分析、比较等，培养运用地理图表获取地理信息的能力，提高空间思维能力。一、地球的公转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特点(1)方向：自西向东。(2)轨道：接近正圆的椭圆轨道，太阳位于其中的一个焦点上。(3)周期：365日6时9分10秒，叫做1恒星年。(4)速度3黄赤交角及其意义(1)黄赤交角概念：赤道平面与黄道平面之间的交角，图中

2、表示黄赤交角的是字母B。数值：2326。(2)影响：引起太阳直射点的回归运动。范围：南北回归线之间。移动规律：移动周期：1回归年，即365日5时48分46秒。思考1北极熊每年能比南极的企鹅多晒几天太阳，你知道其中的原因吗？答案这主要是由于地球绕日公转速度随日地距离不同而略有变化造成的，在(北半球)夏半年，公转速度较慢，用时较多；而冬半年公转速度较快，用时较少。二、正午太阳高度的变化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)空间变化同一时刻，各地正午太阳高度，

3、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)时间变化节气夏至春、秋分冬至太阳直射点位置北回归线赤道南回归线达全年最大值的地区北回归线及其以北地区赤道南回归线及其以南地区达全年最小值的地区南半球无北半球思考2夏至日时，北半球各地正午太阳高度是否都达到了一年中的最大值？为什么？答案不是。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。探究点一黄赤交角与太阳直射点的移动探究活动阅读下面材料，分析下列问题。材料一黄赤交

4、角示意图。材料二英国古文明研究作家葛瑞姆汉卡克在上帝的指纹中写道：“黄赤交角会发生周期性的变化，这个周期是41 000年，交角改变在22.1到24.5之间，准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”这个周期变化早在1911年巴黎国际天文历大会上就已经公布了。(1)什么是黄赤交角？(2)黄赤交角对太阳直射点有何影响？(3)若黄赤交角变为24.5，太阳直射的范围将会如何变化？答案(1)赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，这就是黄赤交角。(2)黄赤交角的存在，使太阳直射点在南北回归线之间往返移动。(3)太阳直射点将在24.5N24.5S之间移动，太阳直射范围变大。反思归纳黄赤交角的特点黄赤交角是地球的自转轨

5、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，具体如下：(1)静态特征：一轴、两面、三角度特点含义一轴地轴(自转轴，与赤道平面垂直)两面黄道平面地球公转的轨道面赤道平面地球自转的平面，与地轴垂直三角度黄赤交角黄道平面与赤道平面的夹角为2326地轴与黄道平面夹角与黄赤交角互余，为6634地轴与赤道平面夹角90(2)动态特征：两个变、三个基本不变特点含义体现区域两个变黄道平面与赤道平面的交线地球的公转过程中地轴与太阳光线的相对位置三个基本不变地轴的空间指向，北极始终指向北极星附近黄赤交角的大小，基本保持2326地球的运动方向探究点二公转轨道上二分二至日

6、的判断探究活动读“二分二至(北半球)时地球的位置图”，探究下列问题。(1)每年的1月初地球离太阳最近，7月初离太阳最远，为什么1月我国是严寒季节，而7月是酷热季节？(2)如果图中公转方向相反，图中上方表示北极，那么二分二至日的位置会发生怎样的变化？(3)假设黄赤交角变为0，则太阳直射点的移动范围有什么变化？答案(1)日地距离的远近引起的太阳辐射的差异很小，并不对四季的变化起主要作用，而太阳直射点的位置移动是决定四季更替的主要原因，越靠近直射点，正午太阳高度越大，温度越高，则是夏季；冬季相反。(2)如果图中公转方向相反，图中上方表示北极，那么左侧为夏至日，右侧为冬至日，上方为秋分日，下方为春分日

7、。(3)地球公转过程中将不会存在太阳直射点的移动，太阳将一直直射在赤道上。反思归纳公转轨道上二分二至日的判断与四个节气的判断在地球公转示意图上判断四节气可从以下两个角度进行：(1)利用近、远日点判断，如下图：A为近日点，此时为1月初，最接近的二分二至日为北半球冬至日，随地球公转方向依次为B春分日，C夏至日，D秋分日。同理可利用C(远日点)进行判断。(2)利用太阳直射点位置判断，如下图：地球公转至A处时太阳直射在南回归线，为北半球冬至日，依次可判断B为春分日，C为夏至日，D为秋分日。同理可利用C(太阳直射在北回归线)进行判断。探究点三正午太阳高度的变化探究活动阅读材料，完成下列问题。材料一近年来

8、，随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些开发商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建筑的通风、采光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。我国物权法规定：“建造建筑物，不得违反国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。”材料二下图为济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。(1)材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？(2)从材料二看出，济南正午太阳高度的变化有何规律？(3)归纳回归线之间的各地，正午太阳高度在一年中何时达到最大值，何时达到最小值？答案(1)正午太阳高度。(2)济南位于北回归线

9、以北，正午太阳高度在夏至日时最大，从夏至日到12月22日前后递减，冬至日时最小。(3)北回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，12月22日前后正午太阳高度在一年中达到最小值。南回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，6月22日前后正午太阳高度在一年中达到最小值。归纳提升正午太阳高度的概念、变化(1)太阳高度和正午太阳高度太阳光线与地平面之间的夹角(或太阳的仰角)，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如下图所示)。太阳高度一天内随时间的不同而变化。各地一天中太阳高度最大值出现在正午(当地地方时12时)，称为正午太阳高度。同一条纬线上

10、，正午太阳高度相等。太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大(90)，并向南北两侧递减。(2)正午太阳高度的纬度分布规律同一纬度，正午太阳高度随季节而变化。什么时间离直射点近，什么时间正午太阳高度就大；什么时间直射点向该地接近，什么时间该地正午太阳高度就增大。(3)正午太阳高度的计算公式：H90直射点与所求地点纬度之差。注：公式中的H为所求的正午太阳高度；若直射点与所求地点同在南半球或者同在北半球，两点纬度差为大数减去小数；若直射点与所求地点分属于南北不同半球，两点纬度差为两点纬度之和。各地正午太阳高度的计算除按公式计算外，利用图示法也非常便捷。如上图所示：当太阳直射B点(10N)时，A点(40

11、N)正午太阳高度是：HA9090(4010)60当太阳直射B点(10N)时，C点(2326S)正午太阳高度是：HC9090(102326)5634若计算出某地正午太阳高度等于零，说明此点在晨昏线上；若小于零，说明此点此时为黑夜。对点训练一地球公转的基本规律1下列我国节日期间，地球公转速度最快的是 ()A清明节 B元旦 C中秋节 D国庆节答案B解析地球公转速度最快是通过近日点时(1月初)。对点训练二黄赤交角2若地球不自转，只公转，则 ()A黄赤交角变为0B太阳直射点的移动范围变大C太阳直射点的回归运动周期仍为一回归年D黄赤交角的影响消失答案C解析若地球不自转只公转，对黄赤交角没有影响，太阳直射点

12、的移动范围仍是回归线之间，周期仍为一回归年。对点训练三太阳直射点的回归运动36月29日，太阳直射点的位置及移动方向是 ()A在北半球，并向北移动B在北半球，并向南移动C在南半球，并向北移动D在南半球，并向南移动答案B对点训练四正午太阳高度的变化下图示意“冬至日太阳光照”。读图完成下题。4四地，正午太阳高度最大的是 ()A B C D答案D解析根据文字和图像可知，此时太阳直射点位于南回归线，此时全球正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。综合提升5读“地球公转运行位置图”，完成下列问题。(1)在图中适当位置标出地球自转与公转运动的方向。(2)地球公转到A点时的节气是_，日期是_前后。(3)地球公转

13、到C点时，正午太阳高度的季节分布规律是_。这时堪培拉的季节是_，北京的季节是_。(4)在A、B、C、D四点中，地球公转速度较快的是_点，每年7月初地球位于_点附近。(5)地球自B点经C、D、A再运行至B点所需时间为_，这叫1个_年。答案(1)略。(2)冬至12月22日(3)太阳直射北回归线，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，南半球的各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值冬季夏季(4)AC(5)365日5时48分46秒回归解析第(1)题，图示地球自转方向和公转方向均为逆时针。第(2)题，根据太阳直射点的位置及地轴的倾斜方向，判断A点节气是冬至，为12月22日前后。第(3)题，地球

14、公转到C点时为夏至日，太阳直射北回归线，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，南半球的各纬度达到一年中的最小值。堪培拉位于南半球中纬度，应处于冬季，北京(位于北半球)季节为夏季。第(4)题，A点距近日点最近，公转速度最快，每年7月初地球位于远日点(C点)附近。第(5)题，从春分到第二年春分为1回归年，时间长度为365日5时48分46秒。教材P14问题赵亮父母去看房时，正值6月，此时为北半球一年中太阳高度较高、影子较短的时候，太阳光没有被前排楼房遮挡，因此小院内阳光充足；而入住时为1月，此时太阳高度为一年中较低的时段，由于两栋楼的间距较小，因此赵亮家所购房子的小院就处于前排楼的影子

15、区域，阳光被前排房子所遮挡。教材P16活动1如下图所示：2元旦位置如上图所示。在南北回归线上，一年中只有一次直射机会，在南北回归线之间，一年有两次直射机会。从6月22日至12月22日，太阳直射点向南移动；从12月22日至次年6月22日，太阳直射点向北移动。3月21日至9月23日，太阳直射北半球，即北半球的夏半年；9月23日至次年3月21日，太阳直射南半球，为北半球的冬半年。基础过关读“地球公转轨道示意图”，完成12题。1读图，判断下列说法正确的是()A公转轨道是正圆B公转轨道上任何一点的日地距离都相等C公转的方向与自转方向相同D轨道平面与其他行星的公转轨道平面完全重合2地球在公转轨道上运行时(

16、)A地球过A点和B点的公转角速度是相等的B地球运行至A点时大致是1月初C地球从A点出发到A点的所需的时间恰好是一个回归年D地球过A点时的运动速度略小于B点答案1.C2.D解析第1题，地球公转轨道为椭圆，太阳位于其中的一个焦点上，因此存在近日点和远日点；轨道平面为黄道平面，与太阳系的其他行星的公转轨道平面的夹角很小，几乎在同一平面上，但不完全重合。第2题，图中A点为远日点，公转角速度较小，B点为近日点，公转角速度较大；地球公转至远日点约在7月初，近日点约在1月初；地球从A点公转再回到A点的时间为1个恒星年，C错误；地球公转经过A点为远日点位置，公转速度较慢。近年，邯郸市区在城市红绿灯前人行道上设

17、置了既能遮阳又能避雨的遮阳棚，得到老百姓的赞许。据此完成34题。3遮阳效果最好的季节是()A春季 B夏季C秋季 D冬季4下列城市，一年中有可能出现棚影全部位于遮阳棚区域的是()A北京 B上海C邯郸 D海口答案3.B4.D解析第3题，夏季正午太阳高度角大，太阳辐射强，气温高，遮阳效果最好。第4题，一年中出现棚影全部位于遮阳棚区域时，说明是太阳直射时，即位于南北回归线之间的地点可以发生。我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图。回答56题。5可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是 ()A B C D6当地正午太阳高度达到最大时 ()A地球公转速度较慢B其

18、他三地正午太阳所在方向不同C该学校所在地天气炎热D太阳在地球上的直射点将北返答案5.C6.D解析图中地有直射，且正午太阳方向半年在南方，半年在北方；地正午太阳高度最大为90，正午太阳方向位于北方；地正午太阳高度最大为90，正午太阳方向位于南方；地正午太阳高度最小值为零，正午太阳方向全年位于南方。第5题，据提取的信息，可推断出地位于赤道，地位于南回归线，地位于北回归线，地位于北极圈，结合我国的纬度范围，由此排除A、B、D项。第6题，首先从题干获取信息，地位于南回归线，“当地正午太阳高度达到最大时”，为北半球冬至日。此时，地球位于近日点附近，公转速度较快；其他三地正午太阳所在方向相同(在南)；学校

19、所在地天气寒冷。由此排除A、B、C项。上海市(约31N)业主李某发现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78题。7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8为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。理论上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距应比上海宽些，原因是 ()A北京比上海地形复杂B北京比上海正午太阳高度小C北京比上海年太阳辐射

20、总量少D北京比上海天气干燥答案7.D8.B解析第7题，上海市位于约31N附近，处在北回归线以北，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密切关系，太阳高度越小，受遮挡的时间越长；冬至日时，北回归线以北的地方太阳高度最小。第8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，应使南北楼房有一定距离，理论上，楼高相同的情况下，楼房间距北京应比上海宽些。9读下图，完成下列问题。(1)在甲图中画出晨昏线，并用阴影标出夜半球。(2)甲图是_(日期)前后的地球光照图，北半球的节气是_，对应在乙图中的位置应该是中的_。(3)此时A地的太阳高度为_。此日A地的正午

21、太阳高度为_。(4)在乙图中_点附近时，地球公转的角速度和线速度较快，在乙图中_点附近时，地球公转的角速度和线速度较慢。(5)在点时，地轴与公转轨道间的夹角为_，此时，黄赤交角为_。答案(1)略。(2)12月22日冬至(3)06634(4)(5)66342326解析第(1)题，晨昏线应与太阳光线垂直并且平分赤道。第(2)题，由甲图判断为冬至日，对应乙图中位置，为冬至日，为春分日，为夏至日，为秋分日。第(3)题，甲图中的A地位于赤道与晨昏线的交点上，此时的太阳高度为0，A地的正午太阳高度应为：9023266634。第(4)题，在点(冬至日)附近接近近日点，公转速度较快，在点(夏至日)附近接近远日

22、点，公转速度较慢。第(5)题，地球在公转轨道上的任何地点地轴与地球公转轨道平面的夹角都是6634，黄赤交角是2326。能力提升美国五大湖地区某学校地理研究性学习小组连续五周观测旗杆正午影长平均长度(表)。据此回答1011题。杆影正午长度变化表(单位：米)第一周第二周第三周第四周第五周10.30m10.34m10.30m10.27m10.24m10.据旗杆的正午影长的变化，判断此时约是 ()A春分 B夏至 C秋分 D冬至11在此期间，下列叙述正确的是 ()A我国处于冬半年B地球越来越接近远日点C南京的正午太阳高度角先变大，后变小D太阳直射点位于北半球并向南移动答案10.D11.A解析第10题，根据观测资料分析，该周杆影长度先变成最长后逐渐变短，可以确定为该地太阳高度角最小的时间，考虑到该地位于北半球，故为冬至。第11题，冬至日前后，太阳直射点位于南半球并先向南后向北移动，北回归线以北各地正午太阳高度角先变小后变大，北半球处于冬半年，地球先接近近日点然后远离。西藏是我国太阳能最丰富的省区之一，为充分利用太阳能资源，某学校(90E)地理兴趣小组的同学们，自制了一台可调式太阳能热水器(如图)，让太阳能热水器的吸热面每天能获得