2024-2025學年高中地理第1章宇宙中的地球第3節(jié)第3課時地球公轉的地理意義教案湘教版必修1

PAGE15-第3課時地球公轉的地理意義學習目標：1.理解晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變更、緯度變更及其成因。(重難點)2.了解四季的形成和五帶劃分。一、五帶的劃分和正午太陽高度的變更1．五帶的劃分(1)依據①南、北回來線：地球公轉過程中太陽光線直射點可能達到的最南和最北的緯度位置。②南、北極圈：一年中因為地球公轉導致晝夜交替現象消逝的最大范圍的界線。(2)詳細劃分五帶范圍特征熱帶南、北回來線之間一年中獲得太陽輻射能量最多溫帶熱帶與寒帶之間四季更替明顯寒帶南、北極圈地球上最寒冷的區(qū)域2.太陽高度與正午太陽高度(1)太陽高度：太陽相對于地平面的高度角(如圖∠H)，最大值為90°。(2)正午太陽高度：當地地方時為12時的太陽高度。正午太陽高度在太陽直射的緯線上最大，向南北兩側漸漸降低。二、晝夜長短的變更與四季更替1．晝夜長短變更(1)表示方法：晨昏線將緯線圈分為晝弧和夜弧兩部分，一個地方的晝夜長短，就取決于它所在緯線圈晝弧和夜弧的比例關系。(2)表現eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\s\up(除赤道晝夜等長外，其他地方晝夜長短均在變更,當太陽光直射北半球時，北半球晝長夜短，,緯度越高，晝越長，夜越短，北極旁邊出現,極晝現象；南半球相反)))2．四季更替(1)表現：四季更替表現為一年中晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變更。(2)典型地區(qū)：地球公轉使中緯度地區(qū)形成明顯的四季變更。(1)夏至日，北半球各地正午太陽高度達一年中最大值，南半球各地達一年中最小值。 ()(2)北京天安門廣場上旗桿正午時分的影子夏至日這一天最短，冬至日這一天最長。 ()(3)太陽直射點所在的半球晝長夜短，且緯度越高，晝越短。 ()(4)全球中緯度地區(qū)“四季分明”，特征明顯；低緯度、高緯度地區(qū)“四季模糊”，特征相像。 ()(5)太陽直射點所在地 ()A．晝最長夜最短 B．太陽高度最大C．晝夜等長 D．晝長夜短提示：(1)×夏至日，太陽直射北回來線，北回來線及其以北地區(qū)正午太陽高度達一年中最大值，赤道與北回來線之間地區(qū)并未達最大值，南半球各地達一年中最小值。(2)√北京位于北回來線以北，一年中夏至日這一天正午太陽高度最大，冬至日這一天正午太陽高度最小，因此，天安門廣場上旗桿正午時分的影子夏至日最短，冬至日最長。(3)×太陽直射點所在的半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長，夜越短。(4)√中緯度地區(qū)，正午太陽高度變更幅度最大，晝夜長短的變更也較大，且正午太陽高度和晝長同時達到最大值或最小值，單位面積所獲得的太陽輻射能變更最大，四季更替最為明顯。赤道兩側的低緯度地區(qū)，晝夜長短變更不大，正午太陽高度終年較大，全年獲得太陽輻射能最多，全年皆夏，沒有真正意義的冬季，季節(jié)更替不明顯。極地旁邊的高緯度地區(qū)，晝夜長短的變更很大，全年正午太陽高度很小，獲得太陽輻射能較少，全年皆冬，沒有真正意義的夏季，季節(jié)更替也不明顯。(5)B[由于黃赤交角的存在，太陽直射點在南北回來線之間來回移動。就晝夜長短而言，除直射赤道時全球晝夜平格外，太陽直射點在哪個半球，哪個半球就晝長夜短，相反的半球晝短夜長。就太陽高度而言，直射點上太陽高度最大，為90°。]正午太陽高度的變更材料一我國《物權法》規(guī)定：“建立建筑物，不得違反國家有關工程建設標準，阻礙相鄰建筑物的通風、采光和日照?！辈牧隙显诙侄寥盏恼缣柛叨仁疽鈭D。問題1(綜合思維)材料一中影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？提示：正午太陽高度。問題2(綜合思維)材料二中，①②③分別表示哪一日期的正午太陽高度？其中，確定濟南樓間距大小的是哪一個？這一天，全球正午太陽高度的變更規(guī)律是怎樣的？提示：①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③確定濟南樓間距的大小。冬至日，全球正午太陽高度自南回來線向南北兩側遞減。[歸納總結]1．正午太陽高度的變更規(guī)律(1)緯度變更(2)隨季節(jié)變更規(guī)律2．正午太陽高度的計算H＝90°－緯度差。式中H是指正午太陽高度，緯度差指所求地點的緯度與太陽直射點的緯度的差值。緯度差的求法：若兩地同在北(南)半球，兩地緯度差為大數減去小數；若兩地分別屬于南北不同半球，兩地緯度差為兩地的緯度之和。3．正午太陽高度的應用(1)確定地方時：當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當地的地方時是12時。(2)確定房屋的朝向：在北回來線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回來線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)推斷日影長短及方向：太陽高度越大，影子越短，太陽高度越小，影子越長。一天中日影的變更規(guī)律是：日出最長eq\o(→,\s\up16(漸漸變短))正午最短eq\o(→,\s\up16(漸漸變長))日落最長，且日影方向與太陽方位相反。(4)樓房間距問題以北回來線以北地區(qū)建房為例，為保證一樓全年均有陽光照到，兩樓之間的最短距離L與樓高h的關系如上圖所示(H為冬至日當地的正午太陽高度)，L應大于h·cotH。(5)太陽能熱水器的角度問題太陽能熱水器的集熱板要依據正午太陽高度的變更來調整角度，集熱板與地面之間的夾角α應等于當天正午太陽高度的余角。如下圖所示，α＋H＝90°時效果最佳。太陽能熱水器的安裝傾角＝兩點緯度差(即當地緯度和太陽直射點緯度的差值)。1．讀某地正午太陽高度年變更折線圖，依據該地正午太陽高度年變更規(guī)律，推斷該地點可能位于()A．23.5°N～90°N B．23.5°S～90°SC．0°～23.5°N之間 D．0°～23.5°S之間D[該地12月22日前后有兩次正午太陽高度達到90°，說明有兩次太陽直射。依據正午太陽高度變更規(guī)律可以判定該地位于赤道至南回來線之間。]2．為了保證肯定時間的光照，須依據日照狀況合理配置樓房之間的間距。在下列城市中，理論上樓間距要求最遠的城市是()A．石家莊 B．哈爾濱C．邯鄲 D．廣州B[緯度越高，正午太陽高度越小，前樓的影子越長，要求樓間距越大，故選哈爾濱。]晝夜長短的變更材料下面兩個表格為某縣一中學生作息時辰表(節(jié)選。)某縣一中學生作息時辰表(夏季節(jié)選)時間內容備注7∶20—7∶40起床7∶40—8∶00早操某縣一中學生作息時辰表(冬季節(jié)選)時間內容備注7∶40—8∶00起床8∶00—8∶20早操問題1(綜合思維)夏季作息時間為什么比冬季作息時間提前？提示：夏季白晝時間比冬季長，日出早。問題2(綜合思維)九月份新學期開學至立冬節(jié)氣期間，白天和黑夜分別有什么變更？提示：白天越來越短，黑夜越來越長。問題3北半球晝夜長短的變更與太陽直射點的移動方向有什么關系？提示：太陽直射點向北移動，北半球晝變長，夜變短；太陽直射點向南移動，北半球晝變短，夜變長。[歸納總結]1．晝夜長短分布——抓“直射點位置”太陽直射點所在的半球位置確定晝夜長短狀況。太陽直射點在哪個半球，哪個半球就晝長夜短，且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時間越長。太陽直射點所在半球的極點四周出現極晝現象。如下圖所示：2．晝夜長短變更——抓“移動方向”此處的“移動方向”主要是指太陽直射點的移動方向，它確定晝長、夜長的變更趨勢，緯度凹凸確定晝夜長短的變更幅度。太陽直射點向哪個半球移動，哪個半球就晝變長夜變短；且緯度越高，晝夜長短變更幅度越大。如下圖所示：3．晝夜長短的季節(jié)變更4．晝夜長短的緯度變更5．晝夜長短的計算方法(1)依據晝弧、夜弧求晝長、夜長(晝弧、夜弧的長短反映晝夜長短)晝長時數＝eq\f(晝弧度數,15°)夜長時數＝eq\f(夜弧度數,15°)(2)依據日出日落時間求晝長、夜長晝長＝日落時間－日出時間＝(正午12時－日出時間)×2＝(日落時間－正午12時)×2夜長＝24時－晝長(3)依據相關性計算①相同緯度地區(qū)晝長相同。②分別位于南北半球但緯度數相同的兩地，一地的晝長等于另一半球同緯度地區(qū)的夜長。如40°N的地區(qū)晝長是15小時，則40°S的地區(qū)夜長為15小時。3．讀下圖，回答(1)～(2)題。(1)圖中C點的晝長為()A．24小時 B．12小時C．20小時 D．10小時(2)圖中所示日期，下列各地白晝最長的是()A．太原 B．長春C．南昌 D．昆明(1)C(2)B[第(1)題，從圖中的信息可知，圖中C點所在的緯線上晝弧與夜弧的比例是5∶1，晝夜之和是24小時，所以其晝長約是20小時。第(2)題，圖中所示日期為夏至日，夏至日時，太陽直射北回來線，北回來線及其以北地區(qū)白晝時間達到一年中最大值，且位置越往北，白晝時間越長。]四季更替和五帶的劃分“天地有大美而不言，四時有明法而不儀，萬物有成理而不說?！碧斓氐拇竺?、四時的序列、萬物的榮枯，都是自然的偉力所致，非人為所能變更。西方人只有春夏秋冬，中國人卻通過觀天獨創(chuàng)了二十四節(jié)氣，從驚蟄到芒種，從霜降到大雪，24個如詩如畫的名字串起了我們別出心裁的四季。問題1(綜合思維)四季的成因是什么？提示：四季的形成與正午太陽高度和晝夜長短的變更有關。問題2(綜合思維)我國別出心裁的四季是如何劃分的？提示：我國的四季與歐美四季的劃分有明顯不同，是以二十四節(jié)氣為基礎劃分的。[歸納總結]1．四季的劃分2．五帶的劃分同一季節(jié)，晝夜長短和正午太陽高度隨緯度的變更，使得太陽輻射總量在地表具有從低緯向高緯遞減的規(guī)律。這樣，地表就劃分成了五帶。詳細如下圖所示：4．青島地處約36°N，四季分明。讀四季更替成因示意圖，回答(1)～(2)題。(1)關于圖中甲、乙含義的推斷，正確的是()A．甲表示正午太陽高度的季節(jié)變更B．甲表示晝夜長短的季節(jié)變更C．乙表示晝夜長短的季節(jié)變更D．乙表示太陽直射點的回來運動(2)青島四季分明的緣由是()①地處中緯度②正午太陽高度終年不變③晝夜長短季節(jié)變更較大④晝長和正午太陽高度同時達到最大值或最小值A．①②④ B．①②③C．②③④ D．①③④(1)C(2)D[第(1)題，圖中表示地球公轉的地理意義，因黃赤交角的存在，地球在公轉過程中產生了太陽直射點的回來運動，而直射點的季節(jié)移動導致各地正午太陽高度和晝夜長短的變更，因此各地出現季節(jié)變更。第(2)題，中緯度地區(qū)因晝夜長短與正午太陽高度一年中變更大，且兩者數值變更一樣，因此四季分明。]光照圖的綜合判讀如圖為某地投影示意圖，圖中小虛線圈為極圈，大虛線圈為回來線；弧線ACB為晨昏線，且AC段為昏線；C點為晨昏線與極圈的切點，也是晨昏線與120°E經線的交點。探討1說出該日的日期及太陽直射點的坐標。提示：12月22日23.5°S，探討2說出此時國際標準時間和新的一天占全球的范圍。提示：16時1/6探討3簡述圖示日期北半球晝夜長短的分布規(guī)律以及全球正午太陽高度的分布規(guī)律。提示：北半球晝最短，夜最長，緯度越高，晝越短夜越長，北極圈及其以北地區(qū)出現極夜現象；正午太陽高度由南回來線向南北兩側遞減，南回來線及其以南地區(qū)，正午太陽高度達一年中最大值，北半球各緯度達一年中最小值。讀下圖(陰影部分表示黑夜)，完成下列問題。(1)此圖以________為中心，日期為________月________日前后。(2)此時太陽直射點的地理坐標是________，當日正午太陽高度隨緯度變更的規(guī)律是________。(3)圖中晨線是________。(4)A、D、E三點的自轉線速度從大到小的排列依次為________，有一發(fā)炮彈從D點射向乙點方向，炮彈將落在D、乙所在經線的________(東或西)側。(5)此時E點的地方時為________時，乙點的日落時間是________時。(6)A點的晝長為________小時，甲點的夜長為________小時。(7)從甲到乙最短距離的行進方向是()A．自東向西 B．先向東南再向東北C．自西向東 D．先向西南再向西北[解析]第(1)題，此圖顯示地球自轉呈順時針方向，中心點以南極點為中心，南極圈及其以南地區(qū)全部為極晝，日期應為12月22日前后。第(2)題，12月22日，太陽直射點的緯度為23.5°S，依據圖中顯示的45°E可以推算出太陽直射點的經度為90°W，所以太陽直射點的地理坐標是(23.5°S，90°W)；當日正午太陽高度隨緯度變更的規(guī)律是由南回來線向南北兩側遞減。第(3)題，順著地球自轉方向，經過AB后進入白晝，經過BC后進入黑夜，故AB是晨線，BC是昏線。第(4)題，地球表面緯度越高線速度越小，A、D、E三點緯度大小為A<D<E，所以三地的自轉線速度從大到小的排列依次為A>D>E；在南半球炮彈運動方向向左偏，所以炮彈將落在D、乙所在經線的東側。第(5)題，E點位于晝半球中心經線上，是太陽垂直照耀的經線，其地方時為12時；乙點所在緯線上夜長為6小時，所以日落時間是21時。第(6)題，A點位于赤道上，全年晝夜平分，所以A點的晝長為12小時；甲點所在的緯線有約150度的夜弧，故甲點的夜長為10小時。第(7)題，甲乙都在南半球，乙在甲之西，最短距離是兩地大圓的劣弧，凸向南極，[答案](1)南極點1222(2)(23.5°S，90°W)由南回來線向南北兩側遞減(3)AB(4)A>D>E東(5)1221(6)1210(7)D(老師獨具)上海市(約31°N)業(yè)主李某發(fā)覺所購商品房居室里日照時間極短且達不到滿窗而向法院起訴退房，法院依據《上海市城市規(guī)劃管理技術規(guī)定》中“受遮擋的居住建筑的居室，________日滿窗日照的有效時間不少于連續(xù)1小時”的有關規(guī)定，責成房產公司退還其各類費用。據此回答1～2題。1．材料“________日滿窗日照的有效時間不少于連續(xù)1小時”的指標，你認為以哪一日來確定較為合理()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至2．為了達到上述要求，房產公司在建樓時，應使南北樓房有肯定距離。理論上，樓高相同的狀況下，北京的樓房間距比上海應寬些，緣由是()A．北京比上海地形困難B．北京比上海正午太陽高度小C．北京比上海年太陽輻射總量少D．北京比上海天氣干燥1.D2.B[第1題，上海市位于約31°N旁邊，處在北回來線以北，全年陽光不能直射；居住建筑的居室受陽光遮擋的時間與太陽高度有親密關系，太陽高度越小，受遮擋的時間越長；冬至時，北回來線以北的地方太陽高度最小。第2題，北京的地理緯度比上海的高，太陽高度終年比上海低，所以，房產公司在建樓時，應使南北樓房有肯定距離，理論上，樓高相同的狀況下，樓房間距北京比上海應寬些。]下表為某三地連續(xù)兩日日出與日落時刻(北京時間)。據此回答3～4題。時間地點當日次日日出日落日出日落①9∶0023∶008∶5823∶02②7∶1918∶417∶2018∶40③5∶4018∶485∶3918∶493.三地按緯度由高到低排列正確的是()A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③①②4．若③地為北京，則此時()A．地球直射點位于南半球且向北移B．地球公轉速度漸漸加快C．北極圈內極晝的范圍漸漸擴大D．各地晝夜長短相差最小3.B4.C[第3題，三地相比較①晝夜變更幅度大，②晝夜變更幅度小，三地按緯度由高到低排列正確的是①③②。第4題，若③地為北京，則此時北京晝長，并且變長。因此北極圈內極晝的范圍漸漸擴大。]5．地球上四季更替的根本緣由是()A．各地晝夜長短的季節(jié)變更B．各地正午太陽高度的季節(jié)變更C．太陽直射點的季節(jié)移動D．黃赤交角的存在D[由于地球公轉運動時，其赤道平面和公轉軌道面保持23.5°的交角(黃赤交角)，使得太陽在地球表面的直射點發(fā)生季節(jié)移動，從而導致各地晝夜長短的季節(jié)變更和各地正午太陽高度的季節(jié)變更，形成四季的更替。所以說，黃赤交角的存在是地球上四季更替的根本緣由。]6．地球上一年內晝夜長短變更最大的地區(qū)是()A．熱帶 B．南、北溫帶C．南、北寒帶 D．南、北回來線旁邊C[南、北寒帶一年中可以出現極晝、極夜現象，所以一年內晝夜長短變更最大。](老師獨具)教材P22活動1．當太陽光直射赤道時，在地球自轉的過程中，世界各地都存在晝夜交替現象，而且世界各地的晝夜長短都相等。2．當太陽光直射南(北)回來線時，在地球自轉的過程中，存在無晝夜交替現象的地方。這些地方都在南北極圈及其以內，出現極晝和極夜現象。當太陽光直射南回來線時，南極圈及其以內出現極晝現象，北極圈及其以內出現極夜現象。當太陽光直射北回來線時，北極圈及其以內出現極晝現象，南極圈及其以內出現極夜現象。3．繪圖(我們以夏至日，即太陽光直射北回來線時為例來說明繪圖方法。)作圖過程：(1)畫黃道面：