2021-2022高中地理學案：第1章 第3節(jié) 第3課時地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)共同作用下產(chǎn)生的地理意義

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE28-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學必求其心得，業(yè)必貴于專精第3課時地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)共同作用下產(chǎn)生的地理意義學習目標：1.知道四季、五帶的劃分。2。理解正午太陽高度角、晝夜長短的變化規(guī)律。（重點、難點）3.掌握正午太陽高度角原理的實際應用。(重點、難點）一、正午太陽高度角的變化1．太陽高度角的定義：太陽光線與地平面的夾角叫作太陽高度角。一天中，太陽高度角的最大值出現(xiàn)在正午。太陽直射點所在緯度的正午太陽高度角為90°。2．正午太陽高度角的變化規(guī)律(1)空間（緯度）變化規(guī)律：由太陽直射點所在緯線向南北兩側(cè)遞減。（2)時間(季節(jié)）變化規(guī)律（以北半球為例）節(jié)氣最大值地區(qū)最小值地區(qū)夏至日北回歸線及其以北地區(qū)南半球冬至日南回歸線及其以南地區(qū)北半球二分日赤道極點[特別提醒]“正午太陽高度”與“太陽高度”“太陽直射"的區(qū)別與聯(lián)系（1）太陽高度是指太陽入射光線與觀測者所在地平面的夾角。(2）太陽入射光線與地平面夾角為90°時,稱為太陽直射。(3）一日中太陽高度的最大值即為正午太陽高度。二、晝夜長短的變化1．晝弧和夜弧:晨昏線把所經(jīng)過的緯線圈分成晝弧和夜弧兩部分，某點所處的緯線上，晝弧長，夜弧短，則該點晝長夜短；反之則晝短夜長。2．變化規(guī)律(1)赤道地區(qū)：全年晝夜平分；其他地區(qū)隨緯度的增高，晝夜長短變化幅度加大;極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝、極夜現(xiàn)象。(2)北半球北半球夏半年，太陽直射北半球，北半球各地晝長夜短，且緯度越高,晝越長，夜越短.夏至日時，北半球晝最長夜最短,北極圈及其以內(nèi)都有極晝現(xiàn)象。冬半年正好相反.[特別提醒]1太陽直射某地，該地不一定晝最長夜最短，北半球各地夏至日這一天晝最長，南半球各地冬至日這一天晝最長.2太陽直射點的緯度越高，地球上各地晝夜相差越大,出現(xiàn)極晝極夜的范圍越大。3同一緯線上各地同一天的晝夜長短相等日出、日落地方時也相同;同一緯線的晝夜長短在一年中有兩個日期相同除二至日，且這兩個日期近似關(guān)于二至日對稱。三、季節(jié)更替1．成因2．劃分(1）天文四季和氣候四季(北溫帶地區(qū))類型天文四季氣候四季范圍春季過渡季節(jié)3、4、5月夏季白晝最長太陽高度最高的季節(jié)6、7、8月秋季過渡季節(jié)9、10、11月冬季白晝最短太陽高度最小的季節(jié)12、1、2月(2)我國傳統(tǒng)四季:以四立為起點。（1）太陽高度角越大，影子越長. ()(2)夏至日，北半球正午太陽高度達到最大值。 ()（3）赤道地區(qū)全年晝夜等分. (）(4）緯度越高，季節(jié)變化越明顯. ()（5)下列日期中正午太陽高度角從南回歸線向南北兩側(cè)遞減的是 （）A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日【提示】（1)×太陽高度角越大,影子越短。（2)×夏至日，太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度最大。（3)√（4)×中緯度季節(jié)變化明顯，高緯度長冬無夏,季節(jié)變化不明顯。（5)D［冬至日太陽直射南回歸線，南回歸線上正午太陽高度角最大，由此向南北兩側(cè)遞減。］正午太陽高度的變化沖著小區(qū)樓房間距有50m、小區(qū)綠化率為50％的宣傳廣告，我國北方某市一些市民先后在此購買了商品房。豈料兩年后開發(fā)商改變建筑方案，樓房的間距僅為30。4m。為此,該小區(qū)的38戶業(yè)主們將開發(fā)商告上法庭。依據(jù)是《物權(quán)法》第89條規(guī)定:建造建筑物，不得違反國家有關(guān)工程建設(shè)標準,妨礙相鄰建筑物的通風、采光和日照。問題1(區(qū)域認知)材料中小區(qū)業(yè)主為什么關(guān)注樓房間距？提示：樓間距與太陽光照相關(guān),在樓高一定的條件下，樓間距大小會影響到采光條件。問題2(綜合思維）在我國不同緯度的室內(nèi)采光主要受哪些因素的影響?提示：當?shù)卣缣柛叨?、樓間距、房屋高度等。問題3（綜合思維）我國北方小區(qū)如何確定最小樓間距?說明你的依據(jù)。提示:以冬至的南樓影長確定。依據(jù)是我國北方冬至正午太陽高度最小，樓影最長。eq\o([歸納總結(jié)]）一、正午太陽高度的變化規(guī)律可以結(jié)合示意圖來理解正午太陽高度隨緯度、隨季節(jié)的變化規(guī)律（下面所述夏至日、冬至日均為北半球節(jié)氣)：1．隨緯度變化規(guī)律2．隨季節(jié)變化規(guī)律二、正午太陽高度的應用1．確定地方時某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。2．確定房屋的朝向北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北.3．判斷日影長短及方向正午太陽高度角越大，日影越短;正午太陽高度角越小，日影越長，且日影方向背向太陽。4．太陽能熱水器的安裝太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角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.在集熱板（真空管)的傾角α與正午太陽高度H互余的情況下，太陽能熱水器的熱能利用率最高。為了更有效地利用太陽能，從理論上講集熱板的傾角α應隨季節(jié)的變化進行調(diào)節(jié)。5．與房間采光的關(guān)系一般情況下，正午太陽高度越大，照射到房間里的面積越小，即夏季照射面積小,冬季照射面積大。北回歸線以北的地區(qū)，太陽光線正午從南窗射入；南回歸線以南的地區(qū)，太陽光線正午從北窗射入.6．計算樓間距為了使樓房底層獲得充足的太陽光照，一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓間距較小，緯度較高的地區(qū)，樓間距較大。計算樓間距的關(guān)鍵是求出當?shù)囟寥盏恼缣柛叨?。北回歸線以北地區(qū)建房時，為保證一樓全年均有陽光照到,兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系應滿足L≥h·cotH.(h為樓高，H為冬至日當?shù)卣缣柛叨龋?。（如圖所示)正午太陽高度(H）的計算方法公式：H＝90°－兩點緯度差“兩點”指觀測點、太陽直射點。若兩點同在北（南)半球，兩點緯度差為大數(shù)減去小數(shù)；若兩點分屬于南北不同半球,兩點緯度差為兩點的緯度之和。如下圖所示：當太陽直射B點（10°N）時，A點（30°N）正午太陽高度是：HA＝90°－(A－B)＝90°－（30°－10°)＝70°當太陽直射B點（10°N)時，C點（23°26′S）正午太陽高度是：HC＝90°－（B＋C）＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′將公式“H＝90°－兩點緯度差”移項后為90°－H＝兩點緯度差，即：直射點與觀測點的正午太陽高度差，等于兩點的緯度差。1．我國某高中學生在某日中午前后，進行地理課的研究性學習活動。他們利用一根標桿,每隔1小時測量一次桿影的長度,并將測量結(jié)果繪制成示意圖(下圖）。據(jù)此完成(1)～（2)題.（1)測量的日期最可能是(）A．3月21日前后 B．6月22日前后C．9月23日前后 D．12月22日前后(2）該日全球正午太陽高度分布規(guī)律是。[解析]該地此日中午12時16分,桿影長度為0，說明此日有直射現(xiàn)象。題目中四個日期,我國境內(nèi)有直射現(xiàn)象的只能是北半球夏至日,即6月22日前后。夏至日太陽直射北回歸線，正午太陽高度從23°26′N向南北兩側(cè)遞減。［答案］(1)B（2)從北回歸線向南北兩則遞減晝夜長短的變化下面兩幅表格為某縣一中學生作息時間表(節(jié)選），思考下列問題.某縣一中學生作息時間表（夏季）時間內(nèi)容備注7：20～7：40起床7：40~8:00早操某縣一中學生作息時間表(冬季)時間內(nèi)容備注7:40～8:00起床8：00~8：20早操問題1(區(qū)域認知)夏季作息時間為什么比冬季作息時間提前？【提示】夏季日出早,白晝長;冬季日出晚，白晝短。問題2（綜合思維）九月份新學期開始至國慶節(jié)期間,白天和黑夜分別有什么變化?【提示】白天越來越短,黑夜越來越長.eq\o（[歸納總結(jié)]）1．晝夜長短的變化規(guī)律夏半年（北半球）春秋分冬半年（北半球）圖示直射點光照圖緯度變化北半球晝長夜短，緯度越高，晝越長，夏至日時，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象;南半球相反全球晝夜平分北半球晝短夜長，且緯度越高，晝越短，冬至日時，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象；南半球相反季節(jié)變化北半球：太陽處于①階段時，晝長夜短,晝漸長,夜?jié)u短；太陽處于②階段時，晝長夜短，晝漸短，夜?jié)u長；南半球相反全球晝夜平分北半球：太陽處于③階段時，晝短夜長,晝漸短,夜?jié)u長；太陽處于④階段時,晝短夜長,晝漸長，夜?jié)u短；南半球相反2。晝夜長短的計算（1）根據(jù)晝(夜)弧的長度計算晝長＝eq\f(晝弧所跨經(jīng)度數(shù)，15°)，夜長＝eq\f(夜弧所跨經(jīng)度數(shù)，15°）（2）根據(jù)日出、日落時間計算晝長＝（12－日出時間)×2＝(日落時間－12）×2夜長＝（24－日落時間）×2＝日出時間×2(3）根據(jù)相關(guān)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(shù)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。如北緯40°的地區(qū)晝長是15小時，則南緯40°的地區(qū)夜長為15小時。晝夜長短與太陽的方位（與日影朝向相反)1．日出、日落太陽的方位①太陽直射北半球，除晨昏線上緯度最高點(晨昏線與極晝、極夜邊緣緯線的切點）外，全球其余各地均是東北日出,西北日落。晨昏線上緯度最高點，則是正北日出，正北日落。②太陽直射南半球，除晨昏線上緯度最高點外，全球其余各地均是東南日出,西南日落。晨昏線上緯度最高點則是正南日出，正南日落。③太陽直射赤道,全球均是正東日出，正西日落。④時間變化規(guī)律是：同一地點日出、日落方位的變化同直射點的移動一致。2．正午太陽的方位正午日影朝向取決于太陽直射點的位置。①太陽直射的緯線上，太陽處于天頂（正上方)上。②太陽直射緯線以北的地區(qū),太陽處于正南方.③太陽直射緯線以南的地區(qū)，太陽處于正北方。2．下表為三地連續(xù)兩日日出與日落時刻(北京時間)，據(jù)此回答（1）～（3）題。時間地點當日次日日出日落日出日落①9：0023：008：5823：02②7：1918：417：2018:40③5：4018：485：3918：49(1）三地按緯度由高到低排列正確的是（)A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③②①(2)若③地為北京，則此時（）A．太陽直射點位于南半球且向北移B．地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快C．北極圈內(nèi)極晝的范圍逐漸擴大D．各地晝夜長短相差最小(3)我市某學校地理興趣小組的同學們觀察并記錄了11月份的日出、日落情況，下列記錄正確的是（)A．日出時間逐漸提前，日落時間逐漸推后B．日出、日落時間都逐漸推后C．日出時間逐漸推后，日落時間逐漸提前D．日出、日落時間都逐漸提前(1）B（2）C（3）C［從表中數(shù)據(jù)可以看出，①地晝長大于12小時，且晝逐漸變長(當日14小時，次日14小時04分)；②地晝長小于12小時,且晝逐漸變短（當日11小時22分,次日11小時20分)；③地晝長大于12小時，且晝逐漸變長（當日13小時08分，次日13小時10分）。第（1)題，①③兩地均晝長夜短,所以在太陽直射的半球,且緯度①高于③(緯度越高，晝越長），②與①③雖不在同一個半球，但是晝長最接近12小時，所以緯度最低，因此三地緯度由高到低為①③②。第(2)題，③地晝長夜短,且晝逐漸變長，如果③地為北京，則太陽直射北半球，直射點繼續(xù)向北移動。地球越來越接近遠日點，公轉(zhuǎn)速度逐漸變慢；北極圈內(nèi)極晝范圍逐漸擴大；除赤道地區(qū)外，全球各地晝夜長短相差逐漸變大。第（3)題，11月份北半球晝短夜長，且晝越來越短，夜越來越長，所以日出時間會逐漸推后，日落時間逐漸提前。］季節(jié)更替聯(lián)合國教科文組織已于2016年11月30日將中國的“二十四節(jié)氣”列入“人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表名錄”?！岸墓?jié)氣”是中國人古代通過觀察太陽周年運動而形成的時間知識體系，能反映季節(jié)變化，指導農(nóng)耕活動,被稱為中國的第五大發(fā)明.二十四節(jié)氣在赤道上的位置圖問題1（區(qū)域認知）四季成因是什么？【提示】由地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)共同作用產(chǎn)生。問題2（地理實踐)我國傳統(tǒng)四季如何劃分？【提示】我國傳統(tǒng)四季是以立春、立夏、立秋、立冬為起點劃分的。問題3(地理實踐)氣候統(tǒng)計四季是如何劃分的？【提示】氣候統(tǒng)計工作中一般把3、4、5三個月劃為春季，6、7、8三個月劃為夏季，9、10、11三個月劃為秋季,12、1、2三個月劃為冬季。南半球與北半球的季節(jié)正好相反。eq\o（［歸納總結(jié)])1．四季產(chǎn)生的原因從天文現(xiàn)象上看,地球上的四季變化是晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變化，這種變化取決于太陽直射點在緯度上的周年變化。如下圖所示：2．季節(jié)變化的緯度差異黃赤交角變化帶來影響的分析方法黃赤交角的大小變化帶來的影響，主要從直射點移動范圍的變化分析晝夜長短與正午太陽高度的變化，具體如下圖所示：3．下圖為我國北京、廣州、武漢、哈爾濱四個城市的季節(jié)分配示意圖。讀圖回答(1)~（2）題。（1)圖示季節(jié)分配自上而下依次為（)A．北京、廣州、武漢、哈爾濱B．北京、武漢、哈爾濱、廣州C．廣州、武漢、哈爾濱、北京D．廣州、北京、哈爾濱、武漢（2）關(guān)于季節(jié)更替的敘述，錯誤的是()A．低緯度地區(qū)季節(jié)更替不明顯B．中緯度地區(qū)季節(jié)更替明顯C．高緯度地區(qū)季節(jié)更替明顯D．季節(jié)更替取決于晝夜長短和正午太陽高度角的季節(jié)變化（1)D（2）C[第（1)題，緯度越低的地區(qū)熱量越充足，夏季時間應越長，故夏季時間由長到短的順序為緯度由低到高的順序,結(jié)合選項可知，D項正確。第(2）題，低緯度地區(qū)由于接受太陽輻射能較多，熱量變化極小，故季節(jié)變化不明顯，故A項正確；中緯度地區(qū)不同地區(qū)熱量差異明顯,季節(jié)性較強，故B項正確；高緯度地區(qū)接受太陽輻射能較少，溫度較低，季節(jié)變化不明顯，故C項錯誤；季節(jié)更替取決于晝夜長短和正午太陽高度角的變化，故D項正確。]全球晝夜長短分布示意圖全球晝夜長短分布示意圖探討1全球各地晝長變化的原因是什么？提示：由于太陽直射點的變化，全球各地的晝長不斷發(fā)生變化.探討2春秋分日全球各地的晝夜長短的變化規(guī)律是什么？與圖中哪一折線對應？提示：全球各地晝夜平分.b線。探討3夏至日全球各地的晝夜長短的變化規(guī)律是什么？對應圖中哪一折線？提示:北半球夏至日，北半球各緯度晝最長夜最短，緯度越高晝越長夜越短,北極圈及其以北出現(xiàn)極晝現(xiàn)象.南半球晝夜長短與北半球相反。a線.（1）認清縱、橫坐標要素。圖中共有地理緯度、時間變化和晝夜長短三個要素,體現(xiàn)了晝夜長短隨緯度或節(jié)氣變化而變化的過程.（2)緯度上注意赤道和南、北極圈上的晝長。赤道上總是晝夜平分；若北極圈上晝長24小時，為6月22日；若南極圈上晝長24小時，為12月22日。（3)節(jié)氣上注意二分和二至日的晝長。春、秋分日全球晝夜平分;夏至日晝長24小時的是北極圈及其以北地區(qū)，0小時的是南極圈及其以南地區(qū)；冬至日相反.（4)其他變式圖甲乙丙某同學對我國某地(地處120°E）每天的日出時間進行了一段時間的持續(xù)觀測與記錄，繪成下圖。完成（1)～（2）題.(1）圖中a點對應的節(jié)日可能是(）A．端午節(jié)B．勞動節(jié)C．國慶節(jié)D．元宵節(jié)（2)在圖中b點對應的日期，世界各地可能會發(fā)生的現(xiàn)象是（）A．日本春光明媚 B．北極出現(xiàn)極夜C．南非華人歡度春節(jié) D．澳大利亞冬雪紛飛［答案]（1）C（2）A（教師用書獨具)題組1正午太陽高度角的變化福建某中學研究性學習小組，設(shè)計了可調(diào)節(jié)窗戶遮陽板，實現(xiàn)教室良好的遮陽與采光。下圖示意遮陽板設(shè)計原理，據(jù)此回答1~2題。1．遮陽板收起，室內(nèi)正午太陽光照面積達一年最大值時（)A．全球晝夜平分B．北半球為夏季C．太陽直射20°SD．南極圈及其以南地區(qū)極晝2．濟南某中學生借鑒這一設(shè)計，若兩地窗戶大小形狀相同，則應做的調(diào)整有（)①安裝高度不變,加長遮陽板②安裝高度不變,縮短遮陽板③遮陽板長度不變，降低安裝高度④遮陽板長度不變，升高安裝高度A．①③ B．①④C．②③ D．②④1．D2。A［第1題,福建位于北回歸線以北，室內(nèi)正午太陽光照面積達到一年中最大值即為正午太陽高度最小的時候，冬至太陽直射南回歸線.故選D.第2題，濟南較福建緯度高,且都位于北回歸線以北.所以濟南正午太陽高度比福建小,太陽光線入射角度小，若想達到同樣遮陽與采光效果。安裝高度不變，則加長遮陽板，若遮陽板長度不變則降低安裝高度。故選A.]題組2晝夜長短的變化讀某地晝長季節(jié)變化圖，回答3～4題。3．該圖反映的地點是（）A．北極點 B．北極圈C．南極點 D．南極圈4．下列日照圖所示日期與上圖中B點所代表的日期相同的是（圖中陰影處表示黑夜)（）3．B4。B［第3題，圖示中6月22日晝長24小時,12月22日晝長為0小時，可知該地位于66°34′N。第4題,B點是12月22日，北極圈及其以北出現(xiàn)極夜。]題組3季節(jié)更替地球的公轉(zhuǎn)，除了會導致一個地點的正午太陽高度和晝夜長短的變化外，還會導致四季的變化。據(jù)此回答5～6題。5．從天文含義看,夏季就是（）A．一年中平均氣溫最高的季節(jié)B．一年中出現(xiàn)極晝的季節(jié)C．一年中地球與太陽距離最