2022高中地理《地球的公轉(zhuǎn)》學(xué)案湘教版

第三節(jié)地球的運動第2課時地球的公轉(zhuǎn)[學(xué)習(xí)目標]1.通過實驗演示，理解地球公轉(zhuǎn)的方向、周期、速度等。2.了解黃赤交角的概念及大小，理解其對太陽直射點移動狀況的影響。3.繪圖分析說出正午太陽高度的大小和晝夜長短隨緯度和季節(jié)的變化規(guī)律，總結(jié)出四季更替的原因。一、地球的公轉(zhuǎn)1．軌道：地球繞太陽運行的路徑叫公轉(zhuǎn)軌道。地球公轉(zhuǎn)軌道面叫①黃道面。地球公轉(zhuǎn)的軌道是一個橢圓，太陽位于橢圓的一個②焦點上。2．方向：沿公轉(zhuǎn)軌道自③西向④東。3．速度：每天向東移動約⑤59′。4．周期：地球公轉(zhuǎn)的周期為⑥1年，約為⑦365日⑧6時⑨9分。5．黃赤交角：地球的赤道面與黃道面之間的夾角，叫黃赤交角，約為⑩°。也可以說地軸與黃道面之間約呈?°的夾角。二、地球公轉(zhuǎn)的地理意義1．原因：由于?黃赤交角的存在，使得地球位于公轉(zhuǎn)軌道的不同位置時，太陽光線直射點的?緯度位置不同。2．表現(xiàn)：太陽直射點的南北移動、各地正午太陽高度的變化、?晝夜長短的變化以及?四季的更替、?五帶的劃分。3．五帶：南、北回歸線之間，是一年之中獲得太陽輻射能量最多的區(qū)域，稱為熱帶。?南、北極圈之內(nèi)，是地球上最寒冷的區(qū)域，稱為寒帶。南、北半球熱帶與寒帶之間，是南、北溫帶。4．正午太陽高度：太陽相對于?地平面的高度角叫太陽高度，太陽高度的最大值為?90°。各地太陽高度在地方時?12時時最大，稱為正午太陽高度。正午太陽高度在太陽光直射的緯線最eq\o(○,\s\up1(21))大，向南、北兩側(cè)逐漸降低。5．晝夜長短變化：當太陽光直射北半球時，北半球晝eq\o(○,\s\up1(22))長夜eq\o(○,\s\up1(23))短，緯度越高，晝越eq\o(○,\s\up1(24))長，夜越eq\o(○,\s\up1(25))短，在北極圈內(nèi)，出現(xiàn)太陽整日不落的eq\o(○,\s\up1(26))極晝現(xiàn)象；在南半球則晝eq\o(○,\s\up1(27))短夜eq\o(○,\s\up1(28))長，緯度越高，晝越eq\o(○,\s\up1(29))短，夜越eq\o(○,\s\up1(30))長，在南極圈內(nèi)，出現(xiàn)eq\o(○,\s\up1(31))極夜現(xiàn)象；eq\o(○,\s\up1(32))赤道上各地的晝夜長短基本上沒有什么變化。6．四季變化：地球公轉(zhuǎn)造成地球eq\o(○,\s\up1(33))中緯度地區(qū)形成明顯的四季變化。eq\o(○,\s\up1(34))夏季是一年中白晝較長、正午太陽高度較大的季節(jié)；eq\o(○,\s\up1(35))冬季是一年中白晝較短、正午太陽高度較小的季節(jié)；eq\o(○,\s\up1(36))春秋兩季是冬夏兩季的過渡季節(jié)。探究點一地球的公轉(zhuǎn)【探究材料】實驗：探究太陽直射點的回歸運動。1.實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗，形象直觀地觀察太陽直射點的南北移動。2.實驗材料準備：地球儀一個、小燈泡及燈泡座、可套在小燈泡上的燈罩筒。3.實驗過程：（1）將電燈座固定在桌子的正中央，并將燈泡固定在燈座上充當太陽。（2）在距離燈泡的適當距離處放一個地球儀代表地球。（3）將燈罩筒一端套在燈泡上，使另一端直射出的光為一束平行光。（4）打開燈泡開關(guān)，并將房間其他燈關(guān)閉，讓從燈罩筒射出的光束直射到地球儀上，讓________始終指向一個方向，并移動地球儀。4.實驗結(jié)果：若每步實驗做得到位，在此實驗過程中，你將觀察到________________________________________________________________________。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是________________________________________。5.實驗總結(jié)在此實驗過程中，有的同學(xué)并未觀測到上述結(jié)果，你認為可能的原因是什么？6.若黃赤交角變?yōu)椤?，太陽直射的范圍將會如何變化？若黃赤交角變?yōu)?或90°后，地球?qū)⒃鯓永@日公轉(zhuǎn)。太陽直射點還有沒有回歸運動？【探究歸納】3.④地軸4.太陽直射點在南北回歸線間往返移動地軸的空間指向不變，黃赤交角的大小不變5.地心未與平行光束在同一平面上，地軸與桌面的夾角不是°。6.若黃赤交角變?yōu)椤?，則太陽直射點在°N～°S之間移動，太陽直射范圍變大。黃赤交角變?yōu)?°時；地球正著繞日公轉(zhuǎn)，太陽一直直射赤道，無回歸運動。黃赤交角變?yōu)?0°時；地球躺著繞日公轉(zhuǎn)，太陽一直直射極點，地球一半永遠是極夜，另一半永遠是極晝。【規(guī)律總結(jié)】地球公轉(zhuǎn)速度的變化【考例探究1】讀圖，回答下列問題。(1)圖中有一處明顯錯誤，請改正。(2)A為______星，B為________面；C為________面。α、β二角中，________為黃赤交角，度數(shù)是____。(3)黃赤交角度數(shù)與回歸線度數(shù)的關(guān)系是________。(4)地球在公轉(zhuǎn)過程中表現(xiàn)出的特點是________________和________________基本不變。(5)由于____________的存在，使太陽直射點在________________(緯線)和________________(緯線)之間作周期性往返運動。答案(1)上圖中的地球自轉(zhuǎn)方向畫反了，正確畫法如下圖所示。(2)北極黃道赤道α°(3)數(shù)值相等(4)地軸空間指向黃赤交角大小(5)黃赤交角(或α)北回歸線°)南回歸線°S)(兩者前后順序可對調(diào))解析第(1)題，地球的自轉(zhuǎn)方向是自西向東，在北極上空看為逆時針方向，所以圖中錯誤之處為地球自轉(zhuǎn)方向畫反了。第(2)題，較為簡單，注意地軸與赤道面垂直，所以C為赤道面，那么，B為黃道面，自然B、C面之間的夾角α為黃赤交角，度數(shù)為°。實際上，黃赤交角的度數(shù)即太陽直射點南北移動的最大范圍的界限，即南北回歸線°N)。第(4)題，地球在自轉(zhuǎn)的同時，也繞著太陽公轉(zhuǎn)，同時地軸的傾斜方向在空間上是穩(wěn)定的，始終指向北極星附近。第(5)題，由于黃赤交角的存在，且地球在運動中的地軸的傾斜方向保持不變，導(dǎo)致太陽直射點在南北回歸線之間作周期性往返運動。探究點二正午太陽高度的變化【探究材料】2022年6月，趙亮的父母在“陽光花園”購買了一套位于一層的住房。2022年1月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽光全被前排樓房擋住了。他感到很困惑，那天看房時，小院內(nèi)陽光充足，怎么才過了幾個月，陽光就被擋住了呢？1．你能結(jié)合上圖幫趙亮分析一下原因嗎？2．深圳一研究性學(xué)習(xí)小組，研究后他們認為：在一個窗戶朝正南的房間里，全年正午陽光都能照射到房內(nèi)。你認為是否正確？為什么？3．下圖是他們繪制的冬至日旗桿影子在日出、正午、日落時的示意圖。該圖表達是否正確？為什么？4．“太陽高度”“正午太陽高度”“太陽直射”有何區(qū)別？【探究歸納】1．正午樓房影子的長度隨正午太陽高度的變化而變化。正午太陽高度越高，影子越短；反之，越長。陽光花園的正午太陽高度1月時比6月要小得多，因此看房時影子也要長得多。2．不正確；深圳位于北回歸線以南，夏至日前后，陽光不能進入房內(nèi)。3．不正確；正午旗桿影子小于日出與日落時旗桿影長。4．太陽高度指入射光線與觀測者所在地平面的夾角。一日內(nèi)最大的太陽高度才稱為正午太陽高度。太陽光線與地平面夾角為90°時，稱為太陽直射?！疽?guī)律總結(jié)】1．正午太陽高度的分布變化規(guī)律(1)正午太陽高度的分布規(guī)律：由直射點所在緯度向南北兩側(cè)遞減。(2)eq\a\vs4\al(隨季節(jié),變化)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(北回歸線及其以北地區(qū)；夏至日達到最大值，冬至日達到最小值,南回歸線及其以南地區(qū)：冬至日達到最大值，夏至日達到最小值,回歸線之間的地區(qū)：太陽兩次直射，但回歸線上直射一次))2．正午太陽高度的計算正午太陽高度的計算公式：H＝90°－直射點與所求地點緯度之差。若直射點與所求地點同在南半球或者同在北半球，兩點緯度差為大數(shù)減去小數(shù)；若直射點與所求地點分屬于南北不同半球，兩點緯度差為兩緯度之和。各地正午太陽高度的計算除按公式H＝90°－|α±φ|計算外，利用圖示法也非常便捷。如上圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(40°N)正午太陽高度是：HA＝90°－eq\x\to(AB)＝90°－(40°－10°)＝60°當太陽直射B點(10°N)時，C點°S)正午太陽高度是：HC＝90°－eq\x\to(BC)＝90°－(10°＋°)＝°若計算出某地正午太陽高度等于零，說明此點此時在晨昏線上；若小于零，說明此點此時為極夜。3．正午太陽高度的應(yīng)用(1)計算樓間距(以北半球為例)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。解題關(guān)鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨?，并計算影長。公式：L＝H·cotα，α＝90°－(φ±°)其中φ為當?shù)氐牡乩砭暥取?2)計算熱水器安裝角度要最大限度地利用太陽能資源，應(yīng)該合理設(shè)計太陽能熱水器的傾斜角度，使太陽能熱水器集熱板與太陽光線垂直，提高太陽能熱水器的效率。即α＋H＝90°時效果最佳。太陽能熱水器的安裝傾角＝緯度差(即當?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c緯度的差值)?！究祭骄?】下圖為6月22日與12月22日地球表面四地正午太陽高度。讀圖回答(1)～(2)題。(1)四地按地球自轉(zhuǎn)線速度由大到小排列，依次是()A．甲、乙、丙、丁B．乙、丙、丁、甲C．丙、丁、甲、乙D．丁、甲、乙、丙(2)四地自北向南排列，依次是()A．甲、乙、丙、丁B．甲、丙、丁、乙C．丁、乙、丙、甲D．甲、丙、乙、丁答案(1)B(2)D解析6月22日，丙地正午太陽高度角為90°，當?shù)貫?3°26′N；甲地6月22日正午太陽高度在52°左右，12月22日正午太陽高度在6°左右，且為四地中最小，可判斷甲地位于北回歸線以北；丁地12月22日正午太陽高度在62°左右，6月22日正午太陽高度為四地中最小，可判斷丁地位于南回歸線以南；乙地接近南回歸線，且位于南回歸線以北。丁地12月22日太陽高度比甲地6月22日正午太陽高度大，說明丁比甲地更接近回歸線，緯度比甲地低。四地緯度由低到高排列為乙—丙—丁—甲。自北向南依次是甲—丙—乙—丁。緯度越高，線速度越小，所以四地線速度由大至小為乙—丙—丁—甲。探究點三晝夜長短的變化【探究材料】人們一直夢想著能在太空中旅行，能欣賞宇宙的奇觀。其實我們都是太空旅行者。地球用天繞行太陽一周，并用5小時自轉(zhuǎn)一圈。我們習(xí)以為常的日月星辰東升西落，一年四季的輪回更替，晝夜長短的變化，都是地球運動的結(jié)果。天安門廣場每天升國旗的時間在特色的公告牌上公布。國家規(guī)定每天日出時間升旗，以象征五星紅旗與太陽同升。因為每天日出時間有變化，升旗時間也隨之變化。1．是什么原因?qū)е旅刻烊粘鰰r間的變化？2．學(xué)校的作息時間表因季節(jié)不同而調(diào)整，冬季的起床時間明顯晚于夏季，這是為什么？3．黑龍江省的漠河鎮(zhèn)有我國的“北極村”之稱，每年都有一段時間出現(xiàn)“白夜”現(xiàn)象，你知道是什么時間出現(xiàn)嗎？原因何在？【探究歸納】1．由于太陽直射點的移動導(dǎo)致晝夜長短的變化。故每天日出時間不同。2．冬季晝短，夏季晝長，故冬季的起床時間要明顯晚于夏季。3．夏至日，出現(xiàn)“白夜”現(xiàn)象。因為漠河鎮(zhèn)緯度高，夏至日太陽直射北回歸線，晝最長，太陽幾乎全部在地平線以上?！疽?guī)律總結(jié)】1．晝夜長短變化的原因及時空變化規(guī)律太陽直射點的移動結(jié)果之一是形成了地球上晝夜長短的變化。2．太陽直射點與晝夜長短的關(guān)系（1）太陽直射點所在的半球(該半球為夏半年)，晝長夜短，緯度越高，白晝越長；另一半球(冬半年)晝短夜長，緯度越高，白晝則越短。（2）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。太陽直射北回歸線時，北半球各地晝最長，夜最短，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，而南半球則晝最短，夜最長，南極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。太陽直射南回歸線時則相反。（3）赤道上全年晝夜等長，春秋分日全球晝夜等長。（4）南北半球相同緯度的地方晝長、夜長剛好相反。【考例探究3】據(jù)報道，某年3月9日，我國科考隊員在中國北極黃河站(78°55′N,11°56′E)觀看了極夜后的首次日出。完成(1)～(3)題。(1)當日，科考隊員在黃河站看到日出時，北京時間約為()A．10時B．13時C．16時D．19時(2)當日，日落于黃河站的()A．東方B．西方C．南方D．北方(3)據(jù)此推算，黃河站此次極夜開始的時間約在前一年的()A．9月21～30日B．10月1～10日C．10月11～20日D．10月21～30日答案(1)D(2)C(3)B解析第(1)題，首先明確3月9日在黃河站觀看極夜后首次日出時，晨昏線應(yīng)和78°55′N相切，切點過11°56′E，即11°56′E為12時，可求出北京時間約為19時。第(2)題，由上題解析知，該日黃河站夜長24小時，12時日出，12時日落，此時太陽在正南方地平面。第(3)題，晝夜長短的變化規(guī)律和太陽直射點的移動規(guī)律是一致的，都有時間上的對稱性。因此黃河站極夜結(jié)束時3月9日距春分3月22日的時間應(yīng)和極夜開始時距9月23日的時間相等，前者為春分前13天，則后者為秋分后13天，故選B。【基礎(chǔ)過關(guān)】1．下列四幅表示地球繞日公轉(zhuǎn)的示意圖中(從北極上空看)，正確的是()答案B解析從北極上空看，地球逆時針方向繞太陽公轉(zhuǎn)。當?shù)厍蛭挥诮拯c時是1月初，太陽直射點位于南半球。2．2022年元旦這一天()A．太陽直射點在北半球且南移B．太陽直射點在北半球且北移C．太陽直射點在南半球且南移D．太陽直射點在南半球且北移答案D解析從冬至日到春分日，太陽直射點位于南半球且向北移，元旦位于其間。3．下圖為地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖。地球從甲運行到乙期間，重慶的正午太陽高度()A．逐漸減小B．逐漸增大C．先減小后增大D．先增大后減小答案B解析根據(jù)日地距離可知，甲位于近日點附近，為1月初；地球運動到乙時距離遠日點還很遠，尚未達到夏至日。在此期間，太陽直射點向北回歸線移動，距離重慶越來越近，故太陽高度越來越大。下表所列的是6月22日甲、乙、丙、丁四地的白晝時間，讀表完成4～5題。甲地乙地丙地丁地白晝時間5小時30分9小時09分11小時25分13小時56分4.四地中屬于南半球的是()A．甲地、乙地B．甲地、乙地、丁地C．丁地D．甲地、乙地、丙地5．四地所處緯度從低到高順序排列的是()A．甲、乙、丙、丁B．丙、丁、乙、甲C．丁、丙、乙、甲D．甲、乙、丁、丙答案解析第4題，6月22日這一天，北半球各地的晝大于12小時，南半球各地的晝小于12小時。第5題，赤道晝夜等長，各12小時。離赤道越近(緯度越低)，晝長越接近12小時?！灸芰μ嵘孔x“地球赤道面與公轉(zhuǎn)軌道面示意圖”，完成6～7題。6．代表黃赤交角的是()A．①B．②C．③D．④7．若黃赤交角擴大，我國北方地區(qū)開闊平地上的新建住宅樓之間的距離與同高度的原住宅樓之間距離相比，間距應(yīng)該()A．擴大B．縮小C．不變D．隨意答案解析第6題，地球公轉(zhuǎn)軌道面是黃道面，它與赤道面的夾角就是黃赤交角。第7題，若黃赤交角擴大，則回歸線的度數(shù)相應(yīng)增加，冬至日時，我國北方地區(qū)的正午太陽高度角將減小，住宅樓的影子將增加，樓間距也應(yīng)擴大。讀下圖，回答8～9題。8．圖中C點的晝長為()A．24小時B．12小時C．10小時D．20小時9．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．昆明答案解析第8題，從圖中信息可知圖中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，所以晝長約是20小時。第9題，圖中所示的日期為夏至日，夏至日時，太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)白晝時間達到一年中最大值，且越往北，白晝時間越長。下圖為北半球中緯度某地某日5次觀測到的“近地面氣溫垂直分布示意圖”。當日天氣晴朗，日出時間為5時。讀圖回答下題。10．當?shù)卦撊?)A．日落時間為17時B．與?？谙啾劝讜冚^長C．正午地物影子年內(nèi)最長D．正午太陽位于正北方向答案B解析據(jù)題干當?shù)貫楸卑肭蛑芯暥惹?時日出可分析出：日落時間為19時，晝長夜短，緯度越高晝越長；太陽直射點位于赤道與北回歸線之間，正午地物影子不是年內(nèi)最長，正午太陽位于正南方向。故本題選B。11．讀圖，回答下列問題。(1)此圖中陽光直射的緯線是____________，地方時為0時的經(jīng)線是________，圖中AB是______(填“晨”或“昏”)線。(2)這一天是______月______日前后，北