1.2地球公轉(zhuǎn)的地理意義（第2課時）學(xué)案高二地理選擇性必修1

第二節(jié)地球的公轉(zhuǎn)第2課時地球公轉(zhuǎn)的地理意義【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、正午太陽高度1.概念:當(dāng)?shù)氐胤綍r為①的太陽高度。

2.變化規(guī)律(1)同一時刻:由太陽直射點所在緯度向南北兩側(cè)②。

(2)夏至日:北回歸線及其以北各緯度達(dá)到一年中的③。

(3)冬至日:南回歸線及其以南各緯度達(dá)到一年中的④。

(4)春分日和秋分日:自赤道向南北兩側(cè)⑤。

3.正午太陽高度的計算:兩地(直射點、所求地點)的正午太陽高度差=兩地的⑥。

二、晝夜長短1.變化規(guī)律(北半球)(1)夏半年(自春分日至秋分日):太陽直射北半球,北半球晝長⑦夜長,緯度越高,晝⑧;夏至日時,晝長達(dá)到一年中的⑨,北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。

(2)冬半年(自秋分日至次年春分日):太陽直射南半球,北半球晝長⑩夜長,緯度越高,晝;冬至日時,晝長達(dá)到一年中的,北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。

(3)春分日和秋分日:太陽直射,全球各地晝夜等長,各為12小時。

2.晝長的計算(1)晝弧度數(shù)÷15°。(2)24小時×?xí)兓￠L占整個緯線圈長的比例。(3)[12日出時間(地方時)]×2。(4)日落時間日出時間。三、四季1.夏季:白晝長,正午太陽高度大。2.冬季:白晝短,正午太陽高度小。3.春、秋季:冬、夏兩季的過渡季節(jié)?！敬鸢浮竣?2時②遞減③最大值④最大值⑤遞減⑥緯度差⑦大于⑧越長⑨最大值⑩小于越短最小值赤道【合作探究】情境導(dǎo)入北京天安門廣場國旗的升降時間是根據(jù)北京的日出日落時間確定的,其具體時間由北京天文臺的天文專家專門計算。早晨,當(dāng)太陽的上部邊緣與天安門廣場所見地平線重合時,為升旗時間。天安門廣場升旗時間為什么要不斷調(diào)整?產(chǎn)生該現(xiàn)象的根本原因是什么?主題1：晝夜長短的變化規(guī)律及推算主題探究情境12022年夏季,小明在從新加坡去北歐旅游的過程中,發(fā)現(xiàn)新加坡晝長為12小時左右,越向北走,一日之中白晝就越長,到了斯堪的納維亞半島北部時,竟然出現(xiàn)了極晝現(xiàn)象。下圖示意二分二至日不同緯度晝夜長短的變化。任務(wù)1觀察對比三圖,思考晨昏線與太陽光線的關(guān)系?！敬鸢浮砍炕杈€與太陽光線是相互垂直的。任務(wù)2結(jié)合圖,分析春、秋分日時全球晝夜長短的分布規(guī)律。【答案】春、秋分日時全球各地晝夜等長。任務(wù)3結(jié)合圖,分析北半球夏至日時晝夜長短的分布規(guī)律。哪個范圍的晝夜長短達(dá)到一年中的最大值,哪個范圍達(dá)到一年中的最小值?【答案】北半球夏至日,北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。從北極圈向南到南極圈晝漸短、夜?jié)u長;此時北半球晝長夜短,南半球晝短夜長。北半球晝長達(dá)到一年中的最大值,夜長達(dá)到一年中的最小值;南半球相反。任務(wù)4結(jié)合圖,分析北半球冬至日時全球晝夜長短的分布規(guī)律。哪個范圍的晝夜長短達(dá)到一年中的最大值,哪個范圍達(dá)到一年中的最小值?【答案】北半球冬至日時,北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象,南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,從北極圈向南到南極圈晝漸長、夜?jié)u短,此時的北半球晝短夜長,南半球晝長夜短。南半球晝長達(dá)到一年中的最大值,夜長達(dá)到一年中的最小值;北半球相反。任務(wù)5總結(jié)太陽直射點的半球位置和晝夜長短、極晝極夜分布的關(guān)系?！敬鸢浮刻栔鄙涞陌肭驎冮L夜短,晝長隨緯度升高而變長,極點附近出現(xiàn)極晝;另一半球晝短夜長,晝長隨緯度升高而變短,極點附近出現(xiàn)極夜。情境2晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分。位于晝半球的部分稱為晝弧,位于夜半球的部分稱為夜弧。經(jīng)過晝弧中點經(jīng)線的地方時為12時,日出、日落時間關(guān)于正午12時對稱;經(jīng)過夜弧中點經(jīng)線的地方時為0時,日出、日落時間關(guān)于0時對稱。任務(wù)1如圖Ⅰ所示,如果利用晝(夜)弧所跨的經(jīng)度數(shù)來計算晝(夜)長,那么圖Ⅱ中D點晝弧、夜弧所跨經(jīng)度數(shù)分別是多少?晝長、夜長分別為多少小時?【答案】D點晝弧度數(shù)=240°,晝長=240°/15°=16小時;D點夜弧度數(shù)=120°,夜長=120°/15°=8小時。任務(wù)2結(jié)合材料及圖Ⅲ,思考同一地點的上午時長與下午時長有什么關(guān)系?前半夜時長與后半夜時長有什么關(guān)系?根據(jù)上題所計算出的D點的晝(夜)長,用D點日出地方時計算D點的晝長和夜長,并計算出D點日落地方時,再用日落地方時來計算D點的晝長和夜長?！敬鸢浮客坏攸c的上午時長與下午時長相等,前半夜時長與后半夜時長也相等。D點日出:4時(121/2晝長),晝長=(正午12時日出時間)×2=(124)×2=16小時;夜長=(日出時間0時)×2=(40)×2=8小時。D點日落:20時(日出+日落=24時),晝長=(日落時間12)×2=(2012)×2=16小時;夜長=(24日落時間)×2=(2420)×2=8小時。素養(yǎng)培育升國旗與日出——培育地理實踐力情境天安門廣場國旗的升降時間,是根據(jù)北京市的日出日落時間確定的。日期不同,國旗的升降時間也有所差異。每年1月11日到6月6日,升旗由早晨7時36分逐漸提前到凌晨4時46分,平均每天依次提前約1分鐘;6月22日至12月30日,升旗時間由4時46分逐漸推遲到7時36分,平均每天推遲52秒鐘。12月31日到1月10日與6月7日到6月21日,每天的升旗時間分別為恒定的7時36分與4時46分。國旗的降旗時間同樣分為逐漸推遲和逐漸提前的兩個時段。遇到陰天、雨天和雪天,升旗和降旗的時間與前一天相同。任務(wù)1從游覽時間上看,我們中學(xué)生去北京旅游,應(yīng)選擇暑假去,還是寒假去?為什么?【答案】最好選擇暑假去。因為暑假時為夏季,白天時間長,游覽時間充足。任務(wù)2天安門廣場升國旗的時間隨不同季節(jié)調(diào)整的原因是什么?【答案】天安門廣場的升旗時間是根據(jù)北京的日出時間確定的,日出日落時間是與晝長直接相關(guān)的。由于地球的公轉(zhuǎn),晝長隨季節(jié)有規(guī)律地變化。任務(wù)3每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日兩個時段,北京的晝長如何變化?【答案】每年1月11日至6月6日北京的晝長逐漸變長,每年6月22日至12月30日北京的晝長逐漸變短。知識小結(jié)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決定晝夜長短狀況。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周圍出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。如下圖所示:2.晝夜長短變化——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,它決定晝長、夜長的變化趨勢,緯度高低決定晝夜長短的變化幅度。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,晝夜長短變化幅度越大。如下圖所示:3.晝夜長短的季節(jié)變化4.晝夜長短的緯度變化5.晝夜長短的計算方法(1)根據(jù)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(shù)=晝弧度數(shù)15°(2)根據(jù)日出日落時間求晝長、夜長①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)×2②夜長=24時晝長(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40°N地區(qū)晝長為15小時,則40°S地區(qū)夜長也為15小時。6.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: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。對點訓(xùn)練下表中所列的時間是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白晝時長。讀表,回答1~2題。甲地乙地丙地丁地白晝時長5小時30分9小時09分11小時25分13小時56分1.四地所處位置從南到北排列正確的是()。A.甲、乙、丙、丁B.甲、乙、丁、丙C.丙、丁、乙、甲D.丁、丙、乙、甲【答案】D【解析】12月22日,太陽直射南回歸線,越向南白晝時間越長,所以自南向北依次為丁、丙、乙、甲。2.四地中位于南半球的是()。A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地【答案】D【解析】12月22日,太陽直射南半球,南半球晝長夜短,所以晝長大于12小時,四地中白晝時長大于12小時的只有丁地。主題2：正午太陽高度的變化規(guī)律與應(yīng)用主題探究情境1二分二至日不同緯度正午太陽高度示意圖。任務(wù)1表示春分日和秋分日不同緯度的正午太陽高度變化的是哪幅圖?表示夏至日不同緯度正午太陽高度變化的是哪幅圖?表示冬至日不同緯度正午太陽高度變化的是哪幅圖?說出判斷的理由?！敬鸢浮勘硎敬?、秋分日的是圖甲。理由:春分日和秋分日時,太陽直射赤道,赤道的正午太陽高度為90°,正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減。表示夏至日的是圖乙。理由:夏至日時,太陽直射北回歸線,北回歸線的正午太陽高度為90°,正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。表示冬至日的是圖丙。理由:冬至日時,太陽直射南回歸線,南回歸線的正午太陽高度為90°,正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。任務(wù)2總結(jié)正午太陽高度的變化規(guī)律?！敬鸢浮繌奶栔鄙潼c所在的緯度向南北兩側(cè)遞減。任務(wù)3總結(jié)北回歸線以北、南回歸線以南的各地正午太陽高度在一年中何時達(dá)到最大值,何時達(dá)到最小值?！敬鸢浮勘被貧w線以北的各地區(qū),夏至日正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值,冬至日正午太陽高度達(dá)到一年中的最小值;南回歸線以南的各地區(qū),冬至日正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值,夏至日正午太陽高度達(dá)到一年中的最小值。任務(wù)4歸納回歸線之間的各地,正午太陽高度在一年中何時達(dá)到最大值,何時達(dá)到最小值?！敬鸢浮勘被貧w線與赤道之間:當(dāng)太陽直射時,正午太陽高度在一年中達(dá)到最大值,為90°,冬至日正午太陽高度在一年中達(dá)到最小值。南回歸線與赤道之間:當(dāng)太陽直射時,正午太陽高度在一年中達(dá)到最大值,為90°,夏至日正午太陽高度在一年中達(dá)到最小值。情境2對于太陽能熱水器來說,當(dāng)集熱板與太陽光線垂直時,集熱效果最好。洛陽一學(xué)生對太陽能熱水器進(jìn)行了改造(如下圖),把熱水器裝在一個大玻璃箱中,并將支架改造成活動方式,為使熱水器有最好的效果,可適時調(diào)節(jié)支架改變熱水器集熱板與地面的夾角。任務(wù)19月23日,測得洛陽的正午太陽高度為55°,請利用公式計算洛陽的地理緯度。此時與洛陽正午太陽高度相等的另一地的緯度是多少?【答案】H=90°(洛陽緯度0°)=55°,可知洛陽緯度=35°N。另一地的緯度為35°S。任務(wù)2若要使太陽光線與集熱板垂直,則正午太陽高度(H)和集熱板與地面夾角(α)之間的關(guān)系如何?【答案】正午太陽高度(H)與夾角(α)之和為90°。任務(wù)39月23日,如何調(diào)節(jié)支架可以使集熱效果最好?【答案】根據(jù)H+α=90°,求得α=35°,即集熱板與地面夾角調(diào)節(jié)為35°,集熱效果最好。素養(yǎng)培育生活應(yīng)用——培育地理實踐力情境材料一近年來,隨著城市建設(shè)速度加快,住宅建設(shè)用地供應(yīng)緊張,加之一些城市在新建住宅樓規(guī)劃審批環(huán)節(jié)中存在漏洞,有些開發(fā)商違規(guī)施工,超規(guī)劃建設(shè),導(dǎo)致新建住宅樓層數(shù)過多,密度過大,影響相鄰建筑的通風(fēng)、采光,使基于“陽光權(quán)”引發(fā)的糾紛日益增多。《中華人民共和國民法典》規(guī)定:“建造建筑物,不得違反國家有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),不得妨礙相鄰建筑物的通風(fēng)、采光和日照。”材料二下圖為濟(jì)南在二分二至日的正午太陽高度示意圖。任務(wù)1材料所示影響建筑物采光和日照的主要因素有哪些?【答案】正午太陽高度、樓間距、樓高等。任務(wù)2材料二中,①②③分別表示哪一日的正午太陽高度?其中,決定濟(jì)南樓間距大小的是哪一個?這一天,全球正午太陽高度的變化規(guī)律是怎樣的?【答案】①表示夏至日,②表示春、秋分日,③表示冬至日。其中,③決定濟(jì)南樓間距的大小。冬至日,全球正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。任務(wù)3根據(jù)材料二判斷濟(jì)南正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律?！敬鸢浮繚?jì)南位于北回歸線以北,正午太陽高度夏至日最大,冬至日最小。知識小結(jié)1.正午太陽高度隨緯度的變化——“近大遠(yuǎn)小”從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減;離直射點距離越近(緯度差越小),正午太陽高度越大。如下圖所示:夏至日:正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。冬至日:正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。春分日和秋分日:正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減。2.正午太陽高度隨季節(jié)的變化——“來增去減”北半球節(jié)氣達(dá)最大值的地區(qū)達(dá)最小值的地區(qū)夏至日北回歸線及其以北各緯度南半球各緯度冬至日南回歸線及其以南各緯度北半球各緯度春分日和秋分日赤道南、北極點即直射點向本地所在緯線移來,則正午太陽高度增大,遠(yuǎn)去則減小。如下圖所示:3.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(shù)減去小數(shù);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。4.正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時:當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中的最大值時,此時日影最短,當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)確定房屋的朝向:在北回歸線以北地區(qū),正午太陽位于南方,房屋朝南;在南回歸線以南地區(qū),正午太陽位于北方,房屋朝北。(3)判斷日影長短及方向:太陽高度越大,影子越短,太陽高度越小,影子越長。一天中日影的變化規(guī)律:日出最長正午最短日落最長,且日影方向與太陽方位相反。(4)樓房間距問題以北回歸線以北地區(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(yuǎn)的關(guān)系如上圖所示(H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨?,L應(yīng)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根據(jù)正午太陽高度的變化來調(diào)整角度,集熱板與地面之間的夾角α應(yīng)等于當(dāng)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(dāng)?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c緯度的差值)。對點訓(xùn)練濟(jì)南市(36.5°N)高中某班組織了一次地理研學(xué)活動,活動以考察某房地產(chǎn)公司的樓盤(樓層為32層,層高3m,樓間距為55m)為主,目的是培養(yǎng)學(xué)生的地理實踐力,運用所學(xué)地理知識解決生活中的實際問題?？疾爝^程中,班級被分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個小組,各小組的任務(wù)不同。據(jù)此回答1~2題。1.Ⅰ組的任務(wù)是幫購房者選擇最優(yōu)樓層,購房者想以最經(jīng)濟(jì)實惠的價格購入一套一年四季采光都不受影響的房子(中間樓層以上會隨樓層的升高價格逐漸遞增),通過計算得出,購房者的最優(yōu)樓層是(tan30°≈0.58)()。A.20層B.22層C.24層D.26層2.Ⅲ組的任務(wù)是幫購房者選擇合適的車位,停車場(長度與樓寬—致)現(xiàn)只剩下甲、乙、丙、丁四個車位,需選擇夏季被曬時間最短的車位,最合適的車位是()。A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】1.B2.D【解析】第1題,為保證樓層一年四季采光不受影響,需計算冬至日陽光不被遮擋的樓層范圍。冬至日的正午太陽高度H=90°(36.5°+23.5°)=30°,計算冬至日不被遮擋的樓高h(yuǎn),tanH=X/L(H=30°,L=55m),X≈32m,則h=(32×3)32=64m,因為63(21層)<64<66(22層),且均處在中間樓層以上范圍,故選擇22層最為經(jīng)濟(jì)實惠。第2題,夏季北半球日出東北、日落西北,正午太陽高度為一年中最大,停車場位于樓房正北側(cè)且停車場長度與樓寬一致,因此中部靠南的位置遮陰時間最長,被曬時間最短,故最合適的車位是丁?！倦S堂檢測】思維構(gòu)建【答案】①晝夜長短②正午太陽高度③四季即時訓(xùn)練讀12月22日甲、乙、丙、丁四個城市晝夜長短(陰影部分表示黑夜)示意圖,回答1~2題。1.四個城市中位于南半球的是()。A.甲B.乙C.丙D.丁2.下列關(guān)于四個城市的說法,正確的是()。A.甲城市只有春秋分日是晝夜