2024高中地理第一章宇宙的地球中3-2地球的公轉(zhuǎn)學(xué)案湘教版必修1

PAGE1-第2課時(shí)地球的公轉(zhuǎn)(填一填)一、地球公轉(zhuǎn)特點(diǎn)1．軌道：地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的路徑叫公轉(zhuǎn)軌道。地球公轉(zhuǎn)軌道面叫黃道面。地球公轉(zhuǎn)的軌道是一個(gè)橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2．方向：沿公轉(zhuǎn)軌道自西向東。3．速度：每天向東移動(dòng)約59′。4．周期：地球公轉(zhuǎn)的周期為1年，約為365日6時(shí)9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23.5°。也可以說(shuō)地軸與黃道面之間約呈66.5°的夾角。二、地球公轉(zhuǎn)的地理意義1．太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)(1)緣由：黃赤交角的存在引起太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)。(2)影響①南、北回來(lái)線：太陽(yáng)光線直射點(diǎn)可能達(dá)到的最南和最北的緯度位置。②南、北極圈：一年中因地球公轉(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替現(xiàn)象消逝的最大范圍的界線。③五帶劃分：南、北回來(lái)線之間為熱帶；南、北極圈之內(nèi)為寒帶；熱帶與寒帶之間為溫帶。2．正午太陽(yáng)高度的變更(1)太陽(yáng)高度：太陽(yáng)相對(duì)于地平面的高度角，最大值為90°。(2)正午太陽(yáng)高度：各地太陽(yáng)高度在地方時(shí)12時(shí)時(shí)最大。(3)分布規(guī)律：正午太陽(yáng)高度在太陽(yáng)光直射的緯線最大，向南北兩側(cè)漸漸降低。3．晝夜長(zhǎng)短的變更(以北半球夏季為例)(1)北半球：晝長(zhǎng)夜短，緯度越高晝?cè)介L(zhǎng)，夜越短，北極圈內(nèi)有極晝現(xiàn)象。(2)南半球：晝短夜長(zhǎng)，緯度越高晝?cè)蕉?，夜越長(zhǎng)，南極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。(3)赤道上：晝夜等長(zhǎng)。4．四季更替(1)夏季是一年內(nèi)白晝較長(zhǎng)、正午太陽(yáng)高度較大的季節(jié)。(2)冬季是一年內(nèi)白晝較短、正午太陽(yáng)高度較小的季節(jié)。(3)春秋兩季是冬夏兩季的過(guò)渡季節(jié)。(做一做)1．地表接受太陽(yáng)垂直照耀的地點(diǎn)變更的緣由主要是(C)A．地球公轉(zhuǎn)線速度不同B．地球公轉(zhuǎn)角速度不同C．黃赤交角的存在以及地軸的空間指向在肯定時(shí)期內(nèi)不變D．黃道平面始終與地軸垂直解析：太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北回來(lái)線之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)，主要是因?yàn)辄S赤交角的存在以及地軸的空間指向在肯定時(shí)期內(nèi)不變，C項(xiàng)正確。下圖是黃赤交角和太陽(yáng)光照耀地球示意圖。讀圖，完成2～3題。2．關(guān)于黃赤交角的敘述，正確的是(B)①圖中角α是黃赤交角②圖中角β是黃赤交角③目前黃赤交角度數(shù)約為23.5°④目前黃赤交角度數(shù)約為66.5°A．①④ B．②③C．①③ D．②④解析：黃赤交角指的是地球黃道面與赤道面之間的夾角，目前約為23.5°。3．緯度與圖中α的度數(shù)相等的緯線是(C)A．南北回來(lái)線 B．赤道C．南北極圈 D．日界線解析：α的度數(shù)為66.5°，與南北極圈的緯度相等。主題一地球公轉(zhuǎn)的基本特點(diǎn)讀地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖，探究公轉(zhuǎn)的基本特點(diǎn)。(1)地球的公轉(zhuǎn)方向是怎樣的？提示：自西向東(呈逆時(shí)針?lè)较?(2)地球從A點(diǎn)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周，回到A點(diǎn)的時(shí)間間隔是多少？提示：365日6時(shí)9分(1個(gè)恒星年)。(3)地球處在公轉(zhuǎn)軌道A點(diǎn)時(shí)與處在B點(diǎn)時(shí)，公轉(zhuǎn)速度有什么不同？提示：A點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度快，B點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度慢。1．黃赤交角的形成與特點(diǎn)黃赤交角是地球的自轉(zhuǎn)軌道平面和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面的夾角，其本質(zhì)是一個(gè)面面角，其在靜止和繞日的運(yùn)動(dòng)中具有不同的特點(diǎn)，詳細(xì)如下：(1)靜態(tài)特征：一軸、兩面、三角度(2)動(dòng)態(tài)特征：兩個(gè)變、三個(gè)基本不變2.太陽(yáng)直射點(diǎn)的回來(lái)運(yùn)動(dòng)黃赤交角的存在導(dǎo)致地球公轉(zhuǎn)過(guò)程中太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北回來(lái)線之間的回來(lái)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為365日5時(shí)48分46秒，叫做1回來(lái)年。如下所示：地球公轉(zhuǎn)圖上二分二至日的推斷方法在中學(xué)階段對(duì)公轉(zhuǎn)軌道圖進(jìn)行了肯定的簡(jiǎn)化，基本上左右兩個(gè)被固定為夏至日和冬至日這兩天；上下兩個(gè)被固定為春分日和秋分日這兩天。因此推斷的時(shí)候可依據(jù)此特點(diǎn)進(jìn)行判讀。第一步：先確定出地球公轉(zhuǎn)方向，如圖1。(可依據(jù)地球自轉(zhuǎn)、南北極指向等來(lái)確定地球公轉(zhuǎn)方向)其次步：在圖中過(guò)球心作地軸的垂線，即赤道，如圖2。第三步：作條直線連接左右兩個(gè)球心，如圖3。第四步：假如直線指向北半球(北回來(lái)線)，為北半球夏至日，即圖3中的A；假如直線指向南半球(南回來(lái)線)，為北半球冬至日，即圖3中的C。第五步：再依據(jù)二至日的位置和公轉(zhuǎn)方向，確定D為春分日，B為秋分日。第31屆夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)于2024年8月5日～21日在巴西里約熱內(nèi)盧實(shí)行，據(jù)此回答1～3題。1．奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕時(shí)，地球的公轉(zhuǎn)位置最接近圖中的(B)A．a(chǎn)B．bC．cD．d解析：依據(jù)圖中信息可知，左側(cè)光照?qǐng)D為夏至日，右側(cè)光照?qǐng)D為冬至日，上下兩個(gè)位置分別是春分日和秋分日。奧運(yùn)會(huì)在8月份實(shí)行，地球最可能接近圖中的b點(diǎn)。2．地球公轉(zhuǎn)到圖中四點(diǎn)時(shí)，速度最快的是(C)A．a(chǎn)B．bC．cD．d解析：當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)到近日點(diǎn)(1月初)時(shí)，公轉(zhuǎn)速度最快，依據(jù)上述分析，應(yīng)當(dāng)在c處。3．奧運(yùn)會(huì)期間，太陽(yáng)直射點(diǎn)位置及其移動(dòng)方向是(B)A．北半球始終北移B．北半球始終南移C．南半球先向北移后向南移D．南半球先向南移后向北移解析：由太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置和移動(dòng)規(guī)律可知，8月5日～21日期間，太陽(yáng)直射北半球，且太陽(yáng)直射點(diǎn)始終南移。主題二正午太陽(yáng)高度的變更聯(lián)系生活實(shí)際，思索下列問(wèn)題。(1)你留意過(guò)冬季和夏季正午時(shí)太陽(yáng)的位置以及日影長(zhǎng)度有什么不同嗎？提示：冬季正午時(shí)太陽(yáng)的高度低，日影長(zhǎng)；夏季正午時(shí)太陽(yáng)的高度高，日影短。(2)我國(guó)太陽(yáng)能熱水器的運(yùn)用已經(jīng)普及。為保證太陽(yáng)能的有效利用，影響太陽(yáng)能安裝角度的主要因素是什么？提示：正午太陽(yáng)高度。1．正午太陽(yáng)高度的變更規(guī)律(1)正午太陽(yáng)高度的空間變更規(guī)律從太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點(diǎn)距離越近(緯度差越小)，正午太陽(yáng)高度越大。如下圖所示。①夏至日：正午太陽(yáng)高度由北回來(lái)線向南北兩側(cè)遞減。②冬至日：正午太陽(yáng)高度由南回來(lái)線向南北兩側(cè)遞減。③春秋二分日：正午太陽(yáng)高度由赤道向南北兩側(cè)遞減。(2)正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變更由上圖可總結(jié)出正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變更規(guī)律：2.正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)當(dāng)某地太陽(yáng)高度達(dá)一天中的最大值時(shí)，此時(shí)日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)確定房屋的朝向?yàn)榱双@得更足夠的太陽(yáng)光照，確定房屋的朝向與正午太陽(yáng)所在位置有關(guān)。在北回來(lái)線以北地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋朝南；在南回來(lái)線以南地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。(3)推斷日影長(zhǎng)短及方向正午太陽(yáng)高度越大，日影越短，正午太陽(yáng)高度越小，日影越長(zhǎng)，且日影方向背向太陽(yáng)。(4)確定當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥染暥炔疃嗌俣?，正午太?yáng)高度就差多少度。依據(jù)某地某日(二分二至日)正午太陽(yáng)高度，可推斷該地區(qū)緯度大小。(5)確定樓距、樓高為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)距離。以我國(guó)為例，見(jiàn)下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽(yáng)高度為H，則最小樓間距L為：L＝hcotH。(6)太陽(yáng)能熱水器的傾角調(diào)整為了更好地利用太陽(yáng)能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽(yáng)能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽(yáng)光與受熱板成直角。其傾角和正午太陽(yáng)高度角的關(guān)系為α＋h＝90°。太陽(yáng)能熱水器的安裝傾角＝兩點(diǎn)緯度差(當(dāng)?shù)鼐暥群吞?yáng)正午直射點(diǎn)緯度的差值)。如下圖。正午太陽(yáng)高度的計(jì)算正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式：H＝90°－兩點(diǎn)緯度差。說(shuō)明：“兩點(diǎn)”是指所求地點(diǎn)與太陽(yáng)直射點(diǎn)。兩點(diǎn)緯度差的計(jì)算遵循“同減異加”原則，即兩點(diǎn)同在北(南)半球，則兩點(diǎn)緯度“大數(shù)減小數(shù)”；兩點(diǎn)分屬南北不同半球，則兩點(diǎn)緯度相加。如圖所示：當(dāng)太陽(yáng)直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)：A點(diǎn)(40°N)正午太陽(yáng)高度：H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(diǎn)(23.5°S)正午太陽(yáng)高度：H＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。注：在南(北)極圈有極晝現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，南(北)極點(diǎn)的太陽(yáng)高度無(wú)日變更，其太陽(yáng)高度角的大小等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度。杭州(30°N)某同學(xué)對(duì)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行改造(如圖)設(shè)計(jì)：將太陽(yáng)能熱水器集熱板裝在一個(gè)大玻璃箱里，并將熱水器的支架改造成活動(dòng)形式，正午太陽(yáng)高度角與集熱板和地面的夾角保持互余。據(jù)此回答1～3題。1．12月22日杭州的節(jié)氣及正午太陽(yáng)高度角為(C)A．正值夏至正午太陽(yáng)高度角為83.5°B．正值春分正午太陽(yáng)高度角為60°C．正值冬至正午太陽(yáng)高度角為36.5°D．正值夏至正午太陽(yáng)高度角為90°解析：春分日、秋分日時(shí)太陽(yáng)直射赤道，夏至日太陽(yáng)直射北回來(lái)線，冬至日太陽(yáng)直射南回來(lái)線。12月22日為冬至日，杭州的正午太陽(yáng)高度是90°－(30°＋23.5°)＝36.5°。2．為了充分利用太陽(yáng)能，盡可能使一年內(nèi)正午太陽(yáng)光線與集熱板保持垂直，結(jié)合二分二至日正午太陽(yáng)高度角，則集熱板與地面夾角的調(diào)整幅度為(C)A．23.5° B．30°C．47° D．60°解析：杭州正午太陽(yáng)高度的變更幅度為47°，所以太陽(yáng)能集熱板與地面夾角的調(diào)整幅度為47°。3．一年中，活動(dòng)支架最矮的日期是(B)A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日解析：一年中，活動(dòng)支架最矮的日期為正午太陽(yáng)高度最大的日期，為北半球的夏至日。主題三晝夜長(zhǎng)短的變更天安門(mén)廣場(chǎng)國(guó)旗的升降時(shí)間，是依據(jù)北京的日出日落時(shí)間確定的，詳細(xì)時(shí)間是由北京天文臺(tái)的天文學(xué)家特地計(jì)算的。早晨，當(dāng)太陽(yáng)的上部邊緣與天安門(mén)廣場(chǎng)所見(jiàn)地平線相平常，為升旗時(shí)間，日期不同，國(guó)旗的升降時(shí)間也有所差異。遇到陰天、雨天和雪天，升旗和降旗的時(shí)間與前一天相同。北京的日出日落時(shí)間每天不同是由什么緣由造成的？提示：日出日落時(shí)間是與晝長(zhǎng)干脆相關(guān)的。由于地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，北京的晝長(zhǎng)是隨季節(jié)而變更的，所以北京的日出日落也隨季節(jié)而變更。晝夜長(zhǎng)短的變更黃赤交角的存在，使得地球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除赤道以外的其他地方，晝夜長(zhǎng)短都在變更。詳細(xì)狀況如下所示(以北半球?yàn)槔?：(1)晝夜長(zhǎng)短分布——抓“直射點(diǎn)位置”太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的半球位置確定晝夜長(zhǎng)短狀況。太陽(yáng)直射點(diǎn)在哪個(gè)半球，哪個(gè)半球就晝長(zhǎng)夜短，且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時(shí)間越長(zhǎng)。太陽(yáng)直射點(diǎn)所在半球的極點(diǎn)四周出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。如下圖所示：(2)晝夜長(zhǎng)短變更——抓“移動(dòng)方向”此處的“移動(dòng)方向”主要是指太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)方向，它確定晝長(zhǎng)、夜長(zhǎng)的變更趨勢(shì)，緯度凹凸確定晝夜長(zhǎng)短的變更幅度。太陽(yáng)直射點(diǎn)向哪個(gè)半球移動(dòng)，哪個(gè)半球就晝變長(zhǎng)夜變短；且緯度越高，晝夜長(zhǎng)短變更幅度越大。如下圖所示：晝夜長(zhǎng)短的計(jì)算方法(1)依據(jù)晝弧、夜弧求晝長(zhǎng)、夜長(zhǎng)(晝弧、夜弧的長(zhǎng)短反映晝夜長(zhǎng)短)：晨昏線把全部經(jīng)過(guò)的緯線分割成晝弧和夜弧兩部分。假如晝弧等于夜弧，則晝夜平分；假如晝弧大于夜弧，則晝長(zhǎng)夜短；假如晝弧小于夜弧，則晝短夜長(zhǎng)。晝長(zhǎng)時(shí)數(shù)＝eq\f(晝弧度數(shù),15°)夜長(zhǎng)時(shí)數(shù)＝eq\f(夜弧度數(shù),15°)(2)依據(jù)日出日落時(shí)間求晝長(zhǎng)、夜長(zhǎng)：晝長(zhǎng)＝日落時(shí)間－日出時(shí)間＝(正午12時(shí)－日出時(shí)間)×2＝(日落時(shí)間－正午12時(shí))×2夜長(zhǎng)＝24時(shí)－晝長(zhǎng)(3)依據(jù)相關(guān)性計(jì)算：①相同緯度地區(qū)晝長(zhǎng)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(zhǎng)等于另一半球同緯度地區(qū)的夜長(zhǎng)。如40°N的地區(qū)晝長(zhǎng)是15小時(shí)，則40°S的地區(qū)夜長(zhǎng)為15小時(shí)。讀下圖，完成1～2題。1．圖中A點(diǎn)的晝長(zhǎng)為(C)A．24小時(shí)B．12小時(shí)C．16小時(shí)D．8小時(shí)解析：圖示為北半球冬至日，太陽(yáng)直射南回來(lái)線，A點(diǎn)晝長(zhǎng)夜短，依據(jù)晝弧長(zhǎng)度，可推斷A點(diǎn)晝長(zhǎng)為16小時(shí)。2．圖中所示日期，下列各地白晝最長(zhǎng)的是(D)A．北京B．哈爾濱C．南京D．廣州解析：冬至日，北半球各地晝短夜長(zhǎng)，緯度越高，白晝?cè)蕉獭Ｏ卤碇兴械氖?2月22日的甲、乙、丙、丁四地白晝時(shí)間。依據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答3～4題。3.四地中屬于南半球的是(D)A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地解析：12月22日(冬至日)，太陽(yáng)直射南回來(lái)線，南半球各地晝長(zhǎng)夜短，即晝長(zhǎng)超過(guò)12小時(shí)，北半球各地晝長(zhǎng)均小于12小時(shí)。4．四地所處緯度從高到低依次排列正確的是(B)A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲解析：緯度越高晝夜長(zhǎng)短變更幅度越大，赤道上終年晝夜平分(即為12小時(shí))。丙、丁兩地相對(duì)來(lái)說(shuō)離赤道較近，晝夜長(zhǎng)短變更比甲、乙兩地小，而且丙地更接近赤道，緯度更低。甲地晝夜長(zhǎng)短變更最大，緯度最高。主題四四季更替和五帶的劃分“天地有大美而不言，四時(shí)有明法而不儀，萬(wàn)物有成理而不說(shuō)?！碧斓氐拇竺?、四時(shí)的序列、萬(wàn)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(guó)人卻通過(guò)觀天獨(dú)創(chuàng)了二十四節(jié)氣，從驚蟄到芒種，從霜降到大雪，24個(gè)如詩(shī)如畫(huà)的名字串起了我們別出心裁的四季?！吨腥A遺產(chǎn)》2010年第12期四季的成因是什么？我國(guó)別出心裁的四季是如何劃分的？提示：四季的形成與正午太陽(yáng)高度和晝夜長(zhǎng)短的變更有關(guān)。我國(guó)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(chǔ)劃分的。1．四季更替和五帶的成因2．五帶的劃分3．不同的四季劃分方法1．若黃赤交角由現(xiàn)狀變?yōu)?2°時(shí)(B)A．熱帶范圍縮小，寒帶范圍擴(kuò)大B．熱帶范圍縮小，寒帶范圍縮小C．熱帶范圍擴(kuò)大，寒帶范圍擴(kuò)大D．熱帶范圍擴(kuò)大，寒帶范圍縮小解析：黃赤交角的大小與南、北回來(lái)線的度數(shù)相等。結(jié)合地球上五帶劃分的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)黃赤交角變小時(shí)，回來(lái)線的度數(shù)亦變小，則熱帶范圍縮??；極圈的度數(shù)與回來(lái)線的度數(shù)互余即極圈的度數(shù)變大，則寒帶范圍縮小。下圖為我國(guó)北京、廣州、武漢、哈爾濱四個(gè)城市的季節(jié)安排示意圖，讀圖回答2～3題。2．圖示季節(jié)安排自上而下依次為(D)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、武漢解析：時(shí)間長(zhǎng)短不同；廣州緯度最低，夏季起先最早，夏季時(shí)間最長(zhǎng)，哈爾濱緯度最高，夏季起先最晚，夏季時(shí)間最短；北京緯度高于武漢，夏季時(shí)間短于武漢，結(jié)合圖示，季節(jié)安排從上到下的城市為廣州、北京、哈爾濱、武漢，D項(xiàng)符合。3．關(guān)于季節(jié)更替的敘述，錯(cuò)誤的是(C)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(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變更解析：高緯度冬季較長(zhǎng)，夏季短促，季節(jié)更替不明顯。下圖是地球公轉(zhuǎn)的軌道示意圖，圖中甲、乙、丙、丁四點(diǎn)將軌道勻稱(chēng)分成四等份。讀圖回答1～2題。1．地球在公轉(zhuǎn)軌道上運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間最少的一段是(A)A．甲→乙B．乙→丙C．丙→丁D．丁→甲解析：從圖中看出P點(diǎn)是地球在近日點(diǎn)旁邊。甲、乙、丙、丁四點(diǎn)將地球公轉(zhuǎn)的軌道勻稱(chēng)分成四等份，依據(jù)圖中太陽(yáng)的位置可以判定甲→乙段地球經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)速度最快，用時(shí)最少。2．每年的11月11日被稱(chēng)為“光棍節(jié)”，這一天也是網(wǎng)購(gòu)最集中的日子。此時(shí)地球在公轉(zhuǎn)軌道的位置距甲、乙、丙、丁四點(diǎn)最近的是(A)A．甲點(diǎn)B．乙點(diǎn)C．丙點(diǎn)D．丁點(diǎn)解析：11月11日地球在秋分后大約一個(gè)半月，故應(yīng)靠近甲點(diǎn)。下圖是地球赤道與公轉(zhuǎn)軌道的示意圖。讀圖回答3～5題。3．圖中能表示黃赤交角的是(