資源簡介

(共32張PPT)
第一章 地球的運動
第二節 地球的公轉
1.結合示意圖,了解地球公轉的方向、軌道、速度和周期。(綜合思維)
2.結合示意圖,理解黃赤交角及其影響。(地理實踐力)
3.結合示意圖,理解正午太陽高度和晝夜長短變化的規律,提高判讀光照圖的能力。(區域認知、地理實踐力)
4.結合示意圖,歸納正午太陽高度的變化規律,結合生活實例,學會運用正午太陽高度原理。(區域認知、地理實踐力)
5.結合示意圖,了解四季、五帶的劃分。(區域認知)
第1課時　地球公轉
一、地球公轉
1.繞轉中心:①　　　　。
2.軌道:是一個近似正圓的②　　　　,太陽位于橢圓的一個焦點上。
3.方向:與自轉方向一致,也是③　　　　　　　。
4.速度
(1)平均角速度約為59'/天,平均線速度約為30 km/s。
(2)變化:每年1月初,地球經過近日點,公轉速度④　　　　;每年7月初,地球經過遠日點,公轉速度⑤　　　　。
(3)周期:約為365日6時9分10秒,即一個⑥　　　　。
太陽
橢圓
自西向東
最快
最慢
恒星年
二、太陽直射點的移動
1.原因:黃赤交角
(1)概念:⑦　　　　與⑧　　　　的夾角。
(2)大小約為23.5°。
2.規律
(1)⑨　　　　　　　　在南、北回歸線之間移動。
(2)6月22日→9月23日→12月22日,太陽直射點逐漸⑩　　　　。
(3)12月22日→3月21日→6月22日,太陽直射點逐漸　　　 　。
黃道面
赤道面
太陽直射點
南移
北移
情境導入
英國古文明研究作家葛瑞姆·漢卡克在《上帝的指紋》中寫道:“黃赤交角會發生周期性的變化,這個周期是41 000年,交角的變化范圍在22.1°到24.5°之間,準確性和可預測性不亞于瑞士鐘表。”為什么會有黃赤交角 若黃赤交角變為24.5°,太陽直射的范圍將會如何變化 今天的課堂我們將和大家一起探討這其中的原因。
主題1 地球公轉
情境 地球的公轉指地球繞太陽運動,其軌道為近似正圓的橢圓形。根據開普勒定律日地連線在單位時間內掃過的面積是相等的。
任務1 地球公轉速度的變化特點是什么
[答案] 近日點(1月初)→遠日點(7月初),地球公轉軌道半徑變長,公轉線速度和角速度均逐漸變慢;地球公轉至遠日點(7月初)時,公轉線速度和角速度最慢。遠日點(7月初)→近日點(1月初),地球公轉軌道半徑變短,公轉線速度和角速度均逐漸變快;地球公轉至近日點(1月初)時,公轉線速度和角速度最快。
任務2 國慶節期間,地球公轉速度有什么特點
[答案] 逐漸變快。
1.地球公轉速度變化規律:地球公轉至近日點時,角速度、線速度較快;至遠日點時,則較慢。
2.“二分二至”地球公轉軌道圖中“二分二至日”點和近日點、遠日點的判讀技巧。
不論是北極上空俯視的呈逆時針公轉方向,還是南極上空俯視的呈順時針公轉方向,若日地心連線和地球表面交于赤道以北,則大致為夏至日(北半球)點(C點),遠日點位于順公轉方向向C點前一點的位置;若日地心連線和地球表面交于赤道以南,則大致為冬至日(北半球)點(A點),近日點位于順公轉方向向A點前一點的位置;再根據地球公轉方向和春夏秋冬更替的順序,對應判別出“二分日”點。
　　2023年1月22日是中華民族的傳統節日春節。讀地球繞日公轉二分二至日示意圖,回答1~3題。
1.春節這一天太陽直射點(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.位于北半球,在向南移動
B.位于北半球,在向北移動
C.位于南半球,在向北移動
D.位于南半球,在向南移動
2.春節這一天地球的繞日公轉位置最接近圖中的(　　)。
A.a點 B.b點 C.c點 D.d點
3.地球公轉速度逐漸變慢的時段是(　　)。
A.①~② B.②~③ C.③~④ D.④~①
C
D
D
[解析] 第1題,在圖中①位置的地球上畫出垂直于地軸的赤道,畫直線連接地球和太陽的球心,觀察可知直線與地球表面的交點在赤道以北,說明①位置時太陽直射北回歸線,為夏至日,時間為6月22日;同理可得,③位置為冬至日,太陽直射南回歸線,時間為12月22日,根據地球的公轉方向可以判斷②為秋分日,④為春分日;2023年1月22日為春節,位于冬至日與春分日之間,太陽直射點位于南半球,同時在向北移。第2題,由上題分析可知,春節期間太陽直射點位于南半球且向北移,應位于冬至日和春分日之間,對應③與④之間的d點。第3題,地球公轉的速度,在近日點即1月初最快,遠日點即7月初最慢。由近日點到遠日點速度逐漸變慢,近日點在冬至日之后,遠日點在夏至日之后,③為冬至日,①為夏至日,由③到④,速度先變快、再變慢,由④到①速度逐漸變慢。
主題2 黃赤交角及其對太陽直射點的影響
情境 “太陽大,地球小,地球繞著太陽跑”。由于黃赤交角的存在,地球“歪著身子”繞太陽跑,進而導致地球上太陽直射點的移動。
任務1 說出∠A、∠B的大小、兩者關系、代表的意義。
[答案] 大小:∠A的度數為23.5°,∠B的度數為66.5°。關系:∠A+∠B=90°(或兩者互余)。代表意義:∠A表示黃赤交角,∠B表示地軸傾角。
[答案] 見下圖:。
任務2 在圖中標注出北極、赤道面和黃道面,畫出地軸自轉的方向,用M、N來表示黃道面與赤道面的交線。
任務3 黃赤交角存在的意義是什么
[答案] 太陽直射點在南北回歸線之間形成回歸運動。
情境 “九九”是我國民間長期沿用的一種節令,“夏九九”是以夏至那一天為起點,每九天為一個九,每年九個九共八十一天。它與“冬九九”形成鮮明的對照,遺憾的是“夏九九”不廣為流傳。下圖為天赤道與黃道示意圖。
文化自信——培育地理實踐力、人地協調觀
《夏九九歌》
一九至二九,扇子不離手;
三九二十七,冰水甜如蜜;
四九三十六,汗濕衣服透;
五九四十五,樹頭清風舞;
六九五十四,乘涼莫太遲;
七九六十三,夜眠要蓋單;
八九七十二,當心莫受寒;
九九八十一,家家找棉衣。
任務1 “夏九九”中“一九”至“九九”期間,我國日出方位如何變化
[答案] 日出方位逐漸偏南。
任務2 “家家找棉衣”時,太陽最接近圖中甲、乙、丙、丁哪個位置
[答案] 丙。
任務3 若黃赤交角為30°,五帶的范圍將如何變化
[答案] 熱帶范圍變大,寒帶范圍變大,溫帶范圍變小。
黃赤交角的地理意義
由于黃赤交角的存在,地球上的太陽直射點在南、北回歸線之間做周年回歸運動。
日期 節氣 直射位置 圖示
3月21日前后 春分日 赤道
↑太陽直射點在北半球,正向北移動
6月22日前后 夏至日 北回歸線
↓太陽直射點在北半球,正向南移動
9月23日前后 秋分日 赤道
↓太陽直射點在南半球,正向南移動
12月22日前后 冬至日 南回歸線
↑太陽直射點在南半球,正向北移動
　　讀太陽直射點回歸運動圖,回答1~2題。
1.若圖中的①為北半球春分日,則表示秋分日的點為(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.② B.③
C.④ D.⑤
2.太陽直射點從①運行到⑤,所用的時間為(　　)。
A.一個回歸年 B.一個恒星年
C.一個太陽日 D.一個恒星日
B
A
[解析] 第1題,若圖中①為北半球春分日,根據太陽直射點回歸運動規律可知,②為夏至日,③為秋分日,④為冬至日,⑤為春分日。第2題,太陽直射點在南、北回歸線間的往返運動稱為太陽直射點的回歸運動。太陽直射點回歸運動的周期為365日5時48分46秒,稱作一個回歸年。
自西向東
近似正圓的橢圓
最快
最慢
23.5°
　　中國共產黨第十九屆中央委員會第六次全體會議于2021年11月8日至11日在北京召開。讀地球公轉示意圖,回答 1~2題。
1.圖中③所代表的節氣名稱是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.春分 B.秋分
C.冬至 D.夏至
2.下列關于中共十九屆六中全會召開期間太陽直射點和地球公轉速度的敘述,正確的是(　　)。
A.地球公轉到①②之間,公轉速度逐漸減慢
B.地球公轉到②③之間,太陽直射點在北半球
C.地球公轉到③④之間,公轉速度逐漸加快
D.地球公轉到④①之間,太陽直射點在南半球
B
C
[解析] 第1題,地球處于③處時,太陽直射赤道,之后直射點南移,故③所代表的節氣名稱為秋分。第2題,中共十九屆六中全會召開時間為11月8日至11日,為秋分和冬至之間,即太陽公轉到③④之間,地球的公轉速度越來越快。
　　下面兩幅圖均為地球公轉與太陽直射點移動示意圖。圖Ⅰ中a、b、c、d四點將軌道均勻分成四等份;圖Ⅱ中甲、乙、丙為二分二至日太陽直射點的位置,①②③④為太陽直射點移動的四個階段。讀圖,回答3~4題。
3.地球在公轉軌道上運動所用時間最多的一段是(　　)。
A.a→b B.b→d
C.d→c D.c→a
4.圖Ⅰ中地球在公轉軌道上的P點時,大約相當于圖Ⅱ中的階段(　　)。
A.① B.②
C.③ D.④
C
A
[解析] 第3題,依據地球自轉方向和公轉方向可知,圖 Ⅰ 中P點位于地球公轉軌道的近日點附近,時間在1月初,地球公轉速度最快,與其相對的d→c區間,位于遠日點一側,時間在7月前后,公轉速度較慢,因a、b、c、d四點將軌道均勻分成四等份,速度最慢的用時最多,故d→c所用時間最多。第4題,圖 Ⅰ 中地球在公轉軌道上的P點時,位于地球公轉軌道的近日點附近,時間在1月初,處于冬至到春分之間,圖 Ⅱ 中①對應這個階段;②處于春分到夏至,③處于夏至到秋分,④處于秋分到冬至。
　　在烏茲別克斯坦境內阿姆河的右岸10千米處有個土爾特爾城,長期以來流水不斷沖刷著右岸,但市民并不在意,直到河水直通城下沖毀了街道房屋,市民才感到問題的嚴重性,只好筑堤防水護城。據此回答6~7題。
6.阿姆河的右岸指的是該河的(　　)。
A.東岸 B.西岸 C.南岸 D.北岸
7.阿姆河水不斷沖刷著右岸的原因是(　　)。
A.極地東風吹拂河水沖刷右岸
B.阿姆河左岸巖層堅硬,右岸巖層松軟
C.右岸遭墾殖,土地裸露,易遭沖刷
D.受地轉偏向力的作用
A
D
[解析] 第6題,阿姆河自南往北流,最終注入咸海,因此該河的右岸應為東岸。第7題,阿姆河緯度較低,不受極地東風的影響;材料中沒有提及阿姆河左右兩岸巖性明顯差異;侵蝕岸與地表狀況無關;阿姆河下游為平直河道,平直河道侵蝕岸主要考慮受地轉偏向力的作用。(共50張PPT)
第一章 地球的運動
第二節 地球的公轉
1.結合示意圖,了解地球公轉的方向、軌道、速度和周期。(綜合思維)
2.結合示意圖,理解黃赤交角及其影響。(地理實踐力)
3.結合示意圖,理解正午太陽高度和晝夜長短變化的規律,提高判讀光照圖的能力。(區域認知、地理實踐力)
4.結合示意圖,歸納正午太陽高度的變化規律,結合生活實例,學會運用正午太陽高度原理。(區域認知、地理實踐力)
5.結合示意圖,了解四季、五帶的劃分。(區域認知)
第2課時　地球公轉的地理意義
一、正午太陽高度
1.概念:當地地方時為①　　　　的太陽高度。
2.變化規律
(1)同一時刻:由太陽直射點所在緯度向南北兩側②　　　　。
(2)夏至日:北回歸線及其以北各緯度達到一年中的③　　　　。
(3)冬至日:南回歸線及其以南各緯度達到一年中的④　　　　。
(4)春分日和秋分日:自赤道向南北兩側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　　　　。
12時
遞減
最大值
最大值
遞減
緯度差
二、晝夜長短
1.變化規律(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,晝長達到一年中的⑨　　　　,北極圈及其以北地區出現極晝現象。
(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,晝長達到一年中的　　　 　,北極圈及其以北地區出現極夜現象。
(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。
大于
越長
最大值
小于
越短
最小值
赤道
情境導入
北京天安門廣場國旗的升降時間是根據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整 產生該現象的根本原因是什么
主題1 晝夜長短的變化規律及推算
情境1 2022年夏季,小明在從新加坡去北歐旅游的過程中,發現新加坡晝長為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,竟然出現了極晝現象。下圖示意二分二至日不同緯度晝夜長短的變化。
任務1 觀察對比三圖,思考晨昏線與太陽光線的關系。
[答案] 晨昏線與太陽光線是相互垂直的。
任務2 結合圖,分析春、秋分日時全球晝夜長短的分布規律。
[答案] 春、秋分日時全球各地晝夜等長。
任務3 結合圖,分析北半球夏至日時晝夜長短的分布規律。哪個范圍的晝夜長短達到一年中的最大值,哪個范圍達到一年中的最小值
[答案] 北半球夏至日,北極圈及其以北地區出現極晝現象,南極圈及其以南地區出現極夜現象。從北極圈向南到南極圈晝漸短、夜漸長;此時北半球晝長夜短,南半球晝短夜長。北半球晝長達到一年中的最大值,夜長達到一年中的最小值;南半球相反。
任務4 結合圖,分析北半球冬至日時全球晝夜長短的分布規律。哪個范圍的晝夜長短達到一年中的最大值,哪個范圍達到一年中的最小值
[答案] 北半球冬至日時,北極圈及其以北地區出現極夜現象,南極圈及其以南地區出現極晝現象,從北極圈向南到南極圈晝漸長、夜漸短,此時的北半球晝短夜長,南半球晝長夜短。南半球晝長達到一年中的最大值,夜長達到一年中的最小值;北半球相反。
任務5 總結太陽直射點的半球位置和晝夜長短、極晝極夜分布的關系。
[答案] 太陽直射的半球晝長夜短,晝長隨緯度升高而變長,極點附近出現極晝;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。經過晝弧中點經線的地方時為12時,日出、日落時間關于正午12時對稱;經過夜弧中點經線的地方時為0時,日出、日落時間關于0時對稱。
任務1 如圖Ⅰ所示,如果利用晝(夜)弧所跨的經度數來計算晝(夜)長,那么圖Ⅱ中D點晝弧、夜弧所跨經度數分別是多少 晝長、夜長分別為多少小時
[答案] D點晝弧度數=240°,晝長=240°/15°=16小時;D點夜弧度數=120°,夜長=120°/15°=8小時。
任務2 結合材料及圖Ⅲ,思考同一地點的上午時長與下午時長有什么關系 前半夜時長與后半夜時長有什么關系 根據上題所計算出的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。
[答案] 春、秋分日時全球各地晝夜等長。
情境 天安門廣場國旗的升降時間,是根據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。
升國旗與日出——培育地理實踐力
任務1 從游覽時間上看,我們中學生去北京旅游,應選擇暑假去,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2 天安門廣場升國旗的時間隨不同季節調整的原因是什么
[答案] 天安門廣場的升旗時間是根據北京的日出時間確定的,日出日落時間是與晝長直接相關的。由于地球的公轉,晝長隨季節有規律地變化。
任務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。
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白晝時間越長。太陽直射點所在半球的極點周圍出現極晝現象。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=　　　　　　夜長時數=
(2)根據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)×2
②夜長=24時-晝長
(3)根據相關性計算
①相同緯度地區晝長相同。
②分別位于南北半球但緯度度數相同的兩地,一地的晝長等于另一半球同緯度地區的夜長。如40° N地區晝長為15小時,則40° S地區夜長也為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,太陽處于正南方。
③太陽直射緯線以南的地區,太陽處于正北方。
　　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
2.四地中位于南半球的是(　　)。
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
D
D
[解析] 第1題,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。第2題,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律與應用
情境1 二分二至日不同緯度正午太陽高度示意圖。
任務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。
[答案] 表示春、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遞減。
任務2 總結正午太陽高度的變化規律。
[答案] 從太陽直射點所在的緯度向南北兩側遞減。
任務3 總結北回歸線以北、南回歸線以南的各地正午太陽高度在一年中何時達到最大值,何時達到最小值。
[答案] 北回歸線以北的各地區,夏至日正午太陽高度達到一年中的最大值,冬至日正午太陽高度達到一年中的最小值;南回歸線以南的各地區,冬至日正午太陽高度達到一年中的最大值,夏至日正午太陽高度達到一年中的最小值。
任務4 歸納回歸線之間的各地,正午太陽高度在一年中何時達到最大值,何時達到最小值。
[答案] 北回歸線與赤道之間:當太陽直射時,正午太陽高度在一年中達到最大值,為90°,冬至日正午太陽高度在一年中達到最小值。南回歸線與赤道之間:當太陽直射時,正午太陽高度在一年中達到最大值,為90°,夏至日正午太陽高度在一年中達到最小值。
情境2 對于太陽能熱水器來說,當集熱板與太陽光線垂直時,集熱效果最好。洛陽一學生對太陽能熱水器進行了改造(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,可適時調節支架改變熱水器集熱板與地面的夾角。
任務1 9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)之間的關系如何
[答案] 正午太陽高度(H)與夾角(α)之和為90°。
任務3 9月23日,如何調節支架可以使集熱效果最好
[答案] 根據H+α=90°,求得α=35°,即集熱板與地面夾角調節為35°,集熱效果最好。
情境 材料一　近年來,隨著城市建設速度加快,住宅建設用地供應緊張,加之一些城市在新建住宅樓規劃審批環節中存在漏洞,有些開發商違規施工,超規劃建設,導致新建住宅樓層數過多,密度過大,影響相鄰建筑的通風、采光,使基于“陽光權”引發的糾紛日益增多。《中華人民共和國民法典》規定:“建造建筑物,不得違反國家有關工程建設標準,不得妨礙相鄰建筑物的通風、采光和日照。”
生活應用——培育地理實踐力
材料二　下圖為濟南在二分二至日的正午太陽高度示意圖。
任務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遞減。
任務3 根據材料二判斷濟南正午太陽高度的季節變化規律。
[答案] 濟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。
1.正午太陽高度隨緯度的變化——“近大遠小”
從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減;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遞減。
冬至日:正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減。
春分日和秋分日:正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減。
2.正午太陽高度隨季節的變化——“來增去減”
北半球節氣 達最大值的地區 達最小值的地區
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。
4.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:在北回歸線以北地區,正午太陽位于南方,房屋朝南;在南回歸線以南地區,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根據正午太陽高度的變化來調整角度,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)。
濟南市(36.5° N)高中某班組織了一次地理研學活動,活動以考察某房地產公司的樓盤(樓層為32層,層高3 m,樓間距為55 m)為主,目的是培養學生的地理實踐力,運用所學地理知識解決生活中的實際問題。考察過程中,班級被分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個小組,各小組的任務不同。據此回答1~2題。
1.Ⅰ組的任務是幫購房者選擇最優樓層,購房者想以最經濟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,購房者的最優樓層是(tan 30°≈0.58)(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.20層 B. 22層 C.24層 D.26層
B
2.Ⅲ組的任務是幫購房者選擇合適的車位,停車場(長度與樓寬—致)現只剩下甲、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
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,tanH=X/L(H=30°,L=55 m), X≈32 m,則h=(32×3)-32=64 m,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層最為經濟實惠。
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。
晝夜長短
正午太陽
高度
四季
　　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等長的
B.乙城市可能在北極圈及其以北地區
C.線速度乙>丁>甲>丙
D.角速度甲>乙>丙=丁
C
B
[解析] 第1題,12月22日太陽直射南回歸線,南半球各緯度晝長大于夜長。圖中陰影表示黑夜,甲城市晝夜平分,位于赤道;乙城市出現極夜現象,位于北半球;丙城市晝長夜短,位于南半球;丁城市晝短夜長,位于北半球。第2題,甲城市位于赤道,全年晝夜等長;冬至日北極圈及其以北地區出現極夜現象,乙城市出現極夜現象,可能位于北極圈及其以北地區;甲城市位于赤道,線速度最大;角速度除極點外,各地相同。
　　水富(29° N,104° E)一學生對太陽能熱水器進行了改造(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。讀圖,回答3~4題。
3.9月23日,為使熱水器有最好的效果,調節支架使熱水器吸熱面與地面的夾角是(　　)。
A.23.5° B.29°
C.55° D.66.5°
4.下列地區中,使用太陽能熱水器效果最好的是(　　)。
A.海口 B.重慶
C.拉薩 D.吐魯番盆地
B
C
[解析] 第3題,為達到最好的效果,應該調節支架使熱水器吸熱面與正午太陽光線垂直,圖中H為正午太陽高度,α為熱水器吸熱面與地面的夾角,可知α=90°-H。9月23日時,太陽直射赤道,可根據某地正午太陽高度等于90°減去當地所在緯度與太陽直射點所在緯度之間的緯度差,算出水富的正午太陽高度H為90°-29°=71°。根據α=90°-H即α=90°-71°=29°。第4題,太陽能熱水器效果最好的地區應是太陽輻射分布較強的地區,拉薩市位于青藏高原,海拔高,空氣稀薄,大氣的透明度較高,獲得的太陽輻射較多,太陽輻射量最豐富。海口、重慶降水多,太陽能不豐富,吐魯番盆地太陽輻射量不如拉薩豐富。第二節　地球的公轉
第2課時　地球公轉的地理意義
【學習目標】
一、正午太陽高度
1.概念:當地地方時為①　　　　的太陽高度。
2.變化規律
(1)同一時刻:由太陽直射點所在緯度向南北兩側②　　　　。
(2)夏至日:北回歸線及其以北各緯度達到一年中的③　　　　。
(3)冬至日:南回歸線及其以南各緯度達到一年中的④　　　　。
(4)春分日和秋分日:自赤道向南北兩側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,晝長達到一年中的⑨　　　　,北極圈及其以北地區出現極晝現象。
(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,晝長達到一年中的　　　　,北極圈及其以北地區出現極夜現象。
(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÷15°。
(2)24小時×晝弧長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。
【答案】　①12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】
情境導入　北京天安門廣場國旗的升降時間是根據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整 產生該現象的根本原因是什么
主題1：晝夜長短的變化規律及推算
主題探究
情境1　2022年夏季,小明在從新加坡去北歐旅游的過程中,發現新加坡晝長為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,竟然出現了極晝現象。下圖示意二分二至日不同緯度晝夜長短的變化。
任務1　觀察對比三圖,思考晨昏線與太陽光線的關系。
【答案】　晨昏線與太陽光線是相互垂直的。
任務2　結合圖,分析春、秋分日時全球晝夜長短的分布規律。
【答案】　春、秋分日時全球各地晝夜等長。
任務3　結合圖,分析北半球夏至日時晝夜長短的分布規律。哪個范圍的晝夜長短達到一年中的最大值,哪個范圍達到一年中的最小值
【答案】　北半球夏至日,北極圈及其以北地區出現極晝現象,南極圈及其以南地區出現極夜現象。從北極圈向南到南極圈晝漸短、夜漸長;此時北半球晝長夜短,南半球晝短夜長。北半球晝長達到一年中的最大值,夜長達到一年中的最小值;南半球相反。
任務4　結合圖,分析北半球冬至日時全球晝夜長短的分布規律。哪個范圍的晝夜長短達到一年中的最大值,哪個范圍達到一年中的最小值
【答案】　北半球冬至日時,北極圈及其以北地區出現極夜現象,南極圈及其以南地區出現極晝現象,從北極圈向南到南極圈晝漸長、夜漸短,此時的北半球晝短夜長,南半球晝長夜短。南半球晝長達到一年中的最大值,夜長達到一年中的最小值;北半球相反。
任務5　總結太陽直射點的半球位置和晝夜長短、極晝極夜分布的關系。
【答案】　太陽直射的半球晝長夜短,晝長隨緯度升高而變長,極點附近出現極晝;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。經過晝弧中點經線的地方時為12時,日出、日落時間關于正午12時對稱;經過夜弧中點經線的地方時為0時,日出、日落時間關于0時對稱。
任務1　如圖Ⅰ所示,如果利用晝(夜)弧所跨的經度數來計算晝(夜)長,那么圖Ⅱ中D點晝弧、夜弧所跨經度數分別是多少 晝長、夜長分別為多少小時
【答案】　D點晝弧度數=240°,晝長=240°/15°=16小時;D點夜弧度數=120°,夜長=120°/15°=8小時。
任務2　結合材料及圖Ⅲ,思考同一地點的上午時長與下午時長有什么關系 前半夜時長與后半夜時長有什么關系 根據上題所計算出的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。
【答案】　同一地點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(12-1/2晝長),晝長=(正午12時-日出時間)×2=(12-4)×2=16小時;夜長=(日出時間-0時)×2=(4-0)×2=8小時。D點日落:20時(日出+日落=24時),晝長=(日落時間-12)×2=(20-12)×2=16小時;夜長=(24-日落時間)×2=(24-20)×2=8小時。
素養培育
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1　從游覽時間上看,我們中學生去北京旅游,應選擇暑假去,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2　天安門廣場升國旗的時間隨不同季節調整的原因是什么
【答案】　天安門廣場的升旗時間是根據北京的日出時間確定的,日出日落時間是與晝長直接相關的。由于地球的公轉,晝長隨季節有規律地變化。
任務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
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白晝時間越長。太陽直射點所在半球的極點周圍出現極晝現象。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=　　　　　　夜長時數=
(2)根據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)×2
②夜長=24時-晝長
　　(3)根據相關性計算
①相同緯度地區晝長相同。
②分別位于南北半球但緯度度數相同的兩地,一地的晝長等于另一半球同緯度地區的夜長。如40° N地區晝長為15小時,則40° S地區夜長也為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,太陽處于正南方。
③太陽直射緯線以南的地區,太陽處于正北方。
對點訓練
　　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律與應用
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。
【答案】　表示春、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遞減。
任務2　總結正午太陽高度的變化規律。
【答案】　從太陽直射點所在的緯度向南北兩側遞減。
任務3　總結北回歸線以北、南回歸線以南的各地正午太陽高度在一年中何時達到最大值,何時達到最小值。
【答案】　北回歸線以北的各地區,夏至日正午太陽高度達到一年中的最大值,冬至日正午太陽高度達到一年中的最小值;南回歸線以南的各地區,冬至日正午太陽高度達到一年中的最大值,夏至日正午太陽高度達到一年中的最小值。
任務4　歸納回歸線之間的各地,正午太陽高度在一年中何時達到最大值,何時達到最小值。
【答案】　北回歸線與赤道之間:當太陽直射時,正午太陽高度在一年中達到最大值,為90°,冬至日正午太陽高度在一年中達到最小值。南回歸線與赤道之間:當太陽直射時,正午太陽高度在一年中達到最大值,為90°,夏至日正午太陽高度在一年中達到最小值。
情境2　對于太陽能熱水器來說,當集熱板與太陽光線垂直時,集熱效果最好。洛陽一學生對太陽能熱水器進行了改造(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,可適時調節支架改變熱水器集熱板與地面的夾角。
任務1　9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)之間的關系如何
【答案】　正午太陽高度(H)與夾角(α)之和為90°。
任務3　9月23日,如何調節支架可以使集熱效果最好
【答案】　根據H+α=90°,求得α=35°,即集熱板與地面夾角調節為35°,集熱效果最好。
素養培育
生活應用——培育地理實踐力
情境　材料一　近年來,隨著城市建設速度加快,住宅建設用地供應緊張,加之一些城市在新建住宅樓規劃審批環節中存在漏洞,有些開發商違規施工,超規劃建設,導致新建住宅樓層數過多,密度過大,影響相鄰建筑的通風、采光,使基于“陽光權”引發的糾紛日益增多。《中華人民共和國民法典》規定:“建造建筑物,不得違反國家有關工程建設標準,不得妨礙相鄰建筑物的通風、采光和日照。”
材料二　下圖為濟南在二分二至日的正午太陽高度示意圖。
任務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遞減。
　　任務3　根據材料二判斷濟南正午太陽高度的季節變化規律。
【答案】　濟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
1.正午太陽高度隨緯度的變化——“近大遠小”
從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減;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遞減。
冬至日:正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減。
春分日和秋分日:正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減。
2.正午太陽高度隨季節的變化——“來增去減”
北半球節氣 達最大值的地區 達最小值的地區
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。
4.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:在北回歸線以北地區,正午太陽位于南方,房屋朝南;在南回歸線以南地區,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根據正午太陽高度的變化來調整角度,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)。
對點訓練
　　濟南市(36.5° N)高中某班組織了一次地理研學活動,活動以考察某房地產公司的樓盤(樓層為32層,層高3 m,樓間距為55 m)為主,目的是培養學生的地理實踐力,運用所學地理知識解決生活中的實際問題。考察過程中,班級被分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個小組,各小組的任務不同。據此回答1~2題。
1.Ⅰ組的任務是幫購房者選擇最優樓層,購房者想以最經濟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,購房者的最優樓層是(tan 30°≈0.58)(　　)。
A.20層 B. 22層 C.24層 D.26層
2.Ⅲ組的任務是幫購房者選擇合適的車位,停車場(長度與樓寬—致)現只剩下甲、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.B　2.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,tanH=X/L(H=30°,L=55 m), X≈32 m,則h=(32×3)-32=64 m,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層最為經濟實惠。
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。
【隨堂檢測】
思維構建
【答案】　①晝夜長短　②正午太陽高度　③四季
即時訓練
　　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等長的
B.乙城市可能在北極圈及其以北地區
C.線速度乙>丁>甲>丙
D.角速度甲>乙>丙=丁
【答案】　1.C　2.B
【解析】　第1題,12月22日太陽直射南回歸線,南半球各緯度晝長大于夜長。圖中陰影表示黑夜,甲城市晝夜平分,位于赤道;乙城市出現極夜現象,位于北半球;丙城市晝長夜短,位于南半球;丁城市晝短夜長,位于北半球。第2題,甲城市位于赤道,全年晝夜等長;冬至日北極圈及其以北地區出現極夜現象,乙城市出現極夜現象,可能位于北極圈及其以北地區;甲城市位于赤道,線速度最大;角速度除極點外,各地相同。
　　水富(29° N,104° E)一學生對太陽能熱水器進行了改造(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。讀圖,回答3~4題。
3.9月23日,為使熱水器有最好的效果,調節支架使熱水器吸熱面與地面的夾角是(　　)。
A.23.5° B.29° C.55° D.66.5°
4.下列地區中,使用太陽能熱水器效果最好的是(　　)。
A.海口 B.重慶
C.拉薩 D.吐魯番盆地
【答案】　3.B　4.C
【解析】　第3題,為達到最好的效果,應該調節支架使熱水器吸熱面與正午太陽光線垂直,圖中H為正午太陽高度,α為熱水器吸熱面與地面的夾角,可知α=90°-H。9月23日時,太陽直射赤道,可根據某地正午太陽高度等于90°減去當地所在緯度與太陽直射點所在緯度之間的緯度差,算出水富的正午太陽高度H為90°-29°=71°。根據α=90°-H即α=90°-71°=29°。第4題,太陽能熱水器效果最好的地區應是太陽輻射分布較強的地區,拉薩市位于青藏高原,海拔高,空氣稀薄,大氣的透明度較高,獲得的太陽輻射較多,太陽輻射量最豐富。海口、重慶降水多,太陽能不豐富,吐魯番盆地太陽輻射量不如拉薩豐富。
2第二節　地球的公轉
【學習目標】
1.結合示意圖,了解地球公轉的方向、軌道、速度和周期。(綜合思維)
2.結合示意圖,理解黃赤交角及其影響。(地理實踐力)
3.結合示意圖,理解正午太陽高度和晝夜長短變化的規律,提高判讀光照圖的能力。(區域認知、地理實踐力)
4.結合示意圖,歸納正午太陽高度的變化規律,結合生活實例,學會運用正午太陽高度原理。(區域認知、地理實踐力)
5.結合示意圖,了解四季、五帶的劃分。(區域認知)
第1課時　地球公轉
【自主預習】
一、地球公轉
1.繞轉中心:①　　　　。
2.軌道:是一個近似正圓的②　　　　,太陽位于橢圓的一個焦點上。
3.方向:與自轉方向一致,也是③　　　　　　　。
4.速度
(1)平均角速度約為59'/天,平均線速度約為30 km/s。
(2)變化:每年1月初,地球經過近日點,公轉速度④　　　　;每年7月初,地球經過遠日點,公轉速度⑤　　　　。
(3)周期:約為365日6時9分10秒,即一個⑥　　　　。
二、太陽直射點的移動
1.原因:黃赤交角
(1)概念:⑦　　　　與⑧　　　　的夾角。
(2)大小約為23.5°。
2.規律
(1)⑨　　　　　　　　在南、北回歸線之間移動。
(2)6月22日→9月23日→12月22日,太陽直射點逐漸⑩　　　　。
(3)12月22日→3月21日→6月22日,太陽直射點逐漸　　　　。
【答案】　①太陽　②橢圓　③自西向東　④最快　⑤最慢
⑥恒星年　⑦黃道面　⑧赤道面　⑨太陽直射點　⑩南移　北移
【合作探究】
情境導入　英國古文明研究作家葛瑞姆·漢卡克在《上帝的指紋》中寫道:“黃赤交角會發生周期性的變化,這個周期是41 000年,交角的變化范圍在22.1°到24.5°之間,準確性和可預測性不亞于瑞士鐘表。”為什么會有黃赤交角 若黃赤交角變為24.5°,太陽直射的范圍將會如何變化 今天的課堂我們將和大家一起探討這其中的原因。
主題1：地球公轉
主題探究
情境　地球的公轉指地球繞太陽運動,其軌道為近似正圓的橢圓形。根據開普勒定律日地連線在單位時間內掃過的面積是相等的。
任務1　地球公轉速度的變化特點是什么
【答案】　近日點(1月初)→遠日點(7月初),地球公轉軌道半徑變長,公轉線速度和角速度均逐漸變慢;地球公轉至遠日點(7月初)時,公轉線速度和角速度最慢。遠日點(7月初)→近日點(1月初),地球公轉軌道半徑變短,公轉線速度和角速度均逐漸變快;地球公轉至近日點(1月初)時,公轉線速度和角速度最快。
任務2　國慶節期間,地球公轉速度有什么特點
【答案】　逐漸變快。
知識小結
　　1.地球公轉速度變化規律:地球公轉至近日點時,角速度、線速度較快;至遠日點時,則較慢。
2.“二分二至”地球公轉軌道圖中“二分二至日”點和近日點、遠日點的判讀技巧。
不論是北極上空俯視的呈逆時針公轉方向,還是南極上空俯視的呈順時針公轉方向,若日地心連線和地球表面交于赤道以北,則大致為夏至日(北半球)點(C點),遠日點位于順公轉方向向C點前一點的位置;若日地心連線和地球表面交于赤道以南,則大致為冬至日(北半球)點(A點),近日點位于順公轉方向向A點前一點的位置;再根據地球公轉方向和春夏秋冬更替的順序,對應判別出“二分日”點。
對點訓練
　　2023年1月22日是中華民族的傳統節日春節。讀地球繞日公轉二分二至日示意圖,回答1~3題。
1.春節這一天太陽直射點(　　)。
A.位于北半球,在向南移動
B.位于北半球,在向北移動
C.位于南半球,在向北移動
D.位于南半球,在向南移動
2.春節這一天地球的繞日公轉位置最接近圖中的(　　)。
A.a點 B.b點 C.c點 D.d點
3.地球公轉速度逐漸變慢的時段是(　　)。
A.①~② B.②~③ C.③~④ D.④~①
【答案】　1.C　2.D　3.D
【解析】　第1題,在圖中①位置的地球上畫出垂直于地軸的赤道,畫直線連接地球和太陽的球心,觀察可知直線與地球表面的交點在赤道以北,說明①位置時太陽直射北回歸線,為夏至日,時間為6月22日;同理可得,③位置為冬至日,太陽直射南回歸線,時間為12月22日,根據地球的公轉方向可以判斷②為秋分日,④為春分日;2023年1月22日為春節,位于冬至日與春分日之間,太陽直射點位于南半球,同時在向北移。第2題,由上題分析可知,春節期間太陽直射點位于南半球且向北移,應位于冬至日和春分日之間,對應③與④之間的d點。第3題,地球公轉的速度,在近日點即1月初最快,遠日點即7月初最慢。由近日點到遠日點速度逐漸變慢,近日點在冬至日之后,遠日點在夏至日之后,③為冬至日,①為夏至日,由③到④,速度先變快、再變慢,由④到①速度逐漸變慢。
主題2：黃赤交角及其對太陽直射點的影響
主題探究
情境　“太陽大,地球小,地球繞著太陽跑”。由于黃赤交角的存在,地球“歪著身子”繞太陽跑,進而導致地球上太陽直射點的移動。
任務1　說出∠A、∠B的大小、兩者關系、代表的意義。
【答案】　大小:∠A的度數為23.5°,∠B的度數為66.5°。關系:∠A+∠B=90°(或兩者互余)。代表意義:∠A表示黃赤交角,∠B表示地軸傾角。
任務2　在圖中標注出北極、赤道面和黃道面,畫出地軸自轉的方向,用M、N來表示黃道面與赤道面的交線。
【答案】　見下圖:
任務3　黃赤交角存在的意義是什么
【答案】　太陽直射點在南北回歸線之間形成回歸運動。
素養培育
文化自信——培育地理實踐力、人地協調觀
情境　“九九”是我國民間長期沿用的一種節令,“夏九九”是以夏至那一天為起點,每九天為一個九,每年九個九共八十一天。它與“冬九九”形成鮮明的對照,遺憾的是“夏九九”不廣為流傳。下圖為天赤道與黃道示意圖。
《夏九九歌》
一九至二九,扇子不離手;
三九二十七,冰水甜如蜜;
四九三十六,汗濕衣服透;
五九四十五,樹頭清風舞;
六九五十四,乘涼莫太遲;
七九六十三,夜眠要蓋單;
八九七十二,當心莫受寒;
九九八十一,家家找棉衣。
任務1　“夏九九”中“一九”至“九九”期間,我國日出方位如何變化
【答案】　日出方位逐漸偏南。
任務2　“家家找棉衣”時,太陽最接近圖中甲、乙、丙、丁哪個位置
【答案】　丙。
任務3　若黃赤交角為30°,五帶的范圍將如何變化
【答案】　熱帶范圍變大,寒帶范圍變大,溫帶范圍變小。
知識小結
黃赤交角的地理意義
由于黃赤交角的存在,地球上的太陽直射點在南、北回歸線之間做周年回歸運動。
日期 節氣 直射位置 圖示
3月21日前后 春分日 赤道
↑太陽直射點在北半球,正向北移動
6月22日前后 夏至日 北回歸線
↓太陽直射點在北半球,正向南移動
9月23日前后 秋分日 赤道
↓太陽直射點在南半球,正向南移動
12月22日前后 冬至日 南回歸線
↑太陽直射點在南半球,正向北移動
對點訓練
　　讀太陽直射點回歸運動圖,回答1~2題。
1.若圖中的①為北半球春分日,則表示秋分日的點為(　　)。
A.② B.③ C.④ D.⑤
【答案】　B
【解析】　若圖中①為北半球春分日,根據太陽直射點回歸運動規律可知,②為夏至日,③為秋分日,④為冬至日,⑤為春分日。
2.太陽直射點從①運行到⑤,所用的時間為(　　)。
A.一個回歸年 B.一個恒星年
C.一個太陽日 D.一個恒星日
【答案】　A
【解析】　太陽直射點在南、北回歸線間的往返運動稱為太陽直射點的回歸運動。太陽直射點回歸運動的周期為365日5時48分46秒,稱作一個回歸年。
【隨堂檢測】
思維構建
【答案】　①自西向東　②近似正圓的橢圓　③最快　④最慢　⑤23.5°
即時訓練
　　中國共產黨第十九屆中央委員會第六次全體會議于2021年11月8日至11日在北京召開。讀地球公轉示意圖,回答 1~2題。
1.圖中③所代表的節氣名稱是(　　)。
A.春分 B.秋分 C.冬至 D.夏至
2.下列關于中共十九屆六中全會召開期間太陽直射點和地球公轉速度的敘述,正確的是(　　)。
A.地球公轉到①②之間,公轉速度逐漸減慢
B.地球公轉到②③之間,太陽直射點在北半球
C.地球公轉到③④之間,公轉速度逐漸加快
D.地球公轉到④①之間,太陽直射點在南半球
【答案】　1.B　2.C
【解析】　第1題,地球處于③處時,太陽直射赤道,之后直射點南移,故③所代表的節氣名稱為秋分。第2題,中共十九屆六中全會召開時間為11月8日至11日,為秋分和冬至之間,即太陽公轉到③④之間,地球的公轉速度越來越快。
　　下面兩幅圖均為地球公轉與太陽直射點移動示意圖。圖Ⅰ中a、b、c、d四點將軌道均勻分成四等份;圖Ⅱ中甲、乙、丙為二分二至日太陽直射點的位置,①②③④為太陽直射點移動的四個階段。讀圖,回答3~4題。
3.地球在公轉軌道上運動所用時間最多的一段是(　　)。
A.a→b B.b→d C.d→c D.c→a
4.圖Ⅰ中地球在公轉軌道上的P點時,大約相當于圖Ⅱ中的階段(　　)。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】　3.C　4.A
【解析】　第3題,依據地球自轉方向和公轉方向可知,圖 Ⅰ 中P點位于地球公轉軌道的近日點附近,時間在1月初,地球公轉速度最快,與其相對的d→c區間,位于遠日點一側,時間在7月前后,公轉速度較慢,因a、b、c、d四點將軌道均勻分成四等份,速度最慢的用時最多,故d→c所用時間最多。第4題,圖 Ⅰ 中地球在公轉軌道上的P點時,位于地球公轉軌道的近日點附近,時間在1月初,處于冬至到春分之間,圖 Ⅱ 中①對應這個階段;②處于春分到夏至,③處于夏至到秋分,④處于秋分到冬至。
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