《高中地理 第一單元 第三節(jié) 課時1 地球的公轉 正午太陽高度的變化導學案 魯教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中地理 第一單元 第三節(jié) 課時1 地球的公轉 正午太陽高度的變化導學案 魯教版必修1（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

地球的公轉 正午太陽高度的變化 [學習目標定位]　1.通過觀察和使用地球儀演示地球的公轉運動，分析說明地球公轉運動的特點及太陽直射點回歸運動的成因和運動規(guī)律。2.通過繪圖或計算機演示，說明正午太陽高度的大小隨緯度和時間的變化規(guī)律。3.通過讀圖、繪圖、分析、比較等，培養(yǎng)運用地理圖表獲取地理信息的能力，提高空間思維能力。 一、地球的公轉 1．概念：地球圍繞太陽運動叫公轉，公轉的軌道平面叫黃道平面。 2．特點 (1)方向：自西向東。 (2)軌道：接近正圓的橢圓軌道，太陽位于其中的一個焦點上。 (3)周期：365日6時9分10秒，叫做1恒星年。 (4)速度 3．黃赤交角及其意義 (1)黃赤交角 ①概念：赤道平面與黃道平面之間的交角，圖中表示黃赤交角的是字母B。 ②數(shù)值：2326′。 (2)影響：引起太陽直射點的回歸運動。 ①范圍：南北回歸線之間。 ②移動規(guī)律： ③移動周期：1回歸年，即365日5時48分46秒。 思考 1．北極熊每年能比南極的企鵝多曬幾天太陽，你知道其中的原因嗎？ 答案　這主要是由于地球繞日公轉速度隨日地距離不同而略有變化造成的，在(北半球)夏半年，公轉速度較慢，用時較多；而冬半年公轉速度較快，用時較少。 二、正午太陽高度的變化 1．概念 (1)太陽高度角：太陽光線與地平面之間的夾角。 (2)正午太陽高度：一天中太陽高度的最大值出現(xiàn)在正午。 2．變化原因：黃赤交角的存在；太陽直射點的南北移動。 3．變化規(guī)律 (1)(緯度)空間變化 同一時刻，各地正午太陽高度，從太陽直射點所在的緯度向南北兩側遞減。 春秋分日 由赤道向南北兩側遞減 夏至日 由北回歸線向南北兩側遞減 冬至日 由南回歸線向南北兩側遞減 (2)(季節(jié))時間變化 節(jié)氣 夏至 春、秋分 冬至 太陽直射點位置 北回歸線 赤道 南回歸線 達全年最大值的地區(qū) 北回歸線及其以北地區(qū) 赤道 南回歸線及其以南地區(qū) 達全年最小值的地區(qū) 南半球 無 北半球 思考 2．夏至日時，北半球各地正午太陽高度是否都達到了一年中的最大值？為什么？ 答案　不是。赤道和北回歸線之間的地區(qū)在太陽直射時正午太陽高度最大，而不是在夏至日，但北回歸線及其以北地區(qū)的正午太陽高度在夏至日時，達到一年中的最大值。 探究點一　黃赤交角與太陽直射點的移動 探究活動　閱讀下面材料，分析下列問題。 材料一　黃赤交角示意圖。 材料二　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(fā)生周期性的變化，這個周期是41 000年，交角改變在22.1到24.5之間，準確性和可預測性不亞于瑞士鐘表?！边@個周期變化早在1911年巴黎國際天文歷大會上就已經公布了。 (1)什么是黃赤交角？ (2)黃赤交角對太陽直射點有何影響？ (3)若黃赤交角變?yōu)?4.5，太陽直射的范圍將會如何變化？ 答案　(1)赤道平面與黃道平面之間存在一個交角，這就是黃赤交角。 (2)黃赤交角的存在，使太陽直射點在南北回歸線之間往返移動。 (3)太陽直射點將在24.5N～24.5S之間移動，太陽直射范圍變大。 反思歸納　黃赤交角的特點 黃赤交角是地球的自轉軌道平面和地球的公轉軌道平面的夾角，其本質是一個面面角，其在靜止和繞日的運動中具有不同的特點，具體如下： (1)靜態(tài)特征：一軸、兩面、三角度 特點 含義 一軸 地軸(自轉軸，與赤道平面垂直) 兩 面 黃道平面 地球公轉的軌道面 赤道平面 地球自轉的平面，與地軸垂直 三 角 度 黃赤交角 黃道平面與赤道平面的夾角為2326′ 地軸與黃道平面夾角 與黃赤交角互余，為6634′ 地軸與赤道平面夾角 90 (2)動態(tài)特征：兩個變、三個基本不變 特點 含義 體現(xiàn)區(qū)域 兩個變 黃道平面與赤道平面的交線 地球的公 轉過程中 地軸與太陽光線的相對位置 三個基 本不變 地軸的空間指向，北極始終指向北極星附近 黃赤交角的大小，基本保持2326′ 地球的運動方向 探究點二　公轉軌道上二分二至日的判斷 探究活動　讀“二分二至(北半球)時地球的位置圖”，探究下列問題。 (1)每年的1月初地球離太陽最近，7月初離太陽最遠，為什么1月我國是嚴寒季節(jié)，而7月是酷熱季節(jié)？ (2)如果圖中公轉方向相反，圖中上方表示北極，那么二分二至日的位置會發(fā)生怎樣的變化？ (3)假設黃赤交角變?yōu)?，則太陽直射點的移動范圍有什么變化？ 答案　(1)日地距離的遠近引起的太陽輻射的差異很小，并不對四季的變化起主要作用，而太陽直射點的位置移動是決定四季更替的主要原因，越靠近直射點，正午太陽高度越大，溫度越高，則是夏季；冬季相反。 (2)如果圖中公轉方向相反，圖中上方表示北極，那么左側為夏至日，右側為冬至日，上方為秋分日，下方為春分日。 (3)地球公轉過程中將不會存在太陽直射點的移動，太陽將一直直射在赤道上。 反思歸納　公轉軌道上二分二至日的判斷與四個節(jié)氣的判斷 在地球公轉示意圖上判斷四節(jié)氣可從以下兩個角度進行： (1)利用近、遠日點判斷，如下圖：A為近日點，此時為1月初，最接近的二分二至日為北半球冬至日，隨地球公轉方向依次為B春分日，C夏至日，D秋分日。同理可利用C(遠日點)進行判斷。 (2)利用太陽直射點位置判斷，如下圖：地球公轉至A處時太陽直射在南回歸線，為北半球冬至日，依次可判斷B為春分日，C為夏至日，D為秋分日。同理可利用C(太陽直射在北回歸線)進行判斷。 探究點三　正午太陽高度的變化 探究活動　閱讀材料，完成下列問題。 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，加之一些城市在對新建住宅樓規(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，導致新建住宅樓層數(shù)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(fā)的糾紛日益增多。我國《物權法》規(guī)定：“建造建筑物，不得違反國家有關工程建設標準，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。 (1)材料一中影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？ (2)從材料二看出，濟南正午太陽高度的變化有何規(guī)律？ (3)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　(1)正午太陽高度。 (2)濟南位于北回歸線以北，正午太陽高度在夏至日時最大，從夏至日到12月22日前后遞減，冬至日時最小。 (3)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度，12月22日前后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度，6月22日前后正午太陽高度在一年中達到最小值。 歸納提升　正午太陽高度的概念、變化 (1)太陽高度和正午太陽高度 太陽光線與地平面之間的夾角(或太陽的仰角)，叫做太陽高度角，簡稱太陽高度(如下圖所示)。 太陽高度一天內隨時間的不同而變化。各地一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午(當?shù)氐胤綍r12時)，稱為正午太陽高度。 同一條緯線上，正午太陽高度相等。太陽直射點所在的緯線上正午太陽高度最大(90)，并向南北兩側遞減。 (2)正午太陽高度的緯度分布規(guī)律 同一緯度，正午太陽高度隨季節(jié)而變化。什么時間離直射點近，什么時間正午太陽高度就大；什么時間直射點向該地接近，什么時間該地正午太陽高度就增大。 (3)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。 注：公式中的H為所求的正午太陽高度；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，兩點緯度差為兩點緯度之和。 各地正午太陽高度的計算除按公式計算外，利用圖示法也非常便捷。 如上圖所示：當太陽直射B點(10N)時，A點(40N)正午太陽高度是： HA＝90－＝90－(40－10)＝60 當太陽直射B點(10N)時，C點(2326′S)正午太陽高度是： HC＝90－＝90－(10＋2326′)＝5634′ 若計算出某地正午太陽高度等于零，說明此點在晨昏線上；若小于零，說明此點此時為黑夜。 對點訓練一　地球公轉的基本規(guī)律 1．下列我國節(jié)日期間，地球公轉速度最快的是 (　　) A．清明節(jié) B．元旦 C．中秋節(jié) D．國慶節(jié) 答案　B 解析　地球公轉速度最快是通過近日點時(1月初)。 對點訓練二　黃赤交角 2．若地球不自轉，只公轉，則 (　　) A．黃赤交角變?yōu)? B．太陽直射點的移動范圍變大 C．太陽直射點的回歸運動周期仍為一回歸年 D．黃赤交角的影響消失 答案　C 解析　若地球不自轉只公轉，對黃赤交角沒有影響，太陽直射點的移動范圍仍是回歸線之間，周期仍為一回歸年。 對點訓練三　太陽直射點的回歸運動 3．6月29日，太陽直射點的位置及移動方向是 (　　) A．在北半球，并向北移動 B．在北半球，并向南移動 C．在南半球，并向北移動 D．在南半球，并向南移動 答案　B 對點訓練四　正午太陽高度的變化 下圖示意“冬至日太陽光照”。讀圖完成下題。 4．①②③④四地，正午太陽高度最大的是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　D 解析　根據文字和圖像可知，此時太陽直射點位于南回歸線，此時全球正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減。 綜合提升 5．讀“地球公轉運行位置圖”，完成下列問題。 (1)在圖中適當位置標出地球自轉與公轉運動的方向。 (2)地球公轉到A點時的節(jié)氣是__________，日期是______________前后。 (3)地球公轉到C點時，正午太陽高度的季節(jié)分布規(guī)律是________________________。這時堪培拉的季節(jié)是________，北京的季節(jié)是________。 (4)在A、B、C、D四點中，地球公轉速度較快的是______點，每年7月初地球位于________點附近。 (5)地球自B點經C、D、A再運行至B點所需時間為__________________，這叫1個______年。 答案　(1)略。 (2)冬至　12月22日 (3)太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達到一年中的最大值，南半球的各緯度正午太陽高度達到一年中的最小值　冬季　夏季 (4)A　C (5)365日5時48分46秒　回歸 解析　第(1)題，圖示地球自轉方向和公轉方向均為逆時針。第(2)題，根據太陽直射點的位置及地軸的傾斜方向，判斷A點節(jié)氣是冬至，為12月22日前后。第(3)題，地球公轉到C點時為夏至日，太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達到一年中的最大值，南半球的各緯度達到一年中的最小值。堪培拉位于南半球中緯度，應處于冬季，北京(位于北半球)季節(jié)為夏季。第(4)題，A點距近日點最近，公轉速度最快，每年7月初地球位于遠日點(C點)附近。第(5)題，從春分到第二年春分為1回歸年，時間長度為365日5時48分46秒。 教材P14　問題 趙亮父母去看房時，正值6月，此時為北半球一年中太陽高度較高、影子較短的時候，太陽光沒有被前排樓房遮擋，因此小院內陽光充足；而入住時為1月，此時太陽高度為一年中較低的時段，由于兩棟樓的間距較小，因此趙亮家所購房子的小院就處于前排樓的影子區(qū)域，陽光被前排房子所遮擋。 教材P16　活動 1．如下圖所示： 2．元旦位置如上圖所示。在南北回歸線上，一年中只有一次直射機會，在南北回歸線之間，一年有兩次直射機會。從6月22日至12月22日，太陽直射點向南移動；從12月22日至次年6月22日，太陽直射點向北移動。3月21日至9月23日，太陽直射北半球，即北半球的夏半年；9月23日至次年3月21日，太陽直射南半球，為北半球的冬半年。 [基礎過關] 讀“地球公轉軌道示意圖”，完成1～2題。 1．讀圖，判斷下列說法正確的是(　　) A．公轉軌道是正圓 B．公轉軌道上任何一點的日地距離都相等 C．公轉的方向與自轉方向相同 D．軌道平面與其他行星的公轉軌道平面完全重合 2．地球在公轉軌道上運行時(　　) A．地球過A點和B點的公轉角速度是相等的 B．地球運行至A點時大致是1月初 C．地球從A點出發(fā)到A點的所需的時間恰好是一個回歸年 D．地球過A點時的運動速度略小于B點 答案　1.C　2.D 解析　第1題，地球公轉軌道為橢圓，太陽位于其中的一個焦點上，因此存在近日點和遠日點；軌道平面為黃道平面，與太陽系的其他行星的公轉軌道平面的夾角很小，幾乎在同一平面上，但不完全重合。第2題，圖中A點為遠日點，公轉角速度較小，B點為近日點，公轉角速度較大；地球公轉至遠日點約在7月初，近日點約在1月初；地球從A點公轉再回到A點的時間為1個恒星年，C錯誤；地球公轉經過A點為遠日點位置，公轉速度較慢。 近年，邯鄲市區(qū)在城市紅綠燈前人行道上設置了既能遮陽又能避雨的遮陽棚，得到老百姓的贊許。據此完成3～4題。 3．遮陽效果最好的季節(jié)是(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 4．下列城市，一年中有可能出現(xiàn)棚影全部位于遮陽棚區(qū)域的是(　　) A．北京 B．上海 C．邯鄲 D．?？? 答案　3.B　4.D 解析　第3題，夏季正午太陽高度角大，太陽輻射強，氣溫高，遮陽效果最好。第4題，一年中出現(xiàn)棚影全部位于遮陽棚區(qū)域時，說明是太陽直射時，即位于南北回歸線之間的地點可以發(fā)生。 我國某校地理興趣小組的同學，把世界上四地年內正午太陽高度變化及方向繪成簡圖?；卮?～6題。 5．可能反映該學校所在地正午太陽高度年變化及方向的是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 6．當②地正午太陽高度達到最大時 (　　) A．地球公轉速度較慢 B．其他三地正午太陽所在方向不同 C．該學校所在地天氣炎熱 D．太陽在地球上的直射點將北返 答案　5.C　6.D 解析　圖中①地有直射，且正午太陽方向半年在南方，半年在北方；②地正午太陽高度最大為90，正午太陽方向位于北方；③地正午太陽高度最大為90，正午太陽方向位于南方；④地正午太陽高度最小值為零，正午太陽方向全年位于南方。第5題，據提取的信息，可推斷出①地位于赤道，②地位于南回歸線，③地位于北回歸線，④地位于北極圈，結合我國的緯度范圍，由此排除A、B、D項。第6題，首先從題干獲取信息，②地位于南回歸線，“當②地正午太陽高度達到最大時”，為北半球冬至日。此時，地球位于近日點附近，公轉速度較快；其他三地正午太陽所在方向相同(在南)；學校所在地天氣寒冷。由此排除A、B、C項。 上海市(約31N)業(yè)主李某發(fā)現(xiàn)所購商品房居室里日照時間極短且達不到滿窗而向法院起訴退房，法院依據《上海市城市規(guī)劃管理技術規(guī)定》中“受遮擋的居住建筑的居室，________日滿窗日照的有效時間不少于連續(xù)1小時”的有關規(guī)定，責成房產公司退還其各類費用。據此回答7～8題。 7．材料“________日滿窗日照的有效時間不少于連續(xù)1小時”的指標，你認為以哪一日來確定較為合理 (　　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 8．為了達到上述要求，房產公司在建樓時，應使南北樓房有一定距離。理論上，樓高相同的情況下，北京的樓房間距應比上海寬些，原因是 (　　) A．北京比上海地形復雜 B．北京比上海正午太陽高度小 C．北京比上海年太陽輻射總量少 D．北京比上海天氣干燥 答案　7.D　8.B 解析　第7題，上海市位于約31N附近，處在北回歸線以北，全年陽光不能直射；居住建筑的居室受陽光遮擋的時間與太陽高度有密切關系，太陽高度越小，受遮擋的時間越長；冬至日時，北回歸線以北的地方太陽高度最小。第8題，北京的地理緯度比上海的高，太陽高度終年比上海低，所以，房產公司在建樓時，應使南北樓房有一定距離，理論上，樓高相同的情況下，樓房間距北京應比上海寬些。 9．讀下圖，完成下列問題。 (1)在甲圖中畫出晨昏線，并用陰影標出夜半球。 (2)甲圖是____________(日期)前后的地球光照圖，北半球的節(jié)氣是__________，對應在乙圖中的位置應該是①②③④中的____________。 (3)此時A地的太陽高度為________。此日A地的正午太陽高度為________。 (4)在乙圖中_______點附近時，地球公轉的角速度和線速度較快，在乙圖中________點附近時，地球公轉的角速度和線速度較慢。 (5)在②點時，地軸與公轉軌道間的夾角為__________，此時，黃赤交角為________。 答案　(1)略?！?2)12月22日　冬至?、? (3)0　6634′　(4)④?、凇?5)6634′　2326′ 解析　第(1)題，晨昏線應與太陽光線垂直并且平分赤道。第(2)題，由甲圖判斷為冬至日，對應乙圖中④位置，④為冬至日，①為春分日，②為夏至日，③為秋分日。第(3)題，甲圖中的A地位于赤道與晨昏線的交點上，此時的太陽高度為0，A地的正午太陽高度應為：90－2326′＝6634′。第(4)題，在④點(冬至日)附近接近近日點，公轉速度較快，在②點(夏至日)附近接近遠日點，公轉速度較慢。第(5)題，地球在公轉軌道上的任何地點地軸與地球公轉軌道平面的夾角都是6634′，黃赤交角是2326′。 [能力提升] 美國五大湖地區(qū)某學校地理研究性學習小組連續(xù)五周觀測旗桿正午影長平均長度(表)。據此回答10～11題。 桿影正午長度變化表(單位：米) 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 10.30m 10.34m 10.30m 10.27m 10.24m 10.據旗桿的正午影長的變化，判斷此時約是 (　　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 11．在此期間，下列敘述正確的是 (　　) A．我國處于冬半年 B．地球越來越接近遠日點 C．南京的正午太陽高度角先變大，后變小 D．太陽直射點位于北半球并向南移動 答案　10.D　11.A 解析　第10題，根據觀測資料分析，該周桿影長度先變成最長后逐漸變短，可以確定為該地太陽高度角最小的時間，考慮到該地位于北半球，故為冬至。第11題，冬至日前后，太陽直射點位于南半球并先向南后向北移動，北回歸線以北各地正午太陽高度角先變小后變大，北半球處于冬半年，地球先接近近日點然后遠離。 西藏是我國太陽能最豐富的省區(qū)之一，為充分利用太陽能資源，某學校(90E)地理興趣小組的同學們，自制了一臺可調式太陽能熱水器(如圖)，讓太陽能熱水器的吸熱面每天能獲得最大的太陽輻射量。據此回答12～13題。 12．該熱水器每天獲得太陽輻射量為最大值時，北京時間應為(　　) A．10時 B．11時 C．12時 D．14時 13．下圖是該小組繪制的連續(xù)一年多的太陽能熱水器與地面的夾角(α)變化圖。圖中反映6月22日夾角的點是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　12.D　13.B 解析　第12題，該地正午12時的太陽高度角為一天中的最大值，根據區(qū)時計算原則“東加西減”可得北京時間應是14時。第13題，熱水器與地面的夾角與正午太陽高度角是互余關系。 14．下圖是“某地二至日正午的陽光照射情況”，已知∠1＝45，此地正午為北京時間13：00。據此回答下列問題。 (1)該地的緯度是________，經度是________。 (2)當太陽位于b時，該地的節(jié)氣是________，此時∠2的度數(shù)是________。 (3)該地出現(xiàn)太陽直射現(xiàn)象的月份可能是 (　　) A．3月 B．5月 C．6月 D．8月 (4)若黃赤交角增大，則a光線與b光線間的夾角將怎樣變化________(增大，減小)。 答案　(1)2134′N　105E　(2)夏至　8808′　(3)C　(4)增大 解析　(1)依據“此地正午為北京時間13：00”，可推算該地位于105E；a、b為二至日正午陽光照射，分別從南方和北方入射，可推斷該地位于熱帶地區(qū)(南北回歸線之間)；a正午太陽在正南方，且角度較小，為冬至日正午的陽光照射，b正午太陽在正北方，且角度較大，為夏至日正午的陽光照射；陽光直射北回歸線時該地正午太陽高度(∠2)大于陽光直射南回歸線時的正午太陽高度(∠1)，因此可推斷該地位于北半球熱帶地區(qū)。最后依據∠1＝45，推算該地緯度。(2)當太陽位于b時，正午太陽高度角大，為夏至日?！?的度數(shù)可以通過正午太陽高度角計算公式得出。(3)該地位于2134′N，出現(xiàn)太陽直射現(xiàn)象的月份應接近6月22日。(4)黃赤交角增大，太陽直射點的變化范圍增大，∠1、∠2減小，a光線與b光線間的夾角會增大。