高中地理人教版必修一第一章第三节第3课时地球公转的地理意义学案Word版含答案.docx
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高中地理人教版必修一第一章第三节第3课时地球公转的地理意义学案Word版含答案
第3课时 地球公转的地理意义
一、昼夜长短和正午太阳高度的变化
1．昼夜长短的变化
（1）昼夜长短反映了日照时间的长短。
（2）变化规律：
①北半球夏半年
②北半球冬半年
③春、秋分日：
全球各地昼夜等长，都是12小时。
[温馨提示]
（1）太阳直射某地，该地不一定昼最长夜最短，北半球各地夏至日这一天昼最长，南半球各地冬至日这一天昼最长。
（2）太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现极昼极夜的范围越大。
（3）同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等（日出、日落地方时也相同）；同一纬线的昼夜长短在一年中有两个日期相同（除二至日），且这两个日期近似关于二至日对称。
2．正午太阳高度的变化
（1）正午太阳高度的空间（纬度）变化规律：
由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
（2）正午太阳高度的时间（季节）变化规律（以北半球为例）：
节气
最大值地区
最小值地区
夏至日
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至日
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
二分日
赤道
极点
[温馨提示]
“正午太阳高度”与“太阳高度”“太阳直射”的区别与联系
（1）太阳高度是指太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。
（2）太阳入射光线与地平面夹角为90°时，称为太阳直射。
（3）一日中太阳高度的最大值即为正午太阳高度。
（4）若太阳高度为90°，必须同时满足“时间＋地点”两个条件：
一是时间为当地正午，地方时12点；二是地点为直射点。
二、四季更替和五带
1．四季更替
（1）成因：
（2）划分：
类型
天文四季
气候四季
范
围
春季
过渡季节
3、4、5月
夏季
白昼最长太阳最高的季节
6、7、8月
秋季
过渡季节
9、10、11月
冬季
白昼最短太阳最低的季节
12、1、2月
2.五带
（1）划分依据：
太阳辐射总量从低纬度向高纬度递减。
（2）五带的划分：
———————情景导入先思考———————
下面两幅表格为某县一中学生作息时间表（节选），思考下列问题。
某县一中学生作息时间表（夏季节选）
时间
内容
备注
7：
20～7：
40
起床
7：
40～8：
00
早操
某县一中学生作息时间表（冬季节选）
时间
内容
备注
7：
40～8：
00
起床
8：
00～8：
20
早操
（1）夏季作息时间为什么比冬季作息时间提前？
提示：
夏季白昼时间比冬季长，日出早。
（2）九月份新学期开学至立冬节气期间，白天和黑夜分别有什么变化？
提示：
白天越来越短，黑夜越来越长。
———————核心要点掌握好———————
1．昼夜长短分布——抓“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。
太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。
太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。
如下图所示：
2．昼夜长短变化——抓“移动方向”
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。
太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。
如下图所示：
———————方法技巧很重要———————
昼夜长短的计算方法
晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。
昼弧和夜弧的弧度代表昼夜长短（如下图）。
计算方法有以下几种：
（1）根据昼弧或夜弧的长度进行计算：
昼（夜）长时数＝昼（夜）弧度数/15°。
（2）根据日出或日落时间进行计算：
昼长时数＝（12－日出时间）×2＝（日落时间－12）×2
夜长时数＝（日出时间－0）×2＝（24－日落时间）×2
（3）根据分布特点进行计算：
同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长（夜长）与南半球同纬度地区的夜长（昼长）相等。
———————应用体验不可少———————
读地球公转示意图，回答1～2题。
1．在地球由d向a运动的过程中，我国出现的文化现象是（ ）
A．吃月饼，共庆团圆 B．荡秋千，踏青插柳
C．放鞭炮，守岁迎春D．望双星，鹊桥相会
2．在地球由b向c运动的过程中（ ）
A．北半球昼变长，但短于夜
B．南半球昼变长，并长于夜
C．北半球夜变短，且短于昼
D．南半球夜变长，并长于昼
解析：
1.B 2.B 第1题，由地球公转方向和太阳直射点的位置，可判断出d为春分日；a为夏至日；b为秋分日；c为冬至日，在地球由d向a运动的过程中，我国出现荡秋千，踏青插柳。
第2题，由秋分日到冬至日的过程中，太阳直射南半球，并向南移动，故北半球昼变短且短于夜；南半球昼变长且长于夜。
读下图，回答3～4题。
3．图中A点的昼长为（ ）
A．24小时 B．12小时
C．10小时D．20小时
4．图中所示日期，下列各地白昼最长的是（ ）
A．太原B．长春
C．南昌D．昆明
解析：
3.D 4.B 第3题，从图中的信息可知图中A点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1，昼夜之和是24小时，所以其昼长是20小时。
第4题，图中所示日期为夏至日，夏至日时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区白昼时间达到一年中最大值，且越往北，白昼时间越长。
———————情景导入先思考———————
冲着小区楼房间距有50m、小区绿化率为50%的宣传广告，我国北方某市一些市民先后在此购买了商品房。
岂料两年后开发商改变建筑方案，楼房的间距仅为30.4m。
为此，该小区的38户业主们将开发商告上法庭。
（1）小区业主为什么这么重视楼间距问题？
提示：
楼间距与太阳光照相关，在太阳高度一定的情况下楼间距的大小会影响到采光条件的好坏。
（2）每年的夏至日至冬至日我国北方正午太阳高度如何变化？
提示：
正午太阳高度逐渐减小。
———————核心要点掌握好———————
一、正午太阳高度的空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；到直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。
如下图所示：
夏至日
正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减
冬至日
正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减
春秋二分日
正午太阳高度由赤道向南北两侧递减
二、正午太阳高度的季节变化规律
北回归线及其以北地区
一年有一次最大值（6月22日前后），一次最小值（12月22日前后）
南回归线及其以南地区
一年有一次最大值（12月22日前后），一次最小值（6月22日前后）
南、北回归线之间（除赤道外）
一年有两次最大值（太阳直射时最大），一次最小值（南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后）
赤道地区
一年有两次最大值（春分、秋分），两次最小值（夏至、冬至）
递变规律
来增去减（直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小）
三、正午太阳高度的年变化规律
1．南、北回归线之间：
纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大（由23°26′增大至46°52′），赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
2．南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：
各纬度正午太阳高度变化幅度相同（均为46°52′）。
3．南极圈以南和北极圈以北：
纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小（由46°52′减小至23°26′），极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
四、一个地区年正午太阳高度最大差值
赤道地区为23°26′，热带地区为（当地纬度＋23°26′）；回归线至极圈之间地区为46°52′。
五、正午太阳高度的应用
1．确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
2．确定房屋的朝向
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
3．判断日影长短及方向
太阳高度越大，影子越短，正午太阳高度越小，影子越长。
一天中日影的变化规律是：
日出最长
正午最短
日落最长，且日影方向与太阳方向相反。
4．计算楼距
一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。
解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。
以我国为例（见右图），南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：
L＝h·cotH。
5．计算热水器安装角度
应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。
其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°（如下图）。
———————方法技巧很重要———————
正午太阳高度的计算方法
公式：
H＝90°－两点纬度差
“两点”指观测点、太阳直射点。
若两点同在北（南）半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北半球，两点纬度差为两点的纬度之和。
如下图所示：
当太阳直射B点（10°N）时，A点（40°N）正午太阳高度是：
HA＝90°－
＝90°－（40°－10°）＝60°
当太阳直射B点（10°N）时，C点（23°26′S）正午太阳高度是：
HC＝90°－
＝90°－（10°＋23°26′）＝56°34′
———————应用体验不可少———————
读某地正午太阳高度年变化折线图，完成1～2题。
1．根据该地正午太阳高度年变化规律，判断该地点可能位于（ ）
A．北温带 B．南温带
C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间
2．在图中C处所表示的这一天，该地（ ）
A．黑夜最短B．正午旗杆的影子最短
C．气温最高D．受太阳活动影响强烈
解析：
1.D 2.B 第1题，该地12月22日前后有两次正午太阳高度达到90°，说明有两次太阳直射。
根据正午太阳高度变化规律可以判定该地位于赤道至南回归线之间，所以应该位于南半球热带地区。
第2题，C处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。
我国《物权法》指出，住宅间距必须保证北面楼房底层窗台面日照时间不少于1小时。
据此回答3～4题。
3．“日照时间不少于1小时”的日期指的是（ ）
A．春分日B．夏至日
C．秋分日D．冬至日
4．按照采光要求，下列四个城市同高楼房的间距最宽的应该是（ ）
A．南京B．北京
C．武汉D．成都
解析：
3.D 4.B 第3题，太阳高度越小，影长越长，相同住宅间距下北面楼房底层日照时间越短，因此，“日照时间不少于1小时”的日期应为冬至日。
第4题，同高的楼房，纬度越靠北，太阳高度越小，楼间距越宽，故选B项。
———————情景导入先思考———————
谁挥鞭策驱四运，万物兴歇皆自然。
——李白《日出入行》
诗词中的“四运”指的是什么？
“谁”指的是什么？
提示：
“四运”指春、夏、秋、冬四季的变化；“谁”指地球的公转运动。
———————核心要点掌握好———————
一、四季和五带的形成
二、五带的划分
———————应用体验不可少———————
读五带分布图，完成1～2题。
1．下列地区四季变化最明显的是（ ）
A．热带 B．北温带
C．北寒带D．低纬度地区
2．假设黄赤交角为30°时，地球上（ ）
A．寒带的范围变大
B．温带的范围变大
C．热带的范围变小
D．寒带的范围变小
解析：
1.B 2.A 第1题，热带地区终年正午太阳高度大，气温高，全年皆夏，四季变化不明显；位于南北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，全年皆冬，四季变化不明显；只有位于中纬度地区的南北温带，一年中冬、夏季正午大阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。
第2题，黄赤交角的大小对五带划分影响很大。
如果热带的纬度范围变为赤道到南北纬30°，那么寒带的纬度范围就为90°－30°＝60°，即从南北纬60°到南北纬90°为寒带。
由此可知：
黄赤交角变大，热带、寒带范围变大，温带范围变小。
太阳高度的变化示意图
[经典母图]
正午太阳高度随纬度的变化规律
[判读技巧]
首先，明确图中纵横坐标的含义。
横坐标代表纬度，纵坐标代表正午太阳高度。
其次，明确三条曲线代表二分二至日正午太阳高度的变化曲线。
某一时刻全球正午太阳高度的分布规律是从直射点向南北两侧递减。
最后，据图可以看出，南北回归线之间的地区正午太阳高度可达90°，说明有太阳直射现象。
[常见变式图]
1．太阳高度日变化曲线
2．正午太阳高度随时间的变化规律
点虚线（……）表示北极圈上，长虚线（——）的纬度范围是赤道到北回归线之间，实线（——）的纬度范围是赤道到南回归线之间。
[演练冲关]
右图为2015年国庆节期间某日李先生在（34°N,114°E）附近拍摄的日落图。
据此完成1～2题。
1．张女士拍摄此照片时面向（ ）
A．东南 B．东北
C．西北D．西南
2．下图中能表示该日当地太阳高度日变化情况的曲线是（ ）
A．①B．②
C．③D．④
解析：
1.D 2.C 第1题，我国国庆节期间属于北半球冬半年，由所学知识可知，北半球冬半年，日出东南，日落西南，故D项正确。
第2题，由于刚过秋分，该地昼长应略小于12小时，又由于拍摄点的经度（114°E）与120°E相差较小，所以最大太阳高度出现的时间接近北京时间12时；经计算，秋分时该地正午太阳高度为56°，则该日正午太阳高度应接近56°，故③曲线正确。
读四地正午太阳高度季节变化示意图，回答3～4题。
3．四地由南向北排列正确的一组是（ ）
A．①②③④B．①④③②
C．②③①④D．④①②③
4．四地中（ ）
A．①地位于热带
B．②地有极昼现象
C．③地一年出现两次太阳直射现象
D．④地自转线速度最大
解析：
3.B 4.D 第3题，①地冬至日正午太阳高度最大，且小于90°，说明其位于南回归线以南；②地夏至日正午太阳高度最大，且在四地中最小，说明其位于北半球且纬度较高（位于北回归线以北）；③地夏至日正午太阳高度达90°，说明其位于北回归线上；④地冬至日正午太阳高度较大，说明其位于南半球，该地有两次太阳直射现象，说明其位于南回归线与赤道之间。
综合判断四地由南到北分别是①④③②。
第4题，由上题分析可知，①地位于南回归线以南，不位于热带；出现极昼现象的最低纬度是66°34′，其出现极昼时最大太阳高度值为46°52′，②地不会出现极昼现象；③地位于北回归线上，一年中只有一次太阳直射现象；④地纬度最低，所以其自转线速度最大。
下图为12月22日a、b、c、d四城市昼夜长短情况示意图，图中阴影部分为黑夜。
读图回答1～2题。
1．a、b、c、d四城市中地球自转线速度最大的是（ ）
A．a B．b
C．cD．d
2．a、b、c、d四城市按由南向北的顺序排列，正确的是（ ）
A．acbdB．acdb
C．cadbD．dcab
解析：
1.A 2.C 第1题，赤道全年昼夜平分。
读图可知，a城市在12月22日昼夜等长。
赤道地区地球自转线速度最大。
第2题，12月22日，南半球纬度越高，昼越长，北半球纬度越高，昼越短，所以四城市由南向北排列依次是cadb。
下图为山东省某地的汽车停车场示意图，箭头①②③代表二分二至日的正午太阳光线。
读图完成3～4题。
3．下列节气，正午时车位上遮阳棚的影子最大的是（ ）
A．春分日B．夏至日
C．秋分日D．冬至日
4．当太阳光线为②时，该日山东（ ）
A．正处多雨季节B．全省冰雪覆盖
C．盛行东南信风D．各地昼夜等长
解析：
3.D 4.D 由图可知，①太阳光线的正午太阳高度角最大，此时为夏至日；③太阳光线的正午太阳高度角最小，此时为冬至日；②太阳光线的正午太阳高度角居于①③之间，此时应为春分日或秋分日。
由题意，正午时车位上遮阳棚的影子最大，说明此时该地正午太阳高度角最小，故应为冬至日。
当太阳光线为②时，该地为春分日或秋分日，因此山东各地昼夜等长。
下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。
读图回答5～6题。
5．图示季节分配自上而下依次为（ ）
A．北京、广州、武汉、哈尔滨
B．北京、武汉、哈尔滨、广州
C．广州、武汉、哈尔滨、北京
D．广州、北京、哈尔滨、武汉
6．下列关于季节更替的叙述，错误的是（ ）
A．低纬度地区季节更替不明显
B．中纬度地区季节更替明显
C．高纬度地区季节更替明显
D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
解析：
5.D 6.C 第5题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，结合选项可知，D项正确。
第6题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化较小，故季节变化不明显，故A项正确；中纬度地区不同地区热量差异明显，季节性较强，故B项正确；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显，故C项错误；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化，故D项
正确。
读某日太阳光照图，回答7～8题。
7．图中①②③④四地昼长最长的是（ ）
A．①B．②
C．③D．④
8．此时①地的昼长是（ ）
A．12小时B．14小时
C．16小时D．8小时
解析：
7.A 8.C 第7题，夏至日时，北半球各地昼长达到最大，并且越往北昼越长，南半球反之，所以①②③④四地昼长由长到短依次为①②③④。
第8题，先计算出①所在纬线与晨线、昏线的交点之间的昼弧经度，再除以15°。
图中相邻两条经线之间的经度相差30°，由此可得①地的昼长是16小时。
超级满月迎新年！
2018年1月有两次满月，分别是1月2日和1月31日。
同时，1月31日的这次满月期间，我们还能欣赏到精彩的月全食天象。
只要天气晴好，我国大部分地区都能欣赏到全过程。
如图为地月系示意图，阴影表示夜半球，甲乙丙丁为月球绕地公转的位置。
据此完成9～10题。
9．月全食发生时，月球位于图中的（ ）
A．甲B．乙
C．丙D．丁
10．2018年的3月18日是农历的二月初二，俗称春龙节。
我国民间有“二月二，龙抬头”的谚语。
下列说法正确的是（ ）
A．春分节气，太阳直射赤道
B．春龙抬头，各地观测北极星仰角开始增加
C．春龙播雨，农事活动开始
D．冬季结束，舞龙庆祝
解析：
9.C 10.C 第9题，由地球上的昼、夜半球的位置可知，太阳位于地球与乙位置连线的延长线上。
当月球、地球、太阳完全在一条直线上的时候，地球在中间，整个月球全部走进地球的影子里，月球表面变成暗红色，形成月全食。
故C正确。
第10题，我国民间“二月二，龙抬头”的谚语，表示春季来临，万物复苏，蛰龙开始活动，预示一年的农事活动即将开始，故C正确。
春分节气时间应为3月21日前后；北极星仰角等于当地的地理纬度，不会随时间而改变；每年12、1、2月为冬季，因此冬季结束于2月底。
故A、B、D错误。
一、选择题
下表为三地连续两日日出与日落时刻（北京时间）表。
据此回答1～2题。
当日
次日
日出
日落
日出
日落
①
9：
00
23：
00
8：
58
23：
02
②
7：
19
18：
41
7：
20
18：
40
③
5：
40
18：
48
5：
39
18：
49
1.三地按纬度由高到低排列正确的是（ ）
A．①②③B．①③②
C．②①③D．③①②
2．若③地为北京，则此时（ ）
A．太阳直射点位于南半球且向北移
B．地球公转速度逐渐加快
C．北极圈内极昼的范围逐渐扩大
D．各地昼夜长短相差最小
解析：
1.B 2.C 第1题，根据表中数据可求出三地连续两日的昼长时间，再由纬度越高，昼越长得出①地纬度最高，②地纬度最低，③地居中。
第2题，若③地为北京，当日的昼长为13小时08分，次日昼长为13小时10分，北京昼长夜短且昼变长，因而太阳直射点位于北半球且向北移动，北极圈内极昼的范围逐渐扩大。
下图为上海某日天气预报的截图。
据此回答3～4题。
3．与当日最接近的节气是（ ）
A．秋分日（9月23日）B．寒露（10月8日）
C．春分日（3月21日）D．清明（4月5日）
4．当天太阳直射点的位置和移动方向分别是（ ）
A．南半球向北移动B．北半球向北移动
C．北半球向南移动D．南半球向南移动
解析：
3.C 4.A 第3题，由“今日日出日落时间”可知，该日上海昼长为11小时48分钟，接近12小时，说明该日接近秋分日或春分日；结合“明日日出日落时间”可知，该地明日昼长仍小于12小时，但昼长不断增长，从而可判断当日最接近春分日。
第4题，由于该地昼长小于12小时，所以太阳直射点位于南半球；由于北半球的昼长不断增长，所以太阳直射点向北移动。
9月23日，我国某地某同学于北京时间9时测得太阳高度为20°，北京时间10时测得太阳高度为30°。
据此回答5～6题。
5．该地这天最大太阳高度为（ ）
A．30°B．40°
C．60°D．90°
6．该地所处的经纬度是（ ）
A．30°N,105°EB．50°N,105°E
C．30°N,135°ED．40°N,135°E
解析：
5.C 6.A 第5题，北京时间9时太阳高度为20°，10时为30°，大约1小时太阳升高10°；由于该日为春分日，上午有6小时，则正午太阳高度为60°。
第6题，由于该地正午太阳高度为60°，而该日太阳直射赤道，赤道正午太阳高度为90°，该地与赤道纬度距离为30°，则该地位于北纬30°；北京时间10时该地太阳高度为30°，最大太阳高度为60°，则北京时间13时为当地12时，可推算该地位于东经105°。
某房地产开发商在某城市（30°N）建造了两幢商品住宅楼（如图）。
读图完成7～8题。
注：
tan35°≈0.7 tan45°＝1 tan60°≈1.732
7．某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。
该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约有（ ）
A．1个月B．3个月
C．6个月D．9个月
8．为避免采光纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。
那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（ ）
A．20mB．30m
C．40mD．50m
解析：
7.C 8.B 第7题，利用图示计算出正南的太阳光刚好照射在北楼底部时，光线与地面的夹角度数，经计算可知约为60°，可知太阳直射在赤道。
因此该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约有6个月。
第8题，在一年中，该地正午楼影冬至日最长，只要冬至日北楼不被南楼影子遮住，则北楼正午时终年都有太阳照射，利用数学公式计算出冬至日南楼的高度即可。
二、综合题
9．下图为某两日昼半球示意图，读图回答下列问题。
（1）请在图中画出太阳的直射光线。
（2）下列叙述正确的是（ ）
A．甲图时①地比②地相同高度旗杆影子长
B．乙图时北京地区太阳从东北方向升起
C．从甲图到乙图，地球的公转速度越来越快
D．两图中①点与③点的经度相同，地方时也相同
（3）描述甲图时北半球昼夜长短的纬度差异。
（4）写出乙图时北京
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