版高中地理第1章宇宙中的地球第3节地球的运动第3课时地球公转的地理意义学案解析.docx

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版高中地理第1章宇宙中的地球第3节地球的运动第3课时地球公转的地理意义学案解析

第3课时　地球公转的地理意义

1．理解昼夜长短和正午太阳高度的季节变化、纬度变化及其成因。

（重难点）

2．了解四季的形成和五带划分。

教材整理1　五带的划分和正午太阳

高度的变化

阅读教材P21～P23上部内容，完成下列问题：

1．五带的划分

（1）依据

①南、北回归线：

地球公转过程中太阳光线直射点可能达到的最南和最北的纬度位置。

②南、北极圈：

一年中因为地球公转导致昼夜交替现象消失的最大范围的界线。

（2）具体划分

五带

范围

特征

热带

南、北回归线之间

一年中获得太阳辐射能量最多

温带

热带与寒带之间

四季更替明显

寒带

南、北极圈

地球上最寒冷的区域

2.太阳高度与正午太阳高度

（1）太阳高度：

太阳相对于地平面的高度角（如图∠H），最大值为90°。

（2）正午太阳高度：

当地地方时为12时的太阳高度。

正午太阳高度在太阳直射的纬线上最大，向南北两侧逐渐降低。

正误判断：

（1）五带划分的界线是南、北回归线和南、北极圈。

（　　）

（2）夏至日，北半球各地正午太阳高度达一年中最大值，南半球各地达一年中最小值。

（　　）

（3）北京天安门广场上旗杆正午时分的影子夏至日这一天最短，冬至日这一天最长。

（　　）

【提示】　

（1）√　南、北回归线之间，一年中获得太阳辐射能量最多，为热带；南北极圈到极点，一年中获得太阳辐射能量最少，是地球上最寒冷的区域，为寒带；回归线到极圈之间为温带。

（2）×　夏至日，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，赤道与北回归线之间地区并未达最大值，南半球各地达一年中最小值。

（3）√　北京位于北回归线以北，一年中夏至日这一天正午太阳高度最大，冬至日这一天正午太阳高度最小，因此，天安门广场上旗杆正午时分的影子夏至日最短，冬至日最长。

教材整理2　昼夜长短的变化与四季

更替

阅读教材P23内容，完成下列问题：

1．昼夜长短变化

（1）表示方法：

晨昏线将纬线圈分为昼弧和夜弧两部分，一个地方的昼夜长短，就取决于它所在纬线圈昼弧和夜弧的比例关系。

（2）表现

2．四季更替

（1）表现：

四季更替表现为一年中昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。

①夏季：

一年中白昼较长，正午太阳高度较大的季节；

②冬季：

一年中白昼较短，正午太阳高度较小的季节；

③春秋两季：

冬夏两季的过渡季节。

（2）典型地区：

地球公转使中纬度地区形成明显的四季变化。

正误判断：

（1）太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高，昼越短。

（　　）

（2）赤道上全年昼夜平分，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越小。

（　　）

（3）全球中纬度地区“四季分明”，特征明显；低纬度、高纬度地区“四季模糊”，特征相似。

（　　）

【提示】　

（1）×　太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长，夜越短。

（2）×　赤道上全年昼夜平分，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。

（3）√　中纬度地区，正午太阳高度变化幅度最大，昼夜长短的变化也较大，且正午太阳高度和昼长同时达到最大值或最小值，单位面积所获得的太阳辐射能变化最大，四季更替最为明显。

赤道两侧的低纬度地区，昼夜长短变化不大，正午太阳高度终年较大，全年获得太阳辐射能最多，全年皆夏，没有真正意义的冬季，季节更替不明显。

极地附近的高纬度地区，昼夜长短的变化很大，全年正午太阳高度很小，获得太阳辐射能较少，全年皆冬，没有真正意义的夏季，季节更替也不明显。

正午太阳高度的变化

材料一　近年来，随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些开发商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建筑的通风、采光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。

我国《物权法》规定：

“建造建筑物，不得违反国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。

”

材料二　济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。

探讨

：

材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？

【提示】　正午太阳高度。

探讨

：

材料二中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度？

其中，决定济南楼间距大小的是哪一个？

这一天，全球正午太阳高度的变化规律是怎样的？

【提示】　①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。

其中，③决定济南楼间距的大小。

冬至日，全球正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。

1．正午太阳高度的变化规律

（1）纬度变化

（2）随季节变化规律

2．正午太阳高度的计算

H＝90°－纬度差。

式中H是指正午太阳高度，纬度差指所求地点的纬度与太阳直射点的纬度的差值。

纬度差的求法：

若两地同在北（南）半球，两地纬度差为大数减去小数；若两地分别属于南北不同半球，两地纬度差为两地的纬度之和。

3．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，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位相反。

（4）楼房间距问题

以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如上图所示（H为冬至日当地的正午太阳高度），L应大于h·cotH。

（5）太阳能热水器的角度问题

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。

如下图所示，α＋H＝90°时效果最佳。

太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差（即当地纬度和太阳直射点纬度的差值）。

1．读某地正午太阳高度年变化折线图，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．23.5°N～90°N　　　　　　B．23.5°S～90°S

C．0°～23.5°N之间D．0°～23.5°S之间

【解析】　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。

【答案】　D

2．为了保证一定时间的光照，须根据日照情况合理配置楼房之间的间距。

在下列城市中，理论上楼间距要求最远的城市是（　　）

【导学号：

00040029】

A．石家庄　　　　　　B．哈尔滨

C．邯郸D．广州

【解析】　纬度越高，正午太阳高度越小，前楼的影子越长，要求楼间距越大，故选哈尔滨。

【答案】　B

昼夜长短的变化

材料　二分二至日不同纬度的昼长图。

探讨

：

结合北半球二分日图，分析二分日时太阳直射点的纬度位置如何？

全球的昼夜长短具有怎样的分布规律？

【提示】　春、秋分时，太阳直射赤道，全球各个纬度昼夜等分。

探讨

：

以北半球夏至日为例分析，夏半年太阳直射点的纬度位置如何？

北半球昼夜长短状况如何，随纬度如何变化？

其中夏至日的昼夜长短状况有什么特点？

南半球呢？

【提示】　北半球夏半年，太阳直射北半球。

北半球昼长夜短，纬度越高，白昼越长，北极地区出现极昼。

夏至日时，北半球白昼最长，黑夜最短，北极极昼范围最大达北极圈。

南半球相反。

探讨

：

北半球昼夜长短的变化与太阳直射点的移动方向有什么关系？

【提示】　太阳直射点向北移动，北半球昼变长，夜变短；太阳直射点向南移动，北半球昼变短，夜变长。

1．昼夜长短的季节变化

2．昼夜长短的纬度变化

3．昼夜长短的计算方法

（1）根据昼弧、夜弧求昼长、夜长（昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短）

昼长时数＝

夜长时数＝

（2）根据日出日落时间求昼长、夜长

昼长＝日落时间－日出时间＝（正午12时－日出时间）×2＝（日落时间－正午12时）×2

夜长＝24时－昼长

（3）根据相关性计算

①相同纬度地区昼长相同。

②分别位于南北半球但纬度数相同的两地，一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。

如40°N的地区昼长是15小时，则40°S的地区夜长为15小时。

3．读下图，回答

（1）～

（2）题。

（1）图中C点的昼长为（　　）

A．24小时　　　　　　B．12小时

C．20小时D．10小时

（2）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】　第

（1）题，从图中的信息可知，图中C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，所以其昼长约是20小时。

第

（2）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，且位置越往北，白昼时间越长。

【答案】　

（1）C　

（2）B

四季更替和五带的划分

“天地有大美而不言，四时有明法而不仪，万物有成理而不说。

”天地的大美、四时的序列、万物的荣枯，都是自然的伟力所致，非人为所能改变。

西方人只有春夏秋冬，中国人却通过观天发明了二十四节气，从惊蛰到芒种，从霜降到大雪，24个如诗如画的名字串起了我们与众不同的四季。

探讨

：

四季的成因是什么？

【提示】　四季的形成与正午太阳高度和昼夜长短的变化有关。

探讨

：

我国与众不同的四季是如何划分的？

【提示】　我国的四季与欧美四季的划分有明显不同，是以二十四节气为基础划分的。

1．四季的划分

2．五带的划分

同一季节，昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化，使得太阳辐射总量在地表具有从低纬向高纬递减的规律。

这样，地表就划分成了五带。

具体如下图所示：

4．青岛地处约36°N，四季分明。

读四季更替成因示意图，回答

（1）～

（2）题。

（1）关于图中甲、乙含义的判断，正确的是（　　）

A．甲表示正午太阳高度的季节变化

B．甲表示昼夜长短的季节变化

C．乙表示昼夜长短的季节变化

D．乙表示太阳直射点的回归运动

（2）青岛四季分明的原因是（　　）

①地处中纬度　②正午太阳高度终年不变　③昼夜长短季节变化较大　④昼长和正午太阳高度同时达到最大值或最小值

A．①②④B．①②③

C．②③④D．①③④

【解析】　第

（1）题，图中表示地球公转的地理意义，因黄赤交角的存在，地球在公转过程中产生了太阳直射点的回归运动，而直射点的季节移动导致各地正午太阳高度和昼夜长短的变化，因此各地出现季节变化。

第

（2）题，中纬度地区因昼夜长短与正午太阳高度一年中变化大，且两者数值变化一致，因此四季分明。

【答案】　

（1）C　

（2）D

5．下图XOY为地轴，MN为赤道，EF、E′F′为回归线，ST、S′T′为极圈。

读图，完成下列问题。

（1）目前黄赤交角在图上是（　　）

A．∠XOF　　　　B．∠TOF

C．∠FOND．∠TON

（2）按地球上五带的划分，图上ST与EF之间为____________带。

（3）假设黄赤交角变为35°，这时，地球上北半球夏至日正午太阳高度将自__________（纬度）纬线向南北降低；在地球上五带的划分中，与现在相比，范围将扩大的是__________。

【解析】　第

（1）题，图中MN为赤道面，E′F为黄道面，所以∠MOE′或∠FON应为黄赤交角。

第

（2）题，极圈与回归线之间为温带，则ST与EF间为北温带。

第（3）题，当黄赤交角变为35°时，则南、北回归线为35°S和35°N，南、北极圈纬度变为55°S和55°N，由此知五带中热带、寒带范围将扩大，温带范围则缩小。

【答案】　

（1）C　

（2）北温　（3）35°N　热带、寒带

　太阳光直射北回归线示意

探讨

：

此图表示北半球什么节气，理由是什么？

【提示】　夏至日。

太阳光直射北回归线，北极圈及其以北有极昼现象，南极圈及其以南有极夜现象。

探讨

：

该日全球昼夜长短的变化有何规律？

【提示】　北半球昼长夜短，且纬度越高昼越长，北极圈及其以北有极昼现象，北半球各地昼长达一年中最大值，极昼的范围也最大，南半球反之。

探讨

：

该日全球正午太阳高度的变化有何规律？

【提示】　北回归线为90°，由北回归线向南北两侧递减。

1．明确太阳直射的位置：

北回归线。

2．明确晨昏线的特征：

与南北极圈相切。

3．明确昼夜长短状况及纬度变化规律：

北半球昼长夜短，且纬度越高昼越长；南半球昼短夜长，且纬度越高，昼越短。

4．明确极昼、极夜出现的地区：

北极圈及其以北有极昼现象，南极圈及其以南有极夜现象。

5．明确正午太阳高度的变化规律：

由北回归线向南北两侧递减。

6．如图是一幅以极点为中心的光照图。

读图回答下列问题。

（1）此图表示的是________月________日前后的光照情况。

（2）此时A点是________时，A、B、C三点中白昼最短的是________，昼长是________小时。

（3）此日北半球昼夜长短的变化规律是_______________________________

_______________________________________________________________。

（4）C点的夜长是________小时，D点的夜长是________小时。

【解析】　从地球的自转方向可知，此图所示的范围为北半球，北极圈及其以北地区出现极昼现象，说明此图表示的是6月22日前后的光照情况。

此日太阳直射23.5°N，北半球纬度越高，白昼越长，66.5°N及其以北地区出现极昼现象；据图可推算A点的时间为15时；C点位于赤道上，昼夜平分，故夜长为12小时，D点位于北极圈上，故夜长为0小时。

【答案】　

（1）6　22

（2）15　C　12

（3）昼最长、夜最短；纬度越高昼越长、夜越短；北极圈及其以北地区出现极昼现象

（4）12　0

[课堂·小结]

对点训练1　正午太阳高度的变化

上海市（约31°N）业主李某发现所购商品房居室里日照时间极短且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据《上海市城市规划管理技术规定》中“受遮挡的居住建筑的居室，________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责成房产公司退还其各类费用。

据此回答1～2题。

1．材料“________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理（　　）

【导学号：

00040030】

A．春分　　　　　　B．夏至

C．秋分D．冬至

2．为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。

理论上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距比上海应宽些，原因是（　　）

A．北京比上海地形复杂

B．北京比上海正午太阳高度小

C．北京比上海年太阳辐射总量少

D．北京比上海天气干燥

【解析】　第1题，上海市位于约31°N附近，处在北回归线以北，全年阳光不能直射；居住建筑的居室受阳光遮挡的时间与太阳高度有密切关系，太阳高度越小，受遮挡的时间越长；冬至时，北回归线以北的地方太阳高度最小。

第2题，北京的地理纬度比上海的高，太阳高度终年比上海低，所以，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离，理论上，楼高相同的情况下，楼房间距北京比上海应宽些。

【答案】　1.D　2.B

对点训练2　昼夜长短的变化

下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。

根据表中的数据回答3～4题。

甲地

乙地

丙地

丁地

白昼

时间

5小时

30分

9小时

09分

11小时

25分

13小时

56分

3.四地中属于南半球的是（　　）

A．甲地　　B．乙地　　C．丙地　　D．丁地

4．四地所处纬度从高到低顺序排列正确的是（　　）

A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙

C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲

【解析】　第3题，12月22日（冬至日），太阳直射南回归线，南半球各地昼长夜短，即昼长超过12小时，北半球各地昼长均小于12小时。

第4题，纬度越高昼夜长短变化幅度越大，赤道上终年昼夜平分（即为12小时）。

丙、丁两地相对来说离赤道较近，昼夜长短变化比甲、乙两地小，而且丙地更接近赤道，纬度更低。

甲地昼夜长短变化最大，纬度最高。

【答案】　3.D　4.B

对点训练3　四季更替和五带划分

5．地球上四季更替的根本原因是（　　）

【导学号：

00040031】

A．各地昼夜长短的季节变化

B．各地正午太阳高度的季节变化

C．太阳直射点的季节移动

D．黄赤交角的存在

【解析】　由于地球公转运动时，其赤道平面和公转轨道面保持23.5°的交角（黄赤交角），使得太阳在地球表面的直射点发生季节移动，从而导致各地昼夜长短的季节变化和各地正午太阳高度的季节变化，形成四季的更替。

所以说，黄赤交角的存在是地球上四季更替的根本原因。

【答案】　D

6．地球上一年内昼夜长短变化最大的地区是（　　）

A．热带　　　　　B．南、北温带

C．南、北寒带D．南、北回归线附近

【解析】　南、北寒带一年中可以出现极昼、极夜现象，所以一年内昼夜长短变化最大。

【答案】　C