2020秋高一地理人教版必修1学案：第一章 第三节　第3课时　地球公转的地理意义

2020秋高一地理人教版必修1学案：第一章 第三节　第3课时　地球公转的地理意义

第 3 课时　地球公转的地理意义 (填一填) 一、昼夜长短和正午太阳高度的变化 1．昼夜长短的变化(以北半球为例) (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规律 (1)随纬度(空间)变化规律：由直射点向南北方向递减。 Error! (2)随季节(时间)变化规律 Error! “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；二是地点为太阳直射点。 二、四季更替和五带 1．四季更替 (1)成因 (2)划分(以北半球为例) 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 下图中的①②③分别表示五带中的北温带、热带、南温带。 (做一做) 1．判断题 (1)全球各地正午太阳高度都是 90°。(　×　) (2)赤道上全年昼夜平分。(　√　) (3)夏至日，北半球各地正午太阳高度达到一年中最大值。(　×　) 2．选择题 在下列各纬度中，一年中既没有太阳直射，又没有极昼极夜现象 的是(　C　) A．67°N B．21°S C．50°N D．89°S 解析：纬度小于 23°26′位于南、北回归线之间的地点，有太阳直 射现象；纬度大于 66°34′位于寒带的地点，有极昼极夜现象。 3．填图题 在图中标出各点的节气。 主题一　昼夜长短的变化 早晨，当太阳的上部边缘与天安门广场所在地平线相平时，为北 京天安门广场的升旗时间；日期不同，升旗时间也有差异。每年 1 月 11 日大约为 7 时 36 分，6 月 6 日为 4 时 36 分，在此期间平均每日提前约 1 分钟。 为什么天安门广场升旗时间 1 月 11 日晚而 6 月 6 日早？ 提示：1 月 11 日处于北半球冬半年(9 月 23 日前后至次年 3 月 21 日前后)，昼短夜长，日出时间晚于 6 时；6 月 6 日处于北半球夏半年(3 月 21 日前后至 9 月 23 日前后)，昼长夜短，日出时间早于 6 时。 1．从直射点的移动规律看昼夜长短的季节变化(以北半球为例) 2．从晨昏线的倾斜上看昼夜长短的纬度变化(以北半球为例) 3．昼夜长短的计算 (1)根据昼弧或夜弧所跨的经度范围进行计算。 昼(夜)长＝昼(夜)弧度数/15°。 (2)利用已知的日出和日落的地方时计算。 地方时正午 12 时把一天的白昼平分成相等的两等份(如下图所示)。 也可以利用日出和日落时间计算。 ①昼长＝日落时间－日出时间。 ②昼长＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)。 (3)根据相关性计算。 ①同时位于南(北)半球，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。如北纬 40°的地区昼长是 15 小时，那么南纬 40°的地区夜长是 15 小时。 极昼与极夜范围变化的确定方法 1．极昼、极夜范围的变化规律。 (1)春分日至夏至日Error! (2)夏至日至秋分日Error! (3)秋分日至冬至日Error! (4)冬至日至次 年春分日Error! 2．极昼、极夜范围的确定方法 若某日太阳直射点的纬度为 α，则该日发生极昼、极夜的最低纬度 为 φ＝90°－α。如：太阳直射 10°N，则这一天发生极昼的范围为 80°N 及其以北地区，发生极夜的范围为 80°S 及其以南地区。 读下图，回答 1～2 题。 1．这一天的日期是________前后(　B　) A．3 月 21 日 B．6 月 22 日 C．9 月 23 日 D．12 月 22 日 解析：由图示可以看出北极圈内全部为极昼，南极圈内全部为极 夜，说明太阳直射北回归线，所以该日应该是夏至日即 6 月 22 日前后。 2．此日后三个月中，下列说法正确的是(　B　) A．太阳直射点逐渐北移 B．北半球各地夜渐长，昼渐短 C．南极圈内极夜范围逐渐增大 D．地球公转速度逐渐变慢 解析：此日后三个月即为 6 月 22 日到 9 月 23 日，这一段时间太 阳直射点向南移动；此后三个月太阳直射点依然在北半球，北半球依 然昼长夜短，但是夜渐长，昼渐短；南极圈的极夜范围逐渐缩小；地 球公转速度先变慢，后变快。 主题二　正午太阳高度的变化 冲着小区楼房间距有 50 米、小区绿化率为 50%的宣传广告，我国 北方某市一些市民先后购买了某小区的商品房。岂料两年后开发商改 变建筑方案，楼房的间距仅为 30.4 米。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，我国北方各地正午太阳高度如何变化？ 提示：正午太阳高度逐渐减小。 1．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 2.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) 3.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′。 4．一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′。 5．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 ― ― →逐渐变短 正午最短 ― ― →逐渐变长 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(见下图)，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)。 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°－ AB ︵ ＝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°－BC ︵ ＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′ 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角年变化规律，判断该地点可能位于 (　D　) A．北温带 B．南温带 C．0°～23°26′N 之间 D．0°～23°26′S 之间 解析：图中 12 月 22 日前后正午太阳高度有两次达到 90°，则该地 位于赤道与回归线之间；图中 12 月 22 日的正午太阳高度大于 6 月 22 日的度数，则该地位于赤道与南回归线之间。 2．在图中 C 处所表示的这一天，该地(　B　) A．夜长最短 B．正午旗杆影长为 0 C．气温最高 D．受太阳活动影响强烈 解析：图中 C 处的正午太阳高度为 90°，太阳直射该地，则该地 正午旗杆影长为 0。 我国《物权法》指出，住宅楼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(　D　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 解析：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。 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 (　B　) A．南京 B．北京 C．武汉 D．成都 解析：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。 主题三　四季更替和五带 谁挥鞭策驱四运，万物兴歇皆自然。 ——李白《日出入行》 你知道诗词中的“四运”指的是什么吗？“谁”指的又是什么？ 提示：“四运”指春、夏、秋、冬四季的变化；“谁”指地球的 公转运动。 1．四季和五带的形成 2．五带的划分 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(　B　) A．热带 B．北温带 C．北寒带 D．低纬度地区 解析：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、夏季正午太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。 2．假设黄赤交角为 30°时，地球上(　A　) 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：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。 读地球公转示意图，回答 1～2 题。 1．当地球公转由 D 向 A 运动的过程中，我国出现的文化现象是 (　B　) 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 解析：D 为春分日，A 为夏至日，选 B。 2．在地球公转由 B 向 C 运动的过程中(　B　) A．北半球白昼变长，但短于夜 B．南半球白昼变长，并长于夜 C．北半球黑夜变长，但短于昼 D．南半球黑夜变长，并长于昼 解析：B 为秋分日，C 为冬至日，故选 B。 下图是我国某校地理兴趣小组测得该校春分日时正午太阳与头顶 夹角示意图。据此回答 3～4 题。 3．该校此日正午太阳高度是(　B　) A．28°　 　　B．62° C．90°　　 　D．0° 解析：太阳光线与地平线夹角为正午太阳高度，也就是 90°－28°＝ 62°。 4．该校所在地地理纬度是(　A　) A．28°N　　　B．32°N C．52°N　　　D．18°N 解析：3 月 21 日太阳直射赤道，由上题知太阳高度为 62°，所以 此地纬度为 90°－(62°－0°)＝28°，该地位于北半球，所以是北纬 28°。 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(　D　) 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 解析：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。 6．下列关于季节更替的叙述，错误的是(　C　) 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：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；中纬度地区不同地区热量差异明显，季节性较强；高 纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显；季节更替 取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化。C 说法错误，符合题意，故 选 C。 7．下图中阴影部分表示黑夜。读图，回答下列问题。 (1)此时太阳直射点的地理位置是(80°W,23°26′S)。 (2)A、B、C、D 四点中，正午太阳高度达到一年中最大值的点是 B，第二天正午太阳高度开始增大的点是 A、C、D。 (3)该日 D 点的昼长约为 13 小时 20 分；B、C 两点中，B 点先看 到日出。 解析：从图中可以看出，A 点为晨昏圈与北极圈的切点，其地方 时为 12 时，北极圈及其以北地区出现极夜现象，所以此时太阳直射点 的地理坐标为(80°W,23°26′S)。在这一天，北半球的正午太阳高度达 一年中最小值，南回归线及其以南地区的正午太阳高度达一年中的最 大值。第二天太阳直射点北移，所以 A、C、D 三点的正午太阳高度开 始增大。D 点所在纬线与昏线的交点大约在 20°E 经线上，则昼弧为 200°，所以其昼长约为 13 小时 20 分。B 比 C 先自转到晨线位置，所 以 B 点比 C 点先看到日出。