鲁教版地理必修一第1单元 第3节 第1课时 地球的公转 正午太阳高度的变化.docx

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鲁教版地理必修一第1单元第3节第1课时地球的公转正午太阳高度的变化

第三节　地球公转的地理意义

第1课时　地球的公转　正午太阳高度的变化

1．掌握地球公转运动的轨道、方向、速度和周期。

（重点）

2．理解黄赤交角和太阳直射点回归运动的规律。

（重难点）

3．比较太阳高度和正午太阳高度，理解正午太阳高度的空间和时间分布规律。

（重难点）

教材整理1　地球的公转

阅读教材P14～P15，完成下列问题：

1．概念：

地球围绕太阳运动叫公转，公转的轨道平面叫黄道平面。

2．特征

（1）方向：

自西向东，箭头表示地球公转方向。

（2）轨道：

接近正圆的椭圆，太阳位于其中一个焦点上。

（3）周期：

365日6时9分10秒，叫做1恒星年。

（4）速度

公转位置

时间

公转特征

近日点

1月初

速度较快

远日点

7月初

速度较慢

3.黄赤交角及其意义

（1）黄赤交角（如下图）

（2）影响

①黄赤交角的存在引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动。

②太阳直射点的移动规律

a．移动轨迹

b．周期：

1回归年，即365日5时48分46秒。

正误判断：

（1）地球位于近日点时，北半球是夏季；地球位于远日点时，北半球是冬季。

（　　）

（2）春分日和秋分日时黄赤交角为零。

（　　）

（3）国庆节之后太阳直射点位于南半球并向南移动。

（　　）

【提示】　

（1）×　每年1月初，地球处于近日点附近，为北半球的冬季；7月初，处于远日点附近，为北半球的夏季。

（2）×　地球公转时，地轴的空间指向保持不变，因此黄赤交角的大小不因季节而变化。

（3）√　国庆节位于秋分日和冬至日之间，此时太阳直射点位于南半球并向南移动。

教材整理2　正午太阳高度的变化

阅读教材P16～P17第一自然段，完成下列问题：

1．概念

（1）太阳高度角：

太阳光线与地平面之间的夹角。

（2）正午太阳高度：

一天中太阳高度的最大值出现在正午。

2．变化原因：

黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。

3．变化规律

（1）纬度分布

同一时刻，各地正午太阳高度，从太阳直射点所在的纬度向南、北两侧递减。

春秋分日

由赤道向南北两侧递减

夏至日

由北回归线向南北两侧递减

冬至日

由南回归线向南北两侧递减

（2）季节变化

节气

最大值地区

最小值地区

夏至日

北回归线及其以北地区

南半球各纬度

冬至日

南回归线及其以南地区

北半球各纬度

二分日

赤道

极点

正误判断：

（1）同一日期，地球上正午太阳高度相等的地区都在同一纬线上。

（　　）

（2）夏至日时，北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中的最大值，达到一年中最小值的纬度范围是南回归线及其以南。

（　　）

【提示】　

（1）×　同一日期，地球上总有两条纬线上的正午太阳高度相等，并以直射纬线南北对称分布。

（2）×　夏至日时，正午太阳高度达到一年中最小值的纬度范围是南半球。

黄赤交角及其影响

孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。

一儿曰：

“我以日始出时去人近，而日中时远也。

”一儿以日初出远，而日中时近也。

一儿曰：

“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？

”一儿曰：

“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？

”孔子不能决也。

两小儿笑曰：

“孰为汝多知乎？

”

——《两小儿辩日》

探讨

：

你认为太阳什么时候离地球近？

【提示】　1月初，地球在近日点附近。

探讨

：

春节、元宵、清明、端午、七夕、中秋、重阳是我国七大传统节日，你能说出2017年这些节日期间太阳直射点的位置和移动方向吗？

【提示】　2017年春节（1月28日）、元宵（2月11日）太阳直射南半球向北移动；清明（4月4日）、端午（5月30日）太阳直射北半球向北移动；七夕（8月28日）、中秋（10月4日）太阳直射北半球向南移动；重阳（10月28日）太阳直射南半球向南移动。

探讨

：

如果地球直立绕日公转，太阳直射点会发生什么变化？

【提示】　地球如果直立绕日运行，则黄道平面与赤道平面重合，黄赤交角为0°，太阳始终直射赤道，不再南北移动。

1．黄赤交角的特点

黄赤交角的特点，可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。

其含义如下：

含义

一轴两面三角度

一轴

地轴（自转轴，与赤道面垂直）

黄道平面

地球公转的轨道平面

赤道平面

地球自转的平面，与地轴垂直

黄赤交角

黄道平面与赤道平面的夹角，为23°26′

地轴与黄道平面夹角

与黄赤交角互余，为66°34′

地轴与赤道平面夹角

90°

三个基本不变

地轴指向

地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近

黄赤交角大小

黄赤交角的大小基本不变，目前保持23°26′

运动方向

地球运动的方向不变，总是自西向东

2.黄赤交角的影响

引起太阳直射点在南北回归线之间的周期性往返运动，其运动周期为365日5时48分46秒，叫做1个回归年。

太阳直射点的位置和季节移动可用以下图表来表示：

位置

移动规律

3月21日至6月22日

北半球

向北移动

6月22日至9月23日

向南移动

9月23日至12月22日

南半球

向北移动

12月22日至次年3月21日

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

读图，回答

（1）～（3）题。

（1）目前黄赤交角在图上是（　　）

【导学号：

63380018】

A．∠XOFB．∠TOF

C．∠FOND．∠TON

（2）若黄赤交角增大，图中哪些度数将增大（　　）

A．∠XONB．EF的纬度

C．ST的纬度D．∠XOF

（3）若此图为北半球夏至日，则太阳光线与图中哪条线平行（　　）

A．MNB．EF

C．E′FD．ST

【解析】　第

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

第

（2）题，若黄赤交角增大，则南北回归线的度数增大，即图中EF或E′F′的度数将增大。

第（3）题，若此图为北半球夏至日，则太阳光线应与ST′（晨昏线）所在平面垂直，太阳直射北回归线，故直射光线还应经过地心，即太阳光线与图中E′F平行。

【答案】　

（1）C　

（2）B　（3）C

正午太阳高度的变化

在我国，无论是城市还是农村，使用太阳能热水器的家庭越来越多。

某太阳能热水器厂家宣传了自己的太阳能热水器设计的是黄金角度，安装后可以大大提高太阳能的利用率。

小明的父母听了广告宣传便购买了一台，小明却说，这个太阳能热水器厂家广告有夸大宣传的嫌疑。

探讨

：

小明的说法有道理吗？

为保证太阳能的利用率，影响太阳能安装角度的主要因素是什么？

【提示】　有道理，正午太阳高度是影响太阳能利用的重要因素。

正午太阳高度是有纬度和季节变化的。

探讨

：

你能说出北京正午太阳高度的年变化规律吗？

【提示】　北京位于北回归线以北，夏至日最大，冬至日最小，从夏至日到冬至日递减，从冬至日到夏至日递增。

1．正午太阳高度的计算

（1）公式：

H＝90°－两点纬度差。

（2）含义：

①H：

正午太阳高度角。

②两点：

指观测点、太阳直射点。

③纬度差：

若两点同在北（南）半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北不同半球，两点纬度差为两点的纬度之和。

2．正午太阳高度的变化规律

（1）正午太阳高度的纬度变化：

同一时刻，正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。

（如图所示）

（2）正午太阳高度的季节变化。

（如图所示）

2．读世界上四地年内正午太阳高度变化及方向简图，回答下列问题。

（1）在四地楼房建设中，楼间距最小的为________，最大的为________。

（2）在②地，为充分利用太阳能，正午太阳高度角最小时太阳能热水器集热板与地面的夹角约为________。

【导学号：

63380019】

（3）根据图示内容判断出四地所处的纬度位置。

【解析】　第

（1）题，为了充分采光，楼间距的大小与该地一年中的最小正午太阳高度有关，从图中可以判断出四地中①地的最小正午太阳高度最大，④地最小，由此可判断出①地的楼间距最小，④地的楼间距最大。

第

（2）题，从图中可以看出②地一年内正午太阳高度最小时约为43°08′。

根据相关公式，可计算出太阳能热水器集热板与地面的夹角约为46°52′。

第（3）题，①地年内正午太阳高度的变化以赤道为中心，可判断出其位于赤道上；③地正午太阳高度的情况与②地相反，位于北回归线上；④地一年中恰好出现一次极夜，除此之外正午太阳位于南方，说明其位于北极圈上。

【答案】　

（1）①　④

（2）46°52′（3）①地：

赤道；②地：

南回归线；③地：

北回归线；④地：

北极圈。

　二分二至时地球的位置

探讨

：

地球自转与绕日公转的方向是怎样的？

【提示】　方向相同，都是自西向东。

探讨

：

近、远日点与冬、夏至日在时间上和公转轨道上有何区别？

【提示】　在时间上，近日点为1月初，冬至日为12月22日前后；远日点为7月初，夏至日为6月22日前后。

在公转轨道位置上，近日点的位置较冬至日靠东，远日点位置较夏至日靠东。

探讨

：

如果图中地轴北端均向左侧倾斜，那么二分二至日和太阳的位置会发生怎样的变化？

【提示】　如果图中地轴北端均向左侧倾斜，那么左侧为冬至日，右侧为夏至日，上方为秋分日，下方为春分日，太阳的位置中心偏左。

阅读此图，要注意把握以下几点：

1．明确方向

公转方向和自转方向相同，都是自西向东，从北极上空看呈逆时针方向旋转，从南极上空看呈顺时针方向旋转。

2．明确日期

从图中可以看出二分二至日时的日期。

3．明确位置

（1）二分二至日时太阳直射的纬度。

二分日太阳直射赤道，夏至日时太阳直射北回归线，冬至日时太阳直射南回归线。

（2）近日点、远日点与二至日时地球的位置关系。

地球运动到近日点附近时为冬至日，地球运动到远日点附近时为夏至日。

3．读地球公转图，完成下列各题。

（1）当地球运行到A点时，日期是________前后，速度________（快或慢），这时地球的位置接近________（近日点或远日点）。

（2）当地球运行到D点时，太阳直射在________（纬线）。

（3）每年从12月1日至第二年元旦，太阳直射点的移动规律是（　　）

A．向北移B．向南移

C．先向南移再向北移D．先向北移再向南移

【解析】　第

（1）题，在A处的地球上画出晨昏线可知，A处为冬至日（12月22日前后），接近近日点，公转的速度在加快。

第

（2）题，A点为冬至日，根据地球公转方向可推知D处为秋分日，太阳直射在赤道上。

第（3）题，12月1日至冬至日（12月22日前后）太阳直射点向南移动，之后向北移动。

【答案】　

（1）12月22日　快　近日点　

（2）赤道（或0°）　（3）C

[课堂·小结]

对点训练1　地球的公转

2014年世界杯足球赛于6月12日至7月13日在巴西举行，下图示意地球公转轨道位置，读图，完成1～2题。

1．本次世界杯足球赛期间，地球在公转轨道上的位置接近图中的（　　）

A．①B．②

C．③D．④

2．7月13日在里约热内卢市（约23°S）争夺本届世界杯赛冠军，该日太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是（　　）

【导学号：

63380020】

A．北半球　北移　较快

B．南半球　北移　较快

C．北半球　南移　较慢

D．南半球　南移　较慢

【解析】　第1题，6月12日至7月13日，地球位于夏至日（远日点）附近，为图中②附近。

第2题，7月13日，太阳直射点位于北半球且向南移，地球公转速度较慢。

【答案】　1.B　2.C

对点训练2　正午太阳高度的变化SS

读某地正午太阳高度年变化折线图，完成3～4题。

3．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

4．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】　第3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4题，C处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。

【答案】　3.D　4.B