2024-2025學(xué)年高中地理第1單元從宇宙看地球第3節(jié)地球公轉(zhuǎn)的地理意義第1課時(shí)地球的公轉(zhuǎn)正午太陽(yáng)高度的變化學(xué)案魯教版必修1

PAGE1-第1課時(shí)地球的公轉(zhuǎn)正午太陽(yáng)高度的改變學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.駕馭地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道、方向、速度和周期。(重點(diǎn))2.理解黃赤交角和太陽(yáng)直射點(diǎn)回來(lái)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。(重難點(diǎn))3.比較太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度，理解正午太陽(yáng)高度的空間和時(shí)間分布規(guī)律。(重難點(diǎn))一、地球的公轉(zhuǎn)1．概念：地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)叫公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的軌道平面叫黃道平面。2．特征(1)方向：自西向東，箭頭表示地球公轉(zhuǎn)方向。(2)軌道：接近正圓的橢圓，太陽(yáng)位于其中一個(gè)焦點(diǎn)上。(3)周期：365日6時(shí)9分10秒，叫做1恒星年。(4)速度圖中位置時(shí)間速度公轉(zhuǎn)位置A點(diǎn)1月初較快近日點(diǎn)B點(diǎn)7月初較慢遠(yuǎn)日點(diǎn)3.黃赤交角及其意義(1)黃赤交角(如下圖)(2)影響①黃赤交角的存在引起太陽(yáng)直射點(diǎn)在南北回來(lái)線(xiàn)之間來(lái)回移動(dòng)。②太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律a．移動(dòng)軌跡b．周期：1回來(lái)年，即365日5時(shí)48分46秒。二、正午太陽(yáng)高度的改變1．概念(1)太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)光線(xiàn)與地平面之間的夾角。(2)正午太陽(yáng)高度：一天中太陽(yáng)高度的最大值出現(xiàn)在正午。2．改變緣由：黃赤交角的存在，太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)。3．改變規(guī)律(1)緯度分布同一時(shí)刻，各地正午太陽(yáng)高度，從太陽(yáng)直射點(diǎn)所在的緯度向南、北兩側(cè)遞減。春秋分日由赤道向南北兩側(cè)遞減夏至日由北回來(lái)線(xiàn)向南北兩側(cè)遞減冬至日由南回來(lái)線(xiàn)向南北兩側(cè)遞減(2)季節(jié)改變節(jié)氣最大值地區(qū)最小值地區(qū)夏至日北回來(lái)線(xiàn)及其以北地區(qū)南半球各緯度冬至日南回來(lái)線(xiàn)及其以南地區(qū)北半球各緯度二分日赤道極點(diǎn)1．地球位于近日點(diǎn)時(shí)，北半球是夏季；地球位于遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，北半球是冬季。(×)提示：每年1月初，地球處于近日點(diǎn)旁邊，為北半球的冬季；7月初，處于遠(yuǎn)日點(diǎn)旁邊，為北半球的夏季。2．春分日和秋分日時(shí)黃赤交角為零。(×)提示：地球公轉(zhuǎn)時(shí)，地軸的空間指向保持不變，因此黃赤交角的大小不因季節(jié)而改變。3．同一日期，地球上正午太陽(yáng)高度相等的地區(qū)都在同一緯線(xiàn)上。(×)提示：同一日期，地球上總有兩條緯線(xiàn)上的正午太陽(yáng)高度相等，并以直射緯線(xiàn)南北對(duì)稱(chēng)分布。4．夏至日時(shí)，北回來(lái)線(xiàn)及其以北地區(qū)正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值，達(dá)到一年中最小值的緯度范圍是南回來(lái)線(xiàn)及其以南。(×)提示：夏至日時(shí)，正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中最小值的緯度范圍是南半球。5．下列我國(guó)節(jié)日期間，地球公轉(zhuǎn)速度最快的是()A．清明節(jié) B．元旦C．中秋節(jié) D．國(guó)慶節(jié)B[四個(gè)節(jié)日中，元旦時(shí)地球距近日點(diǎn)最近，公轉(zhuǎn)速度最快。]黃赤交角及其影響孔子?xùn)|游，見(jiàn)兩小兒辯斗，問(wèn)其故。一兒曰：“我以日始出時(shí)去人近，而日中時(shí)遠(yuǎn)也?！币粌阂匀粘醭鲞h(yuǎn)，而日中時(shí)近也。一兒曰：“日初出大如車(chē)蓋，及日中則如盤(pán)盂，此不為遠(yuǎn)者小而近者大乎？”一兒曰：“日初出滄滄涼涼，及其日中如探湯，此不為近者熱而遠(yuǎn)者涼乎？”孔子不能決也。兩小兒笑曰：“孰為汝多知乎？”——《兩小兒辯日》問(wèn)題1(區(qū)域認(rèn)知)你認(rèn)為太陽(yáng)什么時(shí)候離地球近？提示：1月初，地球在近日點(diǎn)旁邊。問(wèn)題2(綜合思維)春節(jié)、元宵、清明、端午、七夕、中秋、重陽(yáng)是我國(guó)七大傳統(tǒng)節(jié)日，你能說(shuō)出2024年這些節(jié)日期間太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置和移動(dòng)方向嗎？提示：2024年春節(jié)(2月5日)、元宵(2月19日)太陽(yáng)直射南半球向北移動(dòng)；清明(4月5日)、端午(6月7日)太陽(yáng)直射北半球向北移動(dòng)；七夕(8月7日)、中秋(9月13日)太陽(yáng)直射北半球向南移動(dòng)；重陽(yáng)(10月7日)太陽(yáng)直射南半球向南移動(dòng)。問(wèn)題3(綜合思維)假如地球直立繞日公轉(zhuǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)會(huì)發(fā)生什么改變？提示：地球假如直立繞日運(yùn)行，則黃道平面與赤道平面重合，黃赤交角為0°，太陽(yáng)始終直射赤道，不再南北移動(dòng)。[歸納總結(jié)]黃赤交角及其影響1．相識(shí)黃赤交角上圖中左圖為平面圖，a為黃道平面，b為赤道平面，c為地軸。a、b之間的夾角就是黃赤交角，其值為23°26′。2．黃赤交角的特點(diǎn)特點(diǎn)含義一軸地軸(自轉(zhuǎn)軸，與赤道平面垂直)兩面黃道平面地球公轉(zhuǎn)的軌道平面赤道平面地球自轉(zhuǎn)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23°26′地軸與黃道平面夾角與黃赤交角互余，為66°34′地軸與赤道平面夾角90°3.黃赤交角與太陽(yáng)直射點(diǎn)的回來(lái)運(yùn)動(dòng)(1)示意圖日期春分日eq\o(→,\s\up7(a))夏至日eq\o(→,\s\up7(b))秋分日eq\o(→,\s\up7(c))冬至日eq\o(→,\s\up7(d))春分日太陽(yáng)直射點(diǎn)(向北)(向南)赤道→北半球→北回來(lái)線(xiàn)→北半球→赤道→(向南)(向北)南半球→南回來(lái)線(xiàn)→南半球→赤道(2)曲線(xiàn)圖地球公轉(zhuǎn)示意圖上四個(gè)節(jié)氣的推斷太陽(yáng)位于地球橢圓公轉(zhuǎn)軌道的中心，如右圖所示。此時(shí)則須要依據(jù)A、C兩位置的太陽(yáng)直射點(diǎn)進(jìn)行推斷，若圖中未畫(huà)出赤道，可先依據(jù)赤道與地軸始終垂直畫(huà)出赤道?？梢钥闯龅厍蛟贏(yíng)位置時(shí)，太陽(yáng)直射赤道以南，北半球?yàn)槎荆瑢?duì)應(yīng)節(jié)氣為冬至；C位置太陽(yáng)直射赤道以北，北半球?yàn)橄募荆瑢?duì)應(yīng)節(jié)氣為夏至；然后再依據(jù)地球公轉(zhuǎn)方向和節(jié)氣演化次序推斷其他位置對(duì)應(yīng)的節(jié)氣。1．讀地球公轉(zhuǎn)的二分二至日?qǐng)D，回答(1)～(2)題。(1)圖中字母C所代表的節(jié)氣名稱(chēng)是()A．春分 B．秋分C．冬至 D．夏至(2)有關(guān)我國(guó)國(guó)慶節(jié)前后太陽(yáng)直射點(diǎn)和地球公轉(zhuǎn)速度的敘述，正確的是()A．地球公轉(zhuǎn)到AB之間，且速度減慢B．地球公轉(zhuǎn)到BC之間，太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球C．地球公轉(zhuǎn)到CD之間，且速度漸漸加快D．地球公轉(zhuǎn)到DA之間，太陽(yáng)直射點(diǎn)在南半球(1)D(2)D[第(1)題，依據(jù)太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置推斷，A、B、C、D依次為北半球冬至日、春分日、夏至日、秋分日。第(2)題，我國(guó)國(guó)慶節(jié)(10月1日)地球公轉(zhuǎn)到秋分到冬至之間，太陽(yáng)直射南半球，且速度在漸漸加快。]正午太陽(yáng)高度的改變?cè)谖覈?guó)，無(wú)論是城市還是農(nóng)村，運(yùn)用太陽(yáng)能熱水器的家庭越來(lái)越多。某太陽(yáng)能熱水器廠(chǎng)家宣揚(yáng)了自己的太陽(yáng)能熱水器設(shè)計(jì)的是黃金角度，安裝后可以大大提高太陽(yáng)能的利用率。小明的父母聽(tīng)了廣告宣揚(yáng)便購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)，小明卻說(shuō)，這個(gè)太陽(yáng)能熱水器廠(chǎng)家廣告有夸大宣揚(yáng)的嫌疑。問(wèn)題1(綜合思維)小明的說(shuō)法有道理嗎？為保證太陽(yáng)能的利用率，影響太陽(yáng)能安裝角度的主要因素是什么？提示：有道理，正午太陽(yáng)高度是影響太陽(yáng)能利用的重要因素。正午太陽(yáng)高度是有緯度和季節(jié)改變的。問(wèn)題2(區(qū)域認(rèn)知)你能說(shuō)出北京正午太陽(yáng)高度的年改變規(guī)律嗎？提示：北京位于北回來(lái)線(xiàn)以北，夏至日最大，冬至日最小，從夏至日到冬至日遞減，從冬至日到夏至日遞增。[歸納總結(jié)]1．正午太陽(yáng)高度的改變規(guī)律(1)正午太陽(yáng)高度的緯度改變：同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。(如圖所示)(2)正午太陽(yáng)高度的季節(jié)改變。(如圖所示)2．正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)某地太陽(yáng)高度達(dá)到一天中的最大值時(shí)，此時(shí)日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)確定房屋的朝向北回來(lái)線(xiàn)以北地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋朝南；南回來(lái)線(xiàn)以南地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。(3)推斷日影長(zhǎng)短及方向正午太陽(yáng)高度角越大，日影越短；正午太陽(yáng)高度角越小，日影越長(zhǎng)，且日影方向背向太陽(yáng)。(4)太陽(yáng)能熱水器的安裝太陽(yáng)能熱水器的集熱板要依據(jù)正午太陽(yáng)高度的季節(jié)改變而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽(yáng)高度的余角，如下圖所示，α＋H＝90°時(shí)效果最佳。在集熱板(真空管)的傾角α與正午太陽(yáng)高度H互余的狀況下，太陽(yáng)能熱水器的熱能利用率最高。為了更有效地利用太陽(yáng)能，從理論上講集熱板的傾角α應(yīng)隨季節(jié)的改變進(jìn)行調(diào)整。(5)與房間采光的關(guān)系一般狀況下，正午太陽(yáng)高度越大，照耀到房間里的面積越小，即夏季照耀面積小，冬季照耀面積大。北回來(lái)線(xiàn)以北的地區(qū)，太陽(yáng)光線(xiàn)正午從南窗射入；南回來(lái)線(xiàn)以南的地區(qū)，太陽(yáng)光線(xiàn)正午從北窗射入。3．正午太陽(yáng)高度的計(jì)算(1)公式：H＝90°－兩點(diǎn)緯度差。(2)含義：①H：正午太陽(yáng)高度角。②兩點(diǎn)：指觀(guān)測(cè)點(diǎn)、太陽(yáng)直射點(diǎn)。③緯度差：若兩點(diǎn)同在北(南)半球，兩點(diǎn)緯度差為大數(shù)減去小數(shù)；若兩點(diǎn)分屬于南北不同半球，兩點(diǎn)緯度差為兩點(diǎn)的緯度之和。2．太陽(yáng)能熱水器集熱板與地面的夾角可調(diào)整。為使集熱效率達(dá)到最高，應(yīng)保持正午太陽(yáng)光與集熱板垂直，若當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度為H，則集熱板與地面的夾角應(yīng)為90°－H，如下圖所示。讀圖回答(1)～(2)題。(1)鄭州一年中集熱板和地面夾角最大的月份是()A．3月 B．6月C．9月 D．12月(2)同一時(shí)間，為使集熱效率達(dá)到最高，集熱板和地面夾角最大的城市是()A．哈爾濱 B．北京C．鄭州 D．上海(1)D(2)A[第(1)題，依據(jù)圖中信息可知，鄭州一年中集熱板和地面夾角最大的月份是該地正午太陽(yáng)高度角最小的時(shí)間，即冬至日前后。第(2)題，同一時(shí)間，為使集熱效率達(dá)到最高，集熱板和地面夾角最大的城市其該天正午太陽(yáng)高度角最小，即緯度最高的地區(qū)，結(jié)合選項(xiàng)可知，哈爾濱緯度最高。]地理實(shí)踐力：正午太陽(yáng)高度的改變與樓間距為了使樓房底層獲得足夠的太陽(yáng)光照，一般來(lái)說(shuō)，緯度較低的地區(qū)，樓間距較小，緯度較高的地區(qū)，樓間距較大。計(jì)算樓間距的關(guān)鍵是求出當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣?yáng)高度。北回來(lái)線(xiàn)以北地區(qū)建房時(shí)，為保證一樓全年均有陽(yáng)光照到，兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)意L≥h·cotH。(h為樓高，H為冬至日當(dāng)?shù)卣缣?yáng)高度)。(如圖所示)某市(約21.5°N)的小明家打算在某樓盤(pán)買(mǎi)房，每棟樓是東西延長(zhǎng)，每家南北均有陽(yáng)臺(tái)；三棟樓的樓高均是48米，樓層高3米，樓間距如圖所示。據(jù)此回答下題。小明家想買(mǎi)其次棟樓上的房子，但小明的爺爺不想買(mǎi)太高樓層，小明自己要求正午室內(nèi)不要出現(xiàn)曬不到太陽(yáng)的狀況，小明家最好買(mǎi)二棟的()A．2樓 B．7樓C．5樓 D．16樓B[由題目某市(約21.5°N)可知，該地正午太陽(yáng)高度最小值出現(xiàn)在冬至日，約為45°。依據(jù)南樓的樓高為48米，而一棟樓與二棟樓的樓間距為30米可知，冬至日二棟18米以下的樓層會(huì)被南樓遮擋，曬不到太陽(yáng)。再依據(jù)樓層高3米，可得出6樓以上光照條件好。又知小明的爺爺不想買(mǎi)太高樓層，7樓既不太高，也可以曬到太陽(yáng)，故小明家最好選擇7樓。](老師獨(dú)具)2024年11月20日至21日，國(guó)家主席習(xí)近平對(duì)菲律賓進(jìn)行了國(guó)事訪(fǎng)問(wèn)。讀下圖，完成1～2題。1．國(guó)家主席習(xí)近平訪(fǎng)問(wèn)菲律賓期間，地球位于上圖中()A．①～②之間 B．②～③之間C．③～④之間 D．④～①之間2．國(guó)家主席習(xí)近平訪(fǎng)問(wèn)菲律賓期間，太陽(yáng)直射點(diǎn)所在半球、移動(dòng)方向和地球公轉(zhuǎn)速度的描述正確的是()A．北半球北移較快 B．南半球南移較快C．北半球南移較慢 D．南半球北移較慢1．A2.B[11月20日至21日，地球位于秋分日(9月23日)與冬至日(12月22日)之間，太陽(yáng)直射南半球且向南移，地球公轉(zhuǎn)速度較快。]讀某地正午太陽(yáng)高度年改變折線(xiàn)圖，完成3～4題。3．依據(jù)該地正午太陽(yáng)高度年改變規(guī)律，推斷該地點(diǎn)可能位于()A．北溫帶 B．南溫帶C．0°～23°26′N(xiāo)之間 D．0°～23°26′S之間4．在圖中C處所表示的這一天，該地()A．黑夜最短 B．正午旗桿的影子最短C．氣溫最高 D．受太陽(yáng)活動(dòng)影響劇烈3．D4.B[第3題，該地12月22日前后有兩次正午太陽(yáng)高度達(dá)到90°，說(shuō)明有兩次太陽(yáng)直射。依據(jù)正午太陽(yáng)高度改變規(guī)律可以判定該地位于赤道至南回來(lái)線(xiàn)之間，所以應(yīng)當(dāng)位于南半球熱帶地區(qū)。第4題，C處表示太陽(yáng)直射，正午旗桿的影子最短。]上海市(約31°N)業(yè)主李某發(fā)覺(jué)所購(gòu)商品房居室里日照時(shí)間極短且達(dá)不到滿(mǎn)窗而向法院起訴退房，法院依據(jù)《上海市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》中“受遮擋的居住建筑的居室，________日滿(mǎn)窗日照的有效時(shí)間不少于連續(xù)1小時(shí)”的有關(guān)規(guī)定，責(zé)成房產(chǎn)公司退還其各類(lèi)費(fèi)用。據(jù)此回答5～6題。5．材料“________日滿(mǎn)窗日照的有效時(shí)間不少于連續(xù)l小時(shí)”的指標(biāo)，你認(rèn)為以哪一日來(lái)確定較為合理？()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至6．為了達(dá)到上述要求，房產(chǎn)公司在建樓時(shí)，應(yīng)使南北樓房有肯定距離。理論上，樓高相同的狀況下，北京的樓房間距比上海應(yīng)寬些，緣由是()A．北京比上海地形困難B．北京比上海正午太陽(yáng)高度小C．北京比上海年太陽(yáng)輻射總量少D．北京比上海天氣干燥5．D6.B[第5題，上海市位于約31°N旁邊，處在北回來(lái)線(xiàn)以北，全年陽(yáng)光不能直射；居住建筑的居室受陽(yáng)光遮擋的時(shí)間與大陽(yáng)高度有親密關(guān)系，太陽(yáng)高度越小，受遮擋的時(shí)間越長(zhǎng)；冬至日時(shí)，北回來(lái)線(xiàn)以北的地方太陽(yáng)高度最小。第6題，北京的地理緯度比上海的高，太陽(yáng)高度終年比上海