地理人教版一師一優(yōu)課必修一教學(xué)設(shè)計：第一章 第四節(jié)《地球的圈層結(jié)構(gòu)》Word版含答案

1、地球的圈層結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計【核心突破】核心要點一 黃赤交角及其影響【歸納總結(jié)】1.地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的關(guān)系地球在自轉(zhuǎn)的同時圍繞太陽公轉(zhuǎn)，因此地球的運動是這兩種運動的疊加。地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的關(guān)系，可以用赤道平面和黃道平面的關(guān)系來表示。 (1)黃赤交角的概念：黃道平面與赤道平面的夾角叫黃赤交角。 (2)大小：如圖所示，赤道平面與黃道平面之間的夾角為2326。 2.黃赤交角的地理意義 (1)引起太陽直射點的季節(jié)移動在公轉(zhuǎn)過程中，引起太陽直射點在南北回歸線之間往返運動。 (2)影響太陽直射點的位置，極晝、極夜、五帶的范圍一軸：地軸。二面：黃道面和赤道面。三角：地軸與赤道面夾角、地軸與黃道面夾角、黃道面和赤道面夾

2、角。 南北回歸線的度數(shù)黃赤交角的度數(shù)2326；南北極圈的度數(shù)90黃赤交角的度數(shù)6634。(3)影響正午太陽高度的年變化幅度 各地正午太陽高度的年變化幅度與黃赤交角呈正相關(guān)，隨黃赤交角增大而增大，減小而減小。 3.黃赤交角變化 黃赤交角變化太陽直射點移動范圍的變化五帶范圍變化和氣壓帶、風帶移動范圍的變化氣候分布范圍的變化自然帶分布范圍的變化。如果黃赤交角為0，太陽直射點一直在赤道上，各地不再有晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變化，沒有四季的更替。如果黃赤交角為 90，太陽直射點在南、北兩極點之間來回移動，全球都有直射現(xiàn)象。 【方法技巧】黃赤交角變化帶來的影響分析理解黃赤交角的變化帶來的影響，關(guān)鍵是理

3、解幾種數(shù)據(jù)間的關(guān)系。如圖：1.黃赤交角回歸線的緯度數(shù)1/2太陽直射點移動的緯度范圍1/2熱帶范圍。 2.902北(南)溫帶范圍。 3.90極圈的緯度數(shù)1/2晨昏線移動的緯度范圍北(南)寒帶的范圍。 由此可見，黃赤交角的變大或變小將導(dǎo)致上述一系列現(xiàn)象的變化。【知識拓展】 1.傅科擺實驗 1851年法國物理學(xué)家傅科為證明地球自轉(zhuǎn)所設(shè)計的一種擺，稱為傅科擺。傅科擺繩長67米，繩端擺錘重27公斤，這種擺自由擺動時間較長，便于人們觀察。擺下有一個有刻度的圓盤，盤上刻有通過圓心的直線。靜止時，擺錘正中應(yīng)對準盤的圓心，觀察時先確定盤中某一直線與通過圓心的子午線重合，然后推動擺錘沿子午線方向作南北方向運動。過

4、一段時間，就會看到擺動方向偏離了子午線方向。在北半球向右偏轉(zhuǎn)，時間越長，偏轉(zhuǎn)的角度越大。擺開始動以后，除重力外，沒有受其他力的作用，按照慣性定律，擺的方向是應(yīng)該不變的；但擺卻偏轉(zhuǎn)了。這是因為地球自轉(zhuǎn)的緣故。我們站在地球上，隨著地球一起自轉(zhuǎn)，感覺不到子午線的方向在變化，反而覺得是擺在偏轉(zhuǎn)。假若傅科擺在北極，以極點為圓盤的中心，轉(zhuǎn)一周為24小時，每小時偏轉(zhuǎn)15。擺若設(shè)在赤道，則不發(fā)生偏離；擺若在赤道與兩極之間的任何緯度上，擺動平面偏轉(zhuǎn)角速度()與緯度()的正弦函數(shù)成正比。即=tsin，其中t為地球每小時所轉(zhuǎn)的角度。在南半球，擺向左偏轉(zhuǎn)。2.運用數(shù)學(xué)橢圓的定義和物理學(xué)開普勒定律分析地球繞日公轉(zhuǎn)線速度

5、的變化規(guī)律開普勒第二定律:同一行星的面積速度保持不變。所謂面積速度就是行星同太陽連線在單位時間所掃過的面積。 根據(jù)定律可知:如果圖中S1、S2、S3 分別是地球同太陽連線一個月所掃過的面積，且S1=S2=S3，線速度v=s/t。近日點弧長s大于遠日點s，所以近日點公轉(zhuǎn)線速度稍快，遠日點公轉(zhuǎn)線速度稍慢?！镜漕}探究】【例1】讀圖，完成(1)(2)題。(1)若EF為赤道，P點出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，則太陽直射的范圍是()A020N B020SC20N2326N D20S2326S(2)若EF為地球公轉(zhuǎn)軌道平面，PQ為地軸，下列變化可信的是()A福州冬季均溫升高 B北溫帶范圍變小C全球極夜范圍擴大 D悉尼(約3

6、4S)夏季晝變長答案C A 【變式精練】1.下面甲圖中的A點是晨昏線與某一緯線圈的切點，在一年中，與晨昏線相切的緯線是變化的，因此A點也是移動的。據(jù)此完成(1)(2)題。 (1)當A點移到最低緯度位置時，太陽直射點 () A.在2326N上 B.可能在赤道上 C.在6634S上 D.可能在極圈上 (2)乙圖中能正確表示A點在一年中的運動軌跡的是 () A.AB線 B.CD線 C.EF線 D.AF線 答案A A核心要點二 晝夜長短的季節(jié)變化和晝夜長短的緯度分布及變化規(guī)律【歸納總結(jié)】由于晨昏線和太陽直射光線垂直，隨著太陽直射點在南北回歸線之間的回歸運動，晨昏線也在不斷移動，從而產(chǎn)生了晝夜長短的時空

7、變化，具體表解晝夜長短變化的原因及時空變化規(guī)律。夏半年(北半球)春秋分 冬半年(北半球) 直射點 光照圖 緯度變化 北半球晝長夜短，緯度越高，晝越長，北極圈及以北地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象；南半球相反 全球晝夜平分 北半球晝短夜長，且緯度越高，晝越短，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象；南半球相反 季節(jié)變化 北半球：太陽處于段時，晝長夜短，晝漸長，夜?jié)u短； 太陽處于段時，晝長夜短，晝漸短，夜?jié)u長，南半球相反 全球晝夜平分 北半球：太陽處于段時，晝短夜長，晝漸短，夜?jié)u長； 太陽處于段時，晝短夜長，晝漸長，夜?jié)u短，南半球相反 【方法技巧】1.晝夜之分、晝夜更替和晝夜長短變化 三者都是地球上所固有的自然現(xiàn)象，雖然

8、都涉及到晝夜狀況，但成因各不相同。 晝夜之分是一個靜止的概念，它不涉及地球的運動，而是由“地球是一個不透明不發(fā)光的球體、太陽光只能照亮地球表面的一半”這一特性所決定的。 晝夜更替是一個動態(tài)的概念，主要是由地球自轉(zhuǎn)這一運動而產(chǎn)生的，因光源來自太陽，所以晝夜更替的周期就是一個太陽日，即24小時。如果地球不自轉(zhuǎn)，只要公轉(zhuǎn)也會產(chǎn)生晝夜更替，只不過晝夜更替時間較長，為一年。 晝夜長短變化是除赤道以外，其他緯度地區(qū)隨地球公轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的周期性變化，形成原因是地球公轉(zhuǎn)過程中黃赤交角的存在。 太陽直射該地，該地不一定晝最長夜最短。北半球各地夏至日這一天晝最長，南半球各地冬至日這一天晝最長。 晝變長夜變短不等于晝長

9、夜短，如北半球晝變長說明太陽直射點向北移動，但其可能直射南半球，此時，北半球晝短夜長；也可能直射點在北半球，此時，北半球晝長夜短。2日出、日落時間計算和晝夜長短時間計算理論含義：過晨線為日出，過昏線為日落，從日出到正午再到日落為晝長時間。日出、日落與晝夜長短的關(guān)系示意圖計算方法：(1)找到該點所在緯線與晨昏線相交點；與晨線交點所在經(jīng)線時間為日出時間；與昏線交點所在經(jīng)線時間為日落時間。(2)晝長時間日落時間日出時間(12日出時間)2(日落時間12)224夜長時間(晝弧所跨經(jīng)度/360)24。規(guī)律：同緯線日出、日落地方時相同，晝長時間相同；南北半球?qū)?yīng)的緯線，如北緯(如40N)的晝長等于南緯(如4

10、0S)的夜長；緯度越高，晝夜長短變化幅度越大。極點將近半年是極晝或極夜，極圈僅出現(xiàn)一天極晝或極夜，赤道全年晝夜等長，各為12小時。3太陽直射點與晝夜長短的關(guān)系(1)太陽直射點所在的半球(該半球為夏半年)。晝長夜短，緯度越高，白晝越長；另一半球(冬半年)晝短夜長，緯度越高，白晝則越短。(2)直射點的緯度越高，地球上各地晝夜相差越大，出現(xiàn)極晝極夜的范圍越大。太陽直射北回歸線時，北半球各地晝最長，夜最短，北極圈及以內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，而南半球則晝最短，夜最長，南極圈及以內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。太陽直射南回歸線時則相反。(3)赤道上全年晝夜等長，春、秋分日全球晝夜等長。(4)太陽直射的緯線或地區(qū)白晝不一定最長。(

11、5)晝夜長短的變化，可借助下圖進行直觀形象的記憶。4.晨昏線的綜合運用技巧(1)確定日期和季節(jié)(1)晨昏線經(jīng)過南北兩極，與某一經(jīng)線圈重合，與所有緯線圈垂直相交，可判定這一天為3月21日或9月23日。(2)晨昏線與南北極圈相切，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，可判定這一天是6月22日。(3)晨昏線與南北極圈相切，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，可判定這一天是12月22日。(2)確定太陽直射點的位置日照圖上平分晝半球的經(jīng)線的經(jīng)度就是太陽直射點的經(jīng)度。太陽直射點的緯度需要根據(jù)與晨昏線相切的緯線的緯度來確定，若與晨昏線相切的緯線的緯度為，則太陽直射點的緯度等于90(南北緯視具體情況而定)。(3)確定晝夜長短某地的晝長等于

12、該地所在緯線圈與晨線和昏線兩交點之間晝弧所跨的時間數(shù)，夜長等于該地所在緯線圈上夜弧所跨的時間數(shù)。(4)確定日出日落時間某地的日出時間就是該地所在經(jīng)線與晨線的交點上的時間，日落時間就是該地所在經(jīng)線與昏線的交點上的時間。某地日落日出時間的計算公式是12晝長/2。(5)確定極晝極夜的范圍晨昏線與哪個緯線圈相切，該緯線圈與極點之間的緯度范圍內(nèi)就會出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象，南北半球的極晝、極夜現(xiàn)象正好相反。【典題探究】【例2】(福建省廈門市2014屆高三畢業(yè)班適應(yīng)性考試)某同學(xué)對居住地每天的日出時間進行了一段時間的持續(xù)觀測與記錄，繪成下圖。讀圖完成下列問題。 (1)ab期間，該地的晝夜長短及其變化趨勢是 A晝

13、長夜短，且晝漸長夜?jié)u短 B晝長夜短，且晝漸短夜?jié)u長 C晝短夜長，且晝漸長夜?jié)u短 D晝短夜長，且晝漸短夜?jié)u長(2)該地一年中晝夜長短的變化幅度約為A1小時40分鐘 B2小時20分鐘 C3小時20分鐘 D4小時40分鐘答案 C D 【例3】下圖為“甲、乙、丙、丁四地12月某日晝夜分布示意圖”，陰影表示黑夜。讀后回答(1)(2)題。 (1)甲、乙、丙、丁四地中，肯定位于西半球的是 () A.乙和丁 B.甲和乙 C.丙和丁 D.甲和丁(2)判斷甲地位于丙地的 () A.東南方向 B.東北方向 C.西南方向 D.西北方向 答案C D下圖示意地球位于近日點附近的光照情況(虛線為晨昏線)。讀圖，回答2-4題

14、。2關(guān)于圖示各點相對方向的判斷，正確的是() AR點位于P點東南 BR點位于Q點西南 CQ點位于P點的正東 DP點位于Q點的正東3圖示時刻() AR點的地方時12時 BQ點的地方時不到18時 CP點的地方時不到6時 DQ點的地方時較R點早4下列地理現(xiàn)象，與圖示日期相符的是() A太陽直射點位于南半球，向北移動 B70S緯線圈上出現(xiàn)極夜現(xiàn)象 C北京晝短夜長，此后晝漸短、夜?jié)u長 D杭州正午太陽高度達一年中最小值答案 D C A核心要點三 正午太陽高度的計算及其應(yīng)用【歸納總結(jié)】1.圖示正午太陽高度正午太陽高度就是一天中最大的太陽高度，也就是太陽直射當?shù)刈游缇€時的太陽高度。2.正午太陽高度的概念與測量

15、正午太陽高度是各地一日內(nèi)最大的太陽高度，即地方時為12時的太陽高度。 可利用“立竿見影”的方法進行正午太陽高度的測量與計算。如圖所示，已知圖中桿高為h，當太陽從3位置照射時的影長為l，則該日正午太陽高度H可通過公式計算：tanH=h/l。規(guī)律總結(jié)：“立竿見影”，近大遠小，來增去減3正午太陽高度的緯度分布規(guī)律(近大遠小) 某日太陽直射某緯線，則該緯線的正午太陽高度為90，離該緯線越遠，則正午太陽高度越小(簡記為“近大遠小”)。由此可以推知：一日內(nèi)，同一緯線各地正午太陽高度相同；正午太陽高度從直射點所在緯線向南北兩側(cè)遞減。例如，夏至日，太陽直射北回歸線，正午太陽高度從北回歸線向南北兩側(cè)遞減；冬至日

16、，太陽直射南回歸線，正午太陽高度從南回歸線向南北兩側(cè)遞減；二分日，太陽直射赤道，正午太陽高度向赤道兩側(cè)遞減。4正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律(來增去減) 由近大遠小的規(guī)律可以推知：直射點向本地所在緯線移來，正午太陽高度增大，反之減小(簡記為“來增去減”)。例如，北回歸線及其以北地區(qū)，夏至日正午太陽高度達一年中最大值，冬至日達一年中最小值；南回歸線及其以南地區(qū)，冬至日正午太陽高度達一年中最大值，夏至日達一年中最小值；南北回歸線之間的地區(qū)，太陽直射時正午太陽高度達一年中最大值，離太陽直射點所在緯線最遠時達一年中最小值。5正午太陽高度的計算公式H90緯度差其中，H為所求點的正午太陽高度；90為太陽直射點

17、的太陽高度； 緯度差是指某地的地理緯度與當日太陽直射點所在的緯度之間的差值(當所求點與太陽直射點在同一個半球時，緯度差為兩地緯度數(shù)之差；當所求點與太陽直射點不在同一個半球時，則緯度差為兩地的緯度數(shù)之和，簡記為“同減異加”)。6正午太陽高度的年變化規(guī)律 在南北回歸線之間的地方，其正午太陽高度的年變化幅度H2326(為當?shù)鼐暥?；在回歸線與極圈之間的地方，其正午太陽高度的年變化幅度恒為4652；從極圈到極點之間的地方，其正午太陽高度年變化幅度從4652逐漸降低至2326，任一緯度的正午太陽高度年變化幅度H902326?！痉椒记伞?.正午太陽高度和太陽高度的區(qū)別(等太陽高度線的判讀) 太陽高度是太

18、陽光線相對于地面的仰角，正午太陽高度則是正午12時時太陽光線與地表的夾角，是一天中最大的太陽高度。可以在等太陽高度線圖上加以區(qū)別：(1)一般而言，在等太陽高度圖中，圓圈代表等太陽高度線，圓心為太陽直射點，經(jīng)過圓心的直線為經(jīng)線(赤道除外)，特別注意不一定是同一條經(jīng)線，經(jīng)過圓心的弧線為緯線。如圖中經(jīng)過圓心的經(jīng)線過北極點，實為相對的兩條經(jīng)線。(2)如果沒有特殊的數(shù)字標注，等太陽高度線圖中最大的圓圈就是太陽高度為0的等太陽高度線，即為晨昏線，而圖中其余部分各地的太陽高度角均大于0，因此也可以說圖中所示半球全部為晝半球，一般來說太陽直射經(jīng)線以東最大的半圓為昏線，以西最大的半圓為晨線，但有數(shù)字標注的圖上例

19、外。(3)示意圖中的中心點為太陽直射點，所以通過該點的經(jīng)線地方時為12時，通過該點的緯線即為此日太陽直射的緯線，其正午太陽高度角為90。根據(jù)該緯線可以推知此時太陽直射點所在的半球和季節(jié)。(4)就南北方向而言，在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度角相差多少度，緯度就相差多少度，就東西方向而言，如果太陽直射赤道，則赤道上太陽高度相差多少度，經(jīng)度就相差多少度，如果太陽直射其他緯線，此緯線上太陽高度相差多少度，經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值。(5)由于太陽直射點所在經(jīng)線上太陽高度南北跨度為180，因此晝半球上太陽直射點所在經(jīng)線的緯度跨度也是180。2.正午太陽高度的應(yīng)用(1)利用正午太陽高度確定地方時：當某

20、地太陽高度達到一天中的最大值時，就是一天的正午時刻，此時該地的地方時為12時。 (2)利用正午太陽高度確定當?shù)氐牡乩砭暥龋寒斕栔鄙潼c位置一定時，如果我們能夠知道當?shù)氐恼缣柛叨龋涂梢愿鶕?jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當?shù)氐牡乩砭暥取?(3)利用正午太陽高度確定房屋的朝向：為了獲得最充足的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。北回歸線以北的地區(qū)，正午時太陽位于南方，房屋朝向南方；南回歸線以南的地區(qū)，正午時太陽位于北方，房屋朝向北方。 (4)利用正午太陽高度確定樓距、樓高：為了更好地保持各層樓都有良好的采光，樓與樓之間應(yīng)當保持適當距離。以我

21、國為例，見圖甲，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：LhcotH。 (5)太陽能熱水器的傾角調(diào)整：為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板之間成直角。其傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為h90(如圖乙)。 (6)判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度：一般情況下，由于向陽坡正午太陽高度大，得到的光熱多，背陽坡得到的太陽光熱少，因此在相同高度，陽坡溫度較高，陰坡溫度較低，從而影響到自然帶在陽坡和陰坡的分布高度。3.太陽運行軌跡圖判讀下圖是某地二分二至日太陽視運動路線圖，根據(jù)此圖可得到如下信息：(1)全年正午太陽始終位于北方的天空，故該地位

22、于南回歸線以南；(2)為6月22日太陽視運動路線，太陽東北升、西北落；為3月21日或9月23日太陽視運動路線，太陽正東升、正西落；為12月22日太陽視運動路線，太陽東南升、西南落；(3)設(shè)所在平面與地面的夾角為，則該地的緯度為南緯(90-)?！镜漕}探究】【例4】圖中a、b兩條曲線為太陽高度日變化曲線。回答(1)(2)題。 (1)若m為北京時間840，且a、b兩條曲線分別表示QP兩地某日太陽高度日變化情況。則 () A.Q地晝長小于12小時 B.P地該日正午旗桿影長為零 C.Q地一定位于北半球 D.P地一年中有兩次太陽直射 (2)若a、b兩條曲線分別表示X、Y兩地某日太陽高度日變化情況。則 ()

23、 A.X、Y兩地緯度值相同 B.X、Y兩地晝長相同 C.X、Y兩地處在同一經(jīng)線上 D.X、Y兩地太陽高度相同 答案D C 【例5】(湖南省懷化市2014屆高三第二次模擬考試)圖5為南緯30.5，坡面與水平面的夾角為12.5、坡向朝北的地表，隨著太陽直射點移動，在不同日期的正午時刻獲得太陽輻射量的統(tǒng)計圖，讀圖完成下列問題圖5(1)當太陽輻射量為N時，太陽直射點的緯度可能是 12.5S 0 18S23.5S 23.5N A B C D (2)當太陽輻射量數(shù)值達到M值時，可能的日期是 2月7日前后 12月1日前后 7月15日前后 12月22日前后 1月14日前后 A B C D 答案B C【變式精練】5.近年來，我國房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環(huán)境條件顯著改善。請讀下圖，運用以下公式及相關(guān)知識回答(1)(3)題。某地正午太陽高度的大?。篐90-式中：H為正午太陽高度；為當?shù)鼐暥?，取正值；為太陽直射點的緯度，當?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝撝?。tan3507 tan451 tan601732(1)房地產(chǎn)開發(fā)商在某城市(北緯30)建了兩幢商品住宅樓(上圖)，某戶居民買到了北樓一樓一層的一套房子。請問，該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約是: A. 1個月B. 3個月C. 6個月D. 9個月(2)為避免糾紛，房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓