2024-2025學(xué)年高中地理第1章宇宙中的地球第3節(jié)第3課時(shí)地球公轉(zhuǎn)的地理意義教案湘教版必修1

PAGE15-第3課時(shí)地球公轉(zhuǎn)的地理意義學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變更、緯度變更及其成因。(重難點(diǎn))2.了解四季的形成和五帶劃分。一、五帶的劃分和正午太陽高度的變更1．五帶的劃分(1)依據(jù)①南、北回來線：地球公轉(zhuǎn)過程中太陽光線直射點(diǎn)可能達(dá)到的最南和最北的緯度位置。②南、北極圈：一年中因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)導(dǎo)致晝夜交替現(xiàn)象消逝的最大范圍的界線。(2)詳細(xì)劃分五帶范圍特征熱帶南、北回來線之間一年中獲得太陽輻射能量最多溫帶熱帶與寒帶之間四季更替明顯寒帶南、北極圈地球上最寒冷的區(qū)域2.太陽高度與正午太陽高度(1)太陽高度：太陽相對于地平面的高度角(如圖∠H)，最大值為90°。(2)正午太陽高度：當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為12時(shí)的太陽高度。正午太陽高度在太陽直射的緯線上最大，向南北兩側(cè)漸漸降低。二、晝夜長短的變更與四季更替1．晝夜長短變更(1)表示方法：晨昏線將緯線圈分為晝弧和夜弧兩部分，一個(gè)地方的晝夜長短，就取決于它所在緯線圈晝弧和夜弧的比例關(guān)系。(2)表現(xiàn)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\s\up(除赤道晝夜等長外，其他地方晝夜長短均在變更,當(dāng)太陽光直射北半球時(shí)，北半球晝長夜短，,緯度越高，晝越長，夜越短，北極旁邊出現(xiàn),極晝現(xiàn)象；南半球相反)))2．四季更替(1)表現(xiàn)：四季更替表現(xiàn)為一年中晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變更。(2)典型地區(qū)：地球公轉(zhuǎn)使中緯度地區(qū)形成明顯的四季變更。(1)夏至日，北半球各地正午太陽高度達(dá)一年中最大值，南半球各地達(dá)一年中最小值。 ()(2)北京天安門廣場上旗桿正午時(shí)分的影子夏至日這一天最短，冬至日這一天最長。 ()(3)太陽直射點(diǎn)所在的半球晝長夜短，且緯度越高，晝越短。 ()(4)全球中緯度地區(qū)“四季分明”，特征明顯；低緯度、高緯度地區(qū)“四季模糊”，特征相像。 ()(5)太陽直射點(diǎn)所在地 ()A．晝最長夜最短 B．太陽高度最大C．晝夜等長 D．晝長夜短提示：(1)×夏至日，太陽直射北回來線，北回來線及其以北地區(qū)正午太陽高度達(dá)一年中最大值，赤道與北回來線之間地區(qū)并未達(dá)最大值，南半球各地達(dá)一年中最小值。(2)√北京位于北回來線以北，一年中夏至日這一天正午太陽高度最大，冬至日這一天正午太陽高度最小，因此，天安門廣場上旗桿正午時(shí)分的影子夏至日最短，冬至日最長。(3)×太陽直射點(diǎn)所在的半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長，夜越短。(4)√中緯度地區(qū)，正午太陽高度變更幅度最大，晝夜長短的變更也較大，且正午太陽高度和晝長同時(shí)達(dá)到最大值或最小值，單位面積所獲得的太陽輻射能變更最大，四季更替最為明顯。赤道兩側(cè)的低緯度地區(qū)，晝夜長短變更不大，正午太陽高度終年較大，全年獲得太陽輻射能最多，全年皆夏，沒有真正意義的冬季，季節(jié)更替不明顯。極地旁邊的高緯度地區(qū)，晝夜長短的變更很大，全年正午太陽高度很小，獲得太陽輻射能較少，全年皆冬，沒有真正意義的夏季，季節(jié)更替也不明顯。(5)B[由于黃赤交角的存在，太陽直射點(diǎn)在南北回來線之間來回移動。就晝夜長短而言，除直射赤道時(shí)全球晝夜平格外，太陽直射點(diǎn)在哪個(gè)半球，哪個(gè)半球就晝長夜短，相反的半球晝短夜長。就太陽高度而言，直射點(diǎn)上太陽高度最大，為90°。]正午太陽高度的變更材料一我國《物權(quán)法》規(guī)定：“建立建筑物，不得違反國家有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，阻礙相鄰建筑物的通風(fēng)、采光和日照?！辈牧隙?jì)南在二分二至日的正午太陽高度示意圖。問題1(綜合思維)材料一中影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？提示：正午太陽高度。問題2(綜合思維)材料二中，①②③分別表示哪一日期的正午太陽高度？其中，確定濟(jì)南樓間距大小的是哪一個(gè)？這一天，全球正午太陽高度的變更規(guī)律是怎樣的？提示：①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③確定濟(jì)南樓間距的大小。冬至日，全球正午太陽高度自南回來線向南北兩側(cè)遞減。[歸納總結(jié)]1．正午太陽高度的變更規(guī)律(1)緯度變更(2)隨季節(jié)變更規(guī)律2．正午太陽高度的計(jì)算H＝90°－緯度差。式中H是指正午太陽高度，緯度差指所求地點(diǎn)的緯度與太陽直射點(diǎn)的緯度的差值。緯度差的求法：若兩地同在北(南)半球，兩地緯度差為大數(shù)減去小數(shù)；若兩地分別屬于南北不同半球，兩地緯度差為兩地的緯度之和。3．正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)：當(dāng)某地太陽高度達(dá)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：在北回來線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回來線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)推斷日影長短及方向：太陽高度越大，影子越短，太陽高度越小，影子越長。一天中日影的變更規(guī)律是：日出最長eq\o(→,\s\up16(漸漸變短))正午最短eq\o(→,\s\up16(漸漸變長))日落最長，且日影方向與太陽方位相反。(4)樓房間距問題以北回來線以北地區(qū)建房為例，為保證一樓全年均有陽光照到，兩樓之間的最短距離L與樓高h(yuǎn)的關(guān)系如上圖所示(H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨?，L應(yīng)大于h·cotH。(5)太陽能熱水器的角度問題太陽能熱水器的集熱板要依據(jù)正午太陽高度的變更來調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角α應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽高度的余角。如下圖所示，α＋H＝90°時(shí)效果最佳。太陽能熱水器的安裝傾角＝兩點(diǎn)緯度差(即當(dāng)?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c(diǎn)緯度的差值)。1．讀某地正午太陽高度年變更折線圖，依據(jù)該地正午太陽高度年變更規(guī)律，推斷該地點(diǎn)可能位于()A．23.5°N～90°N B．23.5°S～90°SC．0°～23.5°N之間 D．0°～23.5°S之間D[該地12月22日前后有兩次正午太陽高度達(dá)到90°，說明有兩次太陽直射。依據(jù)正午太陽高度變更規(guī)律可以判定該地位于赤道至南回來線之間。]2．為了保證肯定時(shí)間的光照，須依據(jù)日照狀況合理配置樓房之間的間距。在下列城市中，理論上樓間距要求最遠(yuǎn)的城市是()A．石家莊 B．哈爾濱C．邯鄲 D．廣州B[緯度越高，正午太陽高度越小，前樓的影子越長，要求樓間距越大，故選哈爾濱。]晝夜長短的變更材料下面兩個(gè)表格為某縣一中學(xué)生作息時(shí)辰表(節(jié)選。)某縣一中學(xué)生作息時(shí)辰表(夏季節(jié)選)時(shí)間內(nèi)容備注7∶20—7∶40起床7∶40—8∶00早操某縣一中學(xué)生作息時(shí)辰表(冬季節(jié)選)時(shí)間內(nèi)容備注7∶40—8∶00起床8∶00—8∶20早操問題1(綜合思維)夏季作息時(shí)間為什么比冬季作息時(shí)間提前？提示：夏季白晝時(shí)間比冬季長，日出早。問題2(綜合思維)九月份新學(xué)期開學(xué)至立冬節(jié)氣期間，白天和黑夜分別有什么變更？提示：白天越來越短，黑夜越來越長。問題3北半球晝夜長短的變更與太陽直射點(diǎn)的移動方向有什么關(guān)系？提示：太陽直射點(diǎn)向北移動，北半球晝變長，夜變短；太陽直射點(diǎn)向南移動，北半球晝變短，夜變長。[歸納總結(jié)]1．晝夜長短分布——抓“直射點(diǎn)位置”太陽直射點(diǎn)所在的半球位置確定晝夜長短狀況。太陽直射點(diǎn)在哪個(gè)半球，哪個(gè)半球就晝長夜短，且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時(shí)間越長。太陽直射點(diǎn)所在半球的極點(diǎn)四周出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。如下圖所示：2．晝夜長短變更——抓“移動方向”此處的“移動方向”主要是指太陽直射點(diǎn)的移動方向，它確定晝長、夜長的變更趨勢，緯度凹凸確定晝夜長短的變更幅度。太陽直射點(diǎn)向哪個(gè)半球移動，哪個(gè)半球就晝變長夜變短；且緯度越高，晝夜長短變更幅度越大。如下圖所示：3．晝夜長短的季節(jié)變更4．晝夜長短的緯度變更5．晝夜長短的計(jì)算方法(1)依據(jù)晝弧、夜弧求晝長、夜長(晝弧、夜弧的長短反映晝夜長短)晝長時(shí)數(shù)＝eq\f(晝弧度數(shù),15°)夜長時(shí)數(shù)＝eq\f(夜弧度數(shù),15°)(2)依據(jù)日出日落時(shí)間求晝長、夜長晝長＝日落時(shí)間－日出時(shí)間＝(正午12時(shí)－日出時(shí)間)×2＝(日落時(shí)間－正午12時(shí))×2夜長＝24時(shí)－晝長(3)依據(jù)相關(guān)性計(jì)算①相同緯度地區(qū)晝長相同。②分別位于南北半球但緯度數(shù)相同的兩地，一地的晝長等于另一半球同緯度地區(qū)的夜長。如40°N的地區(qū)晝長是15小時(shí)，則40°S的地區(qū)夜長為15小時(shí)。3．讀下圖，回答(1)～(2)題。(1)圖中C點(diǎn)的晝長為()A．24小時(shí) B．12小時(shí)C．20小時(shí) D．10小時(shí)(2)圖中所示日期，下列各地白晝最長的是()A．太原 B．長春C．南昌 D．昆明(1)C(2)B[第(1)題，從圖中的信息可知，圖中C點(diǎn)所在的緯線上晝弧與夜弧的比例是5∶1，晝夜之和是24小時(shí)，所以其晝長約是20小時(shí)。第(2)題，圖中所示日期為夏至日，夏至日時(shí)，太陽直射北回來線，北回來線及其以北地區(qū)白晝時(shí)間達(dá)到一年中最大值，且位置越往北，白晝時(shí)間越長。]四季更替和五帶的劃分“天地有大美而不言，四時(shí)有明法而不儀，萬物有成理而不說?！碧斓氐拇竺馈⑺臅r(shí)的序列、萬物的榮枯，都是自然的偉力所致，非人為所能變更。西方人只有春夏秋冬，中國人卻通過觀天獨(dú)創(chuàng)了二十四節(jié)氣，從驚蟄到芒種，從霜降到大雪，24個(gè)如詩如畫的名字串起了我們別出心裁的四季。問題1(綜合思維)四季的成因是什么？提示：四季的形成與正午太陽高度和晝夜長短的變更有關(guān)。問題2(綜合思維)我國別出心裁的四季是如何劃分的？提示：我國的四季與歐美四季的劃分有明顯不同，是以二十四節(jié)氣為基礎(chǔ)劃分的。[歸納總結(jié)]1．四季的劃分2．五帶的劃分同一季節(jié)，晝夜長短和正午太陽高度隨緯度的變更，使得太陽輻射總量在地表具有從低緯向高緯遞減的規(guī)律。這樣，地表就劃分成了五帶。詳細(xì)如下圖所示：4．青島地處約36°N，四季分明。讀四季更替成因示意圖，回答(1)～(2)題。(1)關(guān)于圖中甲、乙含義的推斷，正確的是()A．甲表示正午太陽高度的季節(jié)變更B．甲表示晝夜長短的季節(jié)變更C．乙表示晝夜長短的季節(jié)變更D．乙表示太陽直射點(diǎn)的回來運(yùn)動(2)青島四季分明的緣由是()①地處中緯度②正午太陽高度終年不變③晝夜長短季節(jié)變更較大④晝長和正午太陽高度同時(shí)達(dá)到最大值或最小值A(chǔ)．①②④ B．①②③C．②③④ D．①③④(1)C(2)D[第(1)題，圖中表示地球公轉(zhuǎn)的地理意義，因黃赤交角的存在，地球在公轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生了太陽直射點(diǎn)的回來運(yùn)動，而直射點(diǎn)的季節(jié)移動導(dǎo)致各地正午太陽高度和晝夜長短的變更，因此各地出現(xiàn)季節(jié)變更。第(2)題，中緯度地區(qū)因晝夜長短與正午太陽高度一年中變更大，且兩者數(shù)值變更一樣，因此四季分明。]光照圖的綜合判讀如圖為某地投影示意圖，圖中小虛線圈為極圈，大虛線圈為回來線；弧線ACB為晨昏線，且AC段為昏線；C點(diǎn)為晨昏線與極圈的切點(diǎn)，也是晨昏線與120°E經(jīng)線的交點(diǎn)。探討1說出該日的日期及太陽直射點(diǎn)的坐標(biāo)。提示：12月22日23.5°S，探討2說出此時(shí)國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和新的一天占全球的范圍。提示：16時(shí)1/6探討3簡述圖示日期北半球晝夜長短的分布規(guī)律以及全球正午太陽高度的分布規(guī)律。提示：北半球晝最短，夜最長，緯度越高，晝越短夜越長，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象；正午太陽高度由南回來線向南北兩側(cè)遞減，南回來線及其以南地區(qū)，正午太陽高度達(dá)一年中最大值，北半球各緯度達(dá)一年中最小值。讀下圖(陰影部分表示黑夜)，完成下列問題。(1)此圖以________為中心，日期為________月________日前后。(2)此時(shí)太陽直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)是________，當(dāng)日正午太陽高度隨緯度變更的規(guī)律是________。(3)圖中晨線是________。(4)A、D、E三點(diǎn)的自轉(zhuǎn)線速度從大到小的排列依次為________，有一發(fā)炮彈從D點(diǎn)射向乙點(diǎn)方向，炮彈將落在D、乙所在經(jīng)線的________(東或西)側(cè)。(5)此時(shí)E點(diǎn)的地方時(shí)為________時(shí)，乙點(diǎn)的日落時(shí)間是________時(shí)。(6)A點(diǎn)的晝長為________小時(shí)，甲點(diǎn)的夜長為________小時(shí)。(7)從甲到乙最短距離的行進(jìn)方向是()A．自東向西 B．先向東南再向東北C．自西向東 D．先向西南再向西北[解析]第(1)題，此圖顯示地球自轉(zhuǎn)呈順時(shí)針方向，中心點(diǎn)以南極點(diǎn)為中心，南極圈及其以南地區(qū)全部為極晝，日期應(yīng)為12月22日前后。第(2)題，12月22日，太陽直射點(diǎn)的緯度為23.5°S，依據(jù)圖中顯示的45°E可以推算出太陽直射點(diǎn)的經(jīng)度為90°W，所以太陽直射點(diǎn)的地理坐標(biāo)是(23.5°S，90°W)；當(dāng)日正午太陽高度隨緯度變更的規(guī)律是由南回來線向南北兩側(cè)遞減。第(3)題，順著地球自轉(zhuǎn)方向，經(jīng)過AB后進(jìn)入白晝，經(jīng)過BC后進(jìn)入黑夜，故AB是晨線，BC是昏線。第(4)題，地球表面緯度越高線速度越小，A、D、E三點(diǎn)緯度大小為A<D<E，所以三地的自轉(zhuǎn)線速度從大到小的排列依次為A>D>E；在南半球炮彈運(yùn)動方向向左偏，所以炮彈將落在D、乙所在經(jīng)線的東側(cè)。第(5)題，E點(diǎn)位于晝半球中心經(jīng)線上，是太陽垂直照耀的經(jīng)線，其地方時(shí)為12時(shí)；乙點(diǎn)所在緯線上夜長為6小時(shí)，所以日落時(shí)間是21時(shí)。第(6)題，A點(diǎn)位于赤道上，全年晝夜平分，所以A點(diǎn)的晝長為12小時(shí)；甲點(diǎn)所在的緯線有約150度的夜弧，故甲點(diǎn)的夜長為10小時(shí)。第(7)題，甲乙都在南半球，乙在甲之西，最短距離是兩地大圓的劣弧，凸向南極，[答案](1)南極點(diǎn)1222(2)(23.5°S，90°W)由南回來線向南北兩側(cè)遞減(3)AB(4)A>D>E東(5)1221(6)1210(7)D(老師獨(dú)具)上海市(約31°N)業(yè)主李某發(fā)覺所購商品房居室里日照時(shí)間極短且達(dá)不到滿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)公司退還其各類費(fèi)用。據(jù)此回答1～2題。1．材料“________日滿窗日照的有效時(shí)間不少于連續(xù)1小時(shí)”的指標(biāo)，你認(rèn)為以哪一日來確定較為合理()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至2．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高度小C．北京比上海年太陽輻射總量少D．北京比上海天氣干燥1.D2.B[第1題，上海市位于約31°N旁邊，處在北回來線以北，全年陽光不能直射；居住建筑的居室受陽光遮擋的時(shí)間與太陽高度有親密關(guān)系，太陽高度越小，受遮擋的時(shí)間越長；冬至?xí)r，北回來線以北的地方太陽高度最小。第2題，北京的地理緯度比上海的高，太陽高度終年比上海低，所以，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，樓房間距北京比上海應(yīng)寬些。]下表為某三地連續(xù)兩日日出與日落時(shí)刻(北京時(shí)間)。據(jù)此回答3～4題。時(shí)間地點(diǎn)當(dāng)日次日日出日落日出日落①9∶0023∶008∶5823∶02②7∶1918∶417∶2018∶40③5∶4018∶485∶3918∶493.三地按緯度由高到低排列正確的是()A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③①②4．若③地為北京，則此時(shí)()A．地球直射點(diǎn)位于南半球且向北移B．地球公轉(zhuǎn)速度漸漸加快C．北極圈內(nèi)極晝的范圍漸漸擴(kuò)大D．各地晝夜長短相差最小3.B4.C[第3題，三地相比較①晝夜變更幅度大，②晝夜變更幅度小，三地按緯度由高到低排列正確的是①③②。第4題，若③地為北京，則此時(shí)北京晝長，并且變長。因此北極圈內(nèi)極晝的范圍漸漸擴(kuò)大。]5．地球上四季更替的根本緣由是()A．各地晝夜長短的季節(jié)變更B．各地正午太陽高度的季節(jié)變更C．太陽直射點(diǎn)的季節(jié)移動D．黃赤交角的存在D[由于地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，其赤道平面和公轉(zhuǎn)軌道面保持23.5°的交角(黃赤交角)，使得太陽在地球表面的直射點(diǎn)發(fā)生季節(jié)移動，從而導(dǎo)致各地晝夜長短的季節(jié)變更和各地正午太陽高度的季節(jié)變更，形成四季的更替。所以說，黃赤交角的存在是地球上四季更替的根本緣由。]6．地球上一年內(nèi)晝夜長短變更最大的地區(qū)是()A．熱帶 B．南、北溫帶C．南、北寒帶 D．南、北回來線旁邊C[南、北寒帶一年中可以出現(xiàn)極晝、極夜現(xiàn)象，所以一年內(nèi)晝夜長短變更最大。](老師獨(dú)具)教材P22活動1．當(dāng)太陽光直射赤道時(shí)，在地球自轉(zhuǎn)的過程中，世界各地都存在晝夜交替現(xiàn)象，而且世界各地的晝夜長短都相等。2．當(dāng)太陽光直射南(北)回來線時(shí)，在地球自轉(zhuǎn)的過程中，存在無晝夜交替現(xiàn)象的地方。這些地方都在南北極圈及其以內(nèi)，出現(xiàn)極晝和極夜現(xiàn)象。當(dāng)太陽光直射南回來線時(shí)，南極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，北極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。當(dāng)太陽光直射北回來線時(shí)，北極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，南極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。3．繪圖(我們以夏至日，即太陽光直射北回來線時(shí)為例來說明繪圖方法。)作圖過程：(1)畫黃道面：