3-1-地球的運動(4)(學案)

地球的公轉(zhuǎn)(二)【考點呈現(xiàn)】1．正午太陽高度的變化規(guī)律。2．正午太陽高度的應用。3．四季與五帶的劃分?！舅仞B(yǎng)解讀】1．區(qū)域認知：能結(jié)合區(qū)域位置，認知區(qū)域的季節(jié)變化特點。2．綜合思維：分析光照圖，理解正午太陽高度的變化規(guī)律。3．地理實踐力：觀察生活中的影子變化、樓間距、太陽能熱水器安裝等，分析其與正午太陽高度變化的關(guān)系?！究键c】一正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化規(guī)律1．看直射點的位置，比較正午太陽高度大小記憶口訣“遠小近大”：即距離太陽直射點所在的緯線越遠，正午太陽高度越小；距離越近，則越大。2．看直射點的移動，確定正午太陽高度的變化記憶口訣“來增去減”：即直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小。如圖所示：3．看區(qū)域位置，歸納不同區(qū)域的正午太陽高度年變化規(guī)律回歸線之間正午太陽高度最大值為90°，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值回歸線上正午太陽高度最大值為90°，一年中只有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中只有一個正午太陽高度最大值回歸線至極點之間正午太陽高度最大值小于90°，一年中只有一個正午太陽高度最大值4．看緯度位置，總結(jié)正午太陽高度的年變化幅度(1)南北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′。(2)回歸線至極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52′)。(3)極圈以內(nèi)地區(qū)：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52′減小到23°26′)，極圈上為46°52′，極點上為23°26′。北京(約40°N)某中學地理研究性學習小組發(fā)現(xiàn)正午日影長短與二十四節(jié)氣具有一定的相關(guān)性，以此制作了簡易的二十四節(jié)氣測量儀，如圖所示。據(jù)此完成1～3題。1．制作該測量儀利用的地理基本規(guī)律是()A．晝夜長短變化規(guī)律B．正午太陽高度變化規(guī)律C．地球公轉(zhuǎn)速度變化規(guī)律D．地球自轉(zhuǎn)速度變化規(guī)律2．如果將測量儀放在哈爾濱測日影，需要改進的是()A．增加竹竿的長度B．改變竹竿與皮尺的角度C．增加皮尺的長度D．改變竹竿與皮尺的方位3．如果圖中乙為二分日時太陽光線，則北京二分日正午竿長與其影長的關(guān)系為()A．竿長與影長相等 B．竿長小于影長C．竿長大于影長 D．無法判斷【答案】1．B2．C3．C【分析】1．由題圖可知，二十四節(jié)氣測量儀是根據(jù)竹竿影子長短變化來測量的，利用了正午太陽高度變化的規(guī)律。2．由于哈爾濱緯度比北京高，正午太陽高度更小，影子更長，為了能夠準確測量，應該增加皮尺的長度。兩地正午日影都朝向正北，不需要增加竹竿長度，也不需要改變竹竿與皮尺的角度和方位。3．北京的緯度大約為40°N，根據(jù)正午太陽高度計算公式可知，北京在春分日和秋分日正午太陽高度為50°，大于45°，故竿長大于影長。二正午太陽高度的計算與應用(一)正午太陽高度的計算方法公式：H＝90°－兩點緯度差?！皟牲c”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則，即兩點同在北(南)半球，則兩點緯度“大數(shù)減小數(shù)”，兩點分屬南北不同半球，則兩點緯度相加。如圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(40°N)正午太陽高度：H＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。C點(23°26′S)正午太陽高度：H＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。(二)正午太陽高度的應用1．確定地方時當某地太陽高度達一天中最大值時，就是一天的正午時刻，此時當?shù)氐牡胤綍r是12時。2．判斷所在地區(qū)的緯度當太陽直射點位置一定時，如果知道當?shù)氐恼缣柛叨?，就可以根?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?．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)。(1)北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南。(2)南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。4．判斷日影長短及方向太陽直射點上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時刻。日影永遠朝向背離太陽的方向，北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點除外)，冬至日日影最長，夏至日日影最短；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點除外)，夏至日日影最長，冬至日日影最短；南、北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射時日影最短(等于0)。5．計算樓間距、樓高為了保證一樓全年有陽光照到，北回歸線以北地區(qū)建樓房時，兩樓之間的最短距離應大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太陽高度)。6．計算熱水器的安裝角度集熱板與地面之間的夾角和當天正午太陽高度角互余，如圖，α＋H＝90°時效果最佳。如圖為某城市某高層建筑二分二至日太陽視運動示意圖(含太陽方位和太陽高度)。據(jù)此完成1～3題。1．春分日，該城市的正午太陽高度約為()A．21．5° B．38．5°C．51．5° D．62．5°2．該城市可能是()A．南非開普敦 B．澳大利亞悉尼C．埃及開羅 D．英國倫敦3．該高層建筑甲戶型一年中光照條件最好的季節(jié)(不考慮天氣、周邊建筑遮擋等因素)()A．巴西高原草木茂盛 B．印度半島高溫少雨C．江淮地區(qū)梅雨綿綿 D．華北平原小麥播種【答案】1．B2．D3．C【分析】1．圖中東西、南北兩條實線交點處為90°，三條虛線與正南實線相交的三個點的度數(shù)就是正午太陽高度。春分日時太陽東升西落，該城市的正午太陽高度大于0°，小于45°，且明顯大于21．5°，更接近圖中的45°等值線。2．根據(jù)太陽視運動軌跡，二分二至日正午太陽都在正南方，說明該城市位于北回歸線以北，A、B錯；根據(jù)上題分析可知，春分日太陽直射赤道，該城市的正午太陽高度約為38．5°，利用公式：正午太陽高度＝90°－太陽直射點與所求地緯度間隔，可算出該城市緯度約為51．5°，只有倫敦符合，C錯，D對。3．由題圖可知，甲戶型位于高層建筑的北側(cè)，根據(jù)1～2題分析可知，6～7月為一年中光照條件最好的季節(jié)。此時，巴西高原為干季，草木枯黃，A錯；印度半島受西南季風影響，為高溫多雨的季節(jié)，B錯；江淮地區(qū)受鋒面雨帶的影響，陰雨連綿，C對；華北平原小麥播種季節(jié)是秋季，D錯。【拓展提升】如圖示意江西省境內(nèi)一幢鄉(xiāng)村住宅樓某日不同時刻太陽光線，該地6月日照時數(shù)(太陽實際照射地面的時數(shù))少于8月。據(jù)此完成1～2題。1．前陽臺正對的方向是()A．南偏東 B．東偏北C．西偏南 D．西偏北2．圖示日出太陽光線最不可能出現(xiàn)在()A．1月 B．3月C．7月 D．9月【答案】1．A2．A【分析】1．江西正午太陽位于正南方位，日出時太陽位于偏東方向或者正東方向，前陽臺正對著正午太陽光線向東偏離15°的方向，為南偏東方向。故選A。2．據(jù)題圖可知，日出太陽光線在正午太陽光線(正南)東側(cè)105°的位置，可得出日出時太陽在該地東北方位，只有太陽直射點位于北半球時，日出東北，可推知此時最不可能是1月。故選A。天津王先生的家在一個高層建筑的二樓，令他煩惱的是，因為南樓遮擋，寒冬的正午直到1月16日陽光才能照射進陽臺。朋友李先生家的頂樓陽臺則沒有這樣的煩惱，但為了更好地晾曬衣服，李先生家的伸縮式晾衣架的高度在不同季節(jié)還需調(diào)整。據(jù)此回答3～4題。3．王先生家的陽臺正午時分每年沒有陽光射入的時間大約為()A．18天 B．36天C．25天 D．50天4．與上海的同等情況相比較，李先生家正午時懸掛晾衣架的繩索長度()A．冬季長，夏季短 B．冬季長，夏季長C．冬季短，夏季長 D．冬季短，夏季短【答案】3．D4．D【分析】3．正午太陽高度越小，南樓產(chǎn)生的影子越長，北樓被遮擋的時間越長。由材料分析可知，王先生家在冬季的正午直到1月16日陽光才能照射進陽臺，根據(jù)太陽直射點的回歸運動可知，12月22日前后，太陽直射南回歸線，天津正午太陽高度最小，之后逐漸變大，1月16日距離12月22日相差25日，在12月22日之前的25天內(nèi)，也沒有陽光照射進王先生家的陽臺，即一共50天左右。4．上海的緯度較天津的低，因此冬季和夏季的正午太陽高度都較天津的大，物體影子較短，室內(nèi)光照面積較小，所以在晾曬衣物時，相同情況下晾衣架的高度可以低一點，繩索則需要長一點，因此，天津李先生家正午時懸掛晾衣架的繩索長度較短。某太陽能設備生產(chǎn)公司，測試新研發(fā)的“追日型”太陽能發(fā)電設備。聚熱板可沿水平方向和豎直方向旋轉(zhuǎn)，使聚熱板始終正對太陽，從而提高太陽能利用率。據(jù)圖回答5～6題。5．在各城市中，經(jīng)一年測試，下列測試結(jié)論正確的是()A．緯度越高的城市，水平旋轉(zhuǎn)角度越大B．緯度越高的城市，水平旋轉(zhuǎn)角度越小C．緯度越高的城市，水平旋轉(zhuǎn)角度的年變化幅度越大D．緯度越高的城市，水平旋轉(zhuǎn)角度的年變化幅度越小6．在北京測試時，聚熱板追日旋轉(zhuǎn)時，下列記錄正確的是()A．水平旋轉(zhuǎn)速度，夏至日大于冬至日B．水平旋轉(zhuǎn)速度，夏至日小于冬至日C．豎直旋轉(zhuǎn)速度，夏至日大于冬至日D．豎直旋轉(zhuǎn)速度，夏至日小于冬至日【答案】5．C6．C【分析】5．由材料可知，聚熱板的水平方向轉(zhuǎn)動主要與太陽東西運動有關(guān)，即水平轉(zhuǎn)動角度大小與晝長呈正相關(guān)。因緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大，則水平旋轉(zhuǎn)角度的年變化幅度越大，故C正確。6．聚熱板的水平旋轉(zhuǎn)速度等于一天中太陽在天空中的移動速度，因地球自轉(zhuǎn)速度不變，則水平旋轉(zhuǎn)速度全年相同，故A、B錯誤。聚熱板的豎直旋轉(zhuǎn)速度，取決于太陽高度的變化速度，北京夏至日晝長約為14小時，正午太陽高度約為73．5°，冬至日晝長約為10小時，正午太陽高度約為26．5°，則太陽由0°升起至最高的速度夏至日大于冬至日，故聚熱板豎直旋轉(zhuǎn)速度夏至日大于冬至日，即C正確。飛檐是指屋檐的檐部向上翹起，是一種考慮室內(nèi)光照和建筑美觀的中國傳統(tǒng)建筑特色，是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。圖1為飛檐景觀，圖2示意飛檐光照原理。據(jù)此完成7～8題。7．從室內(nèi)光照的角度考慮，“飛檐”設計的主要目的是()A．擴大夏季遮陽的面積 B．擴大冬季采光的面積C．縮小夏季遮陽的面積 D．縮小冬季采光的面積8．某建筑設計師在浙江采用了“飛檐”的設計。若屋頂高度不變，從排泄雨水的角度看，與北京相比，應做的調(diào)整是()①飛檐長度不變，加大飛檐翹起角度②飛檐翹起角度不變，縮短飛檐③飛檐長度不變，縮小飛檐翹起角度④飛檐翹起角度不變，加長飛檐A．①② B．②③C．①④ D．②④【答案】7．B8．A【分析】7．結(jié)合題圖可知，飛檐是指屋檐的檐部向上翹起，是一種考慮室內(nèi)光照和建筑美觀的中國傳統(tǒng)建筑特色，普通屋頂和飛檐屋頂在夏季都能起到遮陽的作用，但冬季太陽高度較低，普通屋頂使冬季射入室內(nèi)的太陽光會減少，而飛檐高度增加，使冬季照射進室內(nèi)的太陽光增加。8．浙江屬于亞熱帶季風氣候，降水量豐富，北京屬于溫帶季風氣候，降水量較浙江少。因此浙江設計時應飛檐長度不變，加大飛檐翹起的角度有利于排泄雨水，①正確；或者飛檐翹起的角度不變，縮短飛檐，也有利于雨水的排泄，②正確。如圖為山東省某中學教學樓(部分)的頂層示意圖。據(jù)圖完成9～10題。9．教室以采光好、強光不直接射入為宜，下列教室可能符合此條件的是()A．教室1 B．教室2C．教室3 D．教室410．當教室4正午屋內(nèi)地面光照面積不斷增大時()①該地正午太陽高度逐漸減小②該地肯定晝短夜長③該地白晝不斷縮短④太陽直射點向南移A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④【答案】9．B10．D【分析】9．當?shù)匚挥诒被貧w線以北，正午太陽位于正南，教室1南邊有樓梯等阻擋，采光不好；而教室3、4南邊沒有走廊通道遮擋，正午有強光射入。10．教室4正午屋內(nèi)地面光照面積不斷增大時，當?shù)卣缣柛叨炔粩鄿p小，太陽直射點向南移，該地白晝不斷縮短。讀某地某時段正午物影變化示意圖，完成11～13題。11．圖中N點日期可能為()A．5月6日左右 B．8月7日左右C．11月7日左右 D．2月6日左右12．該地緯度最可能位于()A．赤道 B．11．5°SC．11．5°N D．23．5°N13．若測得某日該地正午太陽高度為55°，則該日可能為北半球()A．春分日 B．夏至日C．秋分日 D．冬至日【答案】11．B12．C13．D【分析】11．讀圖可知，自M日至N日，該地影長先逐漸變長后逐漸變短，且兩日關(guān)于夏至日對稱，因此N日約在8月7日左右，B正確。12．5月5日，該地物體正午影長為0，說明該日有太陽直射現(xiàn)象，說明該地位于赤道和北回歸線之間。由于太陽直射點1個月約跨越8個緯度，1天約移動0．26個緯度，3月21日(春分日)太陽直射赤道，因此5月5日太陽直射緯度約為11．5°N，C正確。13．某地正午太陽高度角＝90°－直射點與當?shù)氐木暥炔?。該日該地正午太陽高度?5°，因此直射點與當?shù)氐木暥炔顬?5°，由上題計算出該地緯度約為11．5°N，故該日太陽直射23．5°S，北半球為冬至日，D正確。家住合肥市(32°N,117°E)的王先生準備在小區(qū)停車場租一個車位，停車場位置及車位分布如圖所示。讀圖，完成14～16題。14．為了避免汽車被陽光長時間曬，最好租車位()A．甲 B．乙C．丙 D．戊15．王先生傍晚6：30下班回家，發(fā)現(xiàn)車位上仍然有陽光，車影會落在車位()A．甲 B．丙C．丁 D．己16．王先生的車位一年中被陽光曬的