第一节 地球的自转
第2课时 地球自转的地理意义
【自主预习】
一、物体水平运动方向发生偏转
1.原因:① 。
2.前提:物体水平运动。
3.规律:北半球向② ;南半球向③ ;赤道上不偏转。
4.意义:对水流(河流、洋流等)、④ 等地理事物的水平运动的影响显著。
二、地方时
1.各地地方时与其地理位置的关系
(1)⑤ 相同的地方,地方时相同;⑥ 不同的地方,地方时不同。
(2)地理位置越靠东边的地方,地方时越⑦ 。
2.计算法则
(1)经度每隔15°,地方时相差⑧ ;经度每隔1°,地方时相差4分钟。
(2)位置越靠东,地方时越早,故“⑨ ”。
3.特殊经线的地方时
(1)⑩ 所在经线,即昼半球中央经线,地方时为12时。
(2)夜半球 的地方时为0时或24时。
(3)晨线与赤道的交点所在经线地方时为 。
(4)昏线与赤道的交点所在经线地方时为 。
三、时区、区时、日界线
1.时区
(1)划分:全球共分为24个时区,每个时区跨15个经度,其中,东西十二区各跨7.5°,合为一个时区。
(2)中央经线:度数=时区数×15°,东时区为东经,西时区为西经,中时区为0°,东西十二区为180°。
(3)划分目的:避免因有无数个地方时而给人们带来麻烦。
2.区时
(1)确定:以本时区 的地方时作为本时区的区时。
(2)计算:相邻的两个时区,区时相差1小时。较东时区的区时较早,故“ ”。
3.日界线(即国际日期变更线)
(1)概念:国际上规定大致沿 经线作为“今天”和“昨天”的分界线(注意:日界线和180°经线不完全重合)。
(2)日期变更:自东十二区向东进入西十二区,日期 ;自西十二区向西进入东十二区,日期 。
【答案】 ①地转偏向力 ②右偏 ③左偏 ④风 ⑤经度
⑥经度 ⑦早 ⑧1小时 ⑨东加西减 ⑩太阳直射点 中央经线 6时 18时 中央经线 东加西减 180° 减一天 加一天
【合作探究】
情境导入 卡塔尔世界杯揭幕战在当地时间2022年11月20日19时开始,即北京时间11月21日凌晨0时,由东道主卡塔尔对阵厄瓜多尔。为了能观看这一比赛的全过程,身在美国旧金山的中国留学生小王,应如何调整其学习与生活时间
主题1：沿地表水平运动的物体运动方向的偏移
主题探究
情境 历史研究表明,长江入海口在水的冲击及三角洲地质的影响下向南漂移,现今被崇明岛划分成的北支河槽日渐丧失泄潮功能,日益淤浅,渐趋衰亡。可以预见,如今我国第三大岛崇明岛终将与历史上镇江的“瓜洲”“泊洲”一样,被北岸大陆所吞没,现今崇明岛南部的长兴、横沙等年轻小岛也将随之成为新的河口沙坝。
任务1 长江入海口不断向南漂移的主要原因是什么
【答案】 长江位于北半球,自西向东流,受地转偏向力的影响,南岸冲刷严重,北岸淤积明显。
任务2 如果在北半球的河流上新设港口,应该优先考虑河流的哪岸 为什么
【答案】 右岸。受地转偏向力的影响,北半球河流右岸冲刷严重,河水较深,适宜建港。
素养培育
地转偏向力与河流航运——培育地理实践力
情境 内河航运船舶航道的区位选择要根据水流的速度、泥沙沉积的实际情况而定,应尽可能节省能源、降低运费,实现效益最大化。下图为某河流航运图。
任务1 试判断河流所在半球位置,并说明理由。
【答案】 南半球。理由:假如河流自东向西流,根据泥沙堆积量,河流北岸即右岸泥沙堆积多,南岸即左岸堆积少,说明左岸侵蚀,右岸堆积,地转偏向力向左偏,所以应为南半球。(或北半球。理由:假如河流自西向东流,根据泥沙堆积情况,左岸多、右岸少,说明右岸侵蚀强烈,地转偏向力向右偏,所以应为北半球。)
任务2 在此河流通航,船舶应如何航行 理由是什么
【答案】 靠近B航道。理由:B航道泥沙堆积量小,航线水深,便于航行。
知识小结
地转偏向力的方向
1.方向表现
地转偏向力始终和物体运动方向相垂直,北半球作用在物体的右侧,南半球作用在物体的左侧。它只改变物体运动的方向,不改变物体运动的速度。
2.方向判定
北半球:手心向上,右手四指指向表示物体初始的运动方向,大拇指指向表示偏向。南半球:手心向上,左手四指指向表示物体初始的运动方向,大拇指指向表示偏向。
特别提醒
因为左和右是相对的,因此在判断物体运动的偏转方向时,首先要面向物体前进方向确定左和右,然后再根据所在半球确定具体的偏转方向。
对点训练
下图为某一河段的剖面图,面向河流下游,左手方视为河流左岸,右手方视为河流右岸。读图,回答1~2题。
1.若该河流为平直河道,剖面是由于自然力的影响,则该河流位于( )。
A.南半球 B.北半球
C.赤道上 D.回归线上
2.若该河流自西向东流动,河堤需要特别加固的是( )。
A.北岸 B.南岸 C.东岸 D.西岸
【答案】 1.B 2.B
【解析】 第1题,从图中可以看出,河流的右岸受到侵蚀,受地转偏向力的作用,北半球水平运动的物体向右偏,所以该河位于北半球;赤道上水平运动的物体不偏转;由图无法确定是南回归线还是北回归线。第2题,河堤需要特别加固的应该在河流的侵蚀岸,即图中的右岸。该河自西向东流动,右岸应该为南岸;北岸为沉积岸,无须特别加固;河流东西流向无东西岸。
主题2：地方时和区时换算
主题探究
情境1 下图为6月14日某时刻太阳光照图。
任务1 A、B两点哪点先看到日出 哪点的时刻较早 说明了什么
【答案】 A点先看到日出。 A点时刻较早。说明同一纬线,东边的地方时比西边早。
任务2 A点和C点哪点先看到日出 为什么
【答案】 C点。同一经线,昼越长,日出越早。
任务3 此刻A、B、C、D四点的地方时分别是几点 A点和B点的时差是多少
【答案】 A点的地方时为4时,B点的地方时为0时,C点的地方时为4时,D点的地方时为12时。A点和B点的时差为4小时。
情境2 11月28日,荣老师在朋友圈中看到张老师当天发的一条朋友圈,张老师从北京(40° N,116° E)首都国际机场起飞,悉尼的经度为151° E。
任务1 张老师说的起飞时间是北京的地方时吗
【答案】 不是,我国日常生产、生活所用时间为北京时间,即东八区的区时,不是北京的地方时。
任务2 从北京飞往悉尼的飞机需要飞行11个小时,悉尼此时采用夏令时(时针拨快1小时),说出张老师到达悉尼(151° E)时的当地时间。
【答案】 北京时间是120° E的区时,即东八区的区时,悉尼时间是151° E的区时,即东十区的区时,由于此时是悉尼的夏季,采用夏令时(时针拨快1小时),张老师从北京起飞时,悉尼当地时间本应是11月29日1:45,但因采用夏令时,则悉尼当地时间为11月29日2:45;北京飞往悉尼的飞机需要飞行11个小时,张老师到达悉尼(151° E)时,当地时间为11月29日13:45。
知识小结
1.地方时的计算
地球自转,东早西晚,1度4分,东加西减。计算时具体可分为四个步骤:一定时,二定向,三定差,四定值。
第一步:定时
即确定计算时可作为已知条件用的地方时,光照图中,特殊经线的地方时的确定,以下图为例:
(1)昼半球中央经线的地方时为12时,如ND。
(2)夜半球中央经线的地方时为24时或0时,如NB。
(3)晨线与赤道交点所在的经线地方时为6时,如NC。
(4)昏线与赤道交点所在的经线地方时为18时,如NA。
第二步:定向
即确定所求点与已知时间点的相对东、西方向,如求图中E点的地方时,以D点作为已知时间点,则E点位于D点以东,应“东加”;若求F点地方时,以B点作为已知时间点,则F点位于B点以西,应“西减”。
第三步:定差
即确定所求点与已知时间点的经度差,以确定时差,如E点所在经线与ND经度相差45°,则时差为3小时。
第四步:定值
即根据前面所确定的条件计算出所求时间,如E点地方时为12:00+45°÷15°×1小时=15:00,F点地方时为24:00-45°÷15°×1小时=21:00。
2.时区和区时的计算
(1)已知某地经度,推算时区的方法
公式:(某地经度+7.5)÷15=该地所在的时区数(取商的整数部分)
注意:东经度为东时区,西经度为西时区。
(2)已知某地时区序数,推算时区中央经线的方法
公式:某地时区序数×15°=该时区中央经线度数
注意:①除零时区外,时区序数乘以15°所得的积为该时区中央经线的度数,东时区为东经度,西时区为西经度(东经180°和西经180°合称为180°经线)。
②将某时区中央经线的度数分别加、减7.5°所得的和与差即为该时区的范围。
(3)已知某一时区的区时,求另一时区的区时
公式:已知地的区时±两地的时区差数=所求地的区时
注意:①若所求地在已知地的东边,则要用“+”;若所求地在已知地的西边,则要用“-”。
②两地的区时差数,即两地的时区差数。
③求得的时间是0时至24时,为当日时间。24时也可写作次日0时。求得的时间大于24时,则是第二天,因此,时间要减去24小时,日期则要加一天;求得的时间是负值时,则是前一天,因此,时间要加上24小时,日期要减一天。
对点训练
北京时间2022年7月24日14时22分,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在我国海南文昌航天发射场成功发射;7月25日10时03分,神舟十四号航天员乘组成功开启问天实验舱舱门,顺利完成中国航天员首次在轨进入科学实验舱。据此回答1~2题。
1.搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在航天发射场成功发射时,国际标准时间(中时区区时)为( )。
A.7月24日6时22分 B.7月24日8时22分
C.7月24日20时22分 D.7月24日22时22分
2.文昌航天发射中心发射卫星的优势条件是( )。
A.当地自然资源丰富 B.廉价劳动力丰富
C.降水少,发射窗口期长 D.节省燃料,提高火箭运力
【答案】 1.A 2.D
【解析】 第1题,根据所学知识可知,中时区区时与东八区相差8小时,按照东加西减的原则,可算出北京时间2022年7月24日14时22分对应的国际标准时间为7月24日6时22分。第2题,文昌纬度低,地球自转线速度大,卫星可以获得较大的初始速度,从而可以节省能源。海南降水多,气候湿润,晴天少,不利于航天发射和观测。发射卫星和自然资源、劳动力无关。
主题3：日期分界线
主题探究
情境 一轮船在太平洋海域由西向东航行。轮船至东十二区时,一孕妇产下一女婴,时间是1998年12月31日11时30分。越过日界线后,又产下一女婴,时间是11时50分。11时55分,孪生姐妹出生的喜讯,通过电报向产妇在纽约(西五区)居住的父母和在北京(东八区)工作的丈夫传讯。奇怪的是,“妹妹”的年龄却比“姐姐”的大。
任务1 为什么会出现国际日期变更线
【答案】 为了避免日期的紊乱,1884年的国际经度会议,规定了原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线,并把这条分界线叫作“国际日期变更线”,现改称“国际日界线”。
任务2 判别180°经线和日界线有何不同 推测其原因。
【答案】 180°经线和日界线并不完全重合。避免把一些国家划在日界线两侧,引起日期的紊乱。
任务3 日期界线就一条吗 日界线附近时间应该怎么变换
【答案】 地球上日期变更界线有以下两类。①自然界线:即0时所在的经线,它是不断变化的,自东向西运动;自西向东过0时所在的经线,日期要加一天;自东向西过0时所在的经线日期要减一天。②人为界线:即国际上规定,原则上以180°经线为国际日期变更线,简称日界线(其实并不与180°经线完全重合);自西向东过日界线要减一天,自东向西过日界线要加一天。
知识小结
1.日界线的特征
日界线西侧 日界线东侧
时区 东十二区 西十二区
经度 东经度 西经度
时刻 相同 相同
日期 今天 昨天
日期变更 见图 见图
地球自 转方向 → →
2.日期变更的判断
(1)在地球上日期变更的界线
①自然界线:即0(或24)时所在的经线,它是不断变化的,自西向东过0(或24)时所在经线日期要加一天,自东向西过0(或24)时所在经线日期要减一天。
②人为界线:即国际上规定,原则上以180°经线为国际日期变更线,现称国际日界线。自西向东过日界线要减一天,自东向西过日界线要加一天。
(2)图解日期变更
a.经线展开图
b.极地投影图
注意:①自然界线与人为界线有可能重合,即当180°经线地方时为0时时。
②为了照顾180°经线附近一些地区和国家日期的统一,人为日界线避免通过陆地,有些地方偏离了180°经线。
对点训练
下图中④地为12月21日的正午时刻,此时一艘轮船从①地出发,航行6天后到达②地,然后又继续航行10天,到达目的地③地(32° N)。读图,回答1~2题。
1.轮船出发时,与①地处在同一天日期的范围约占全球的比例( )。
A. 等于1/2 B.大于1/2
C. 小于1/2 D.全球同在一天
2.轮船到达③地时,该地的时间为( )。
A. 1月6日16时 B.1月5日8时
C. 1月5日16时 D.1月6日8时
【答案】 1.A 2.C
【解析】 第1题,由图可知,①④两地同在180°经线上,地方时相同,轮船出发时,①④两地为正午,地方时为12时,此时的0时经线为 0°经线;由于①④两地都在日界线的西侧,所以与它们属于同一日期的范围应当是0时经线向东至日界线,该范围大约是全球的1/2。第2题,读图可知,③地位于120° W经线上,轮船从①地到②地用时6天,又因向东跨越了日界线,日期应减一天,故轮船到达②地时,②地的时间为12月26日12时;③地在②地以东,经度相差60°,时间相差4小时,故此时③地的时间为 12月26日16时,期间轮船由②地航行到③地用时10天,故到达③地时当地时间为1月5日16时。
【随堂检测】
思维构建
【答案】 ①区时 ②右 ③左
即时训练
读地球昼半球(非阴影部分)与夜半球(阴影部分)示意图,回答1~2题。
1.图中甲、乙、丙三地的地方时相比,( )。
A.甲地最早 B.乙地比丙地早
C.丙地最晚 D.乙地与丙地相同
2.甲地与乙地的地方时相差( )。
A.1小时 B. 2小时 C.0.5小时 D.3小时
【答案】 1.D 2.B
【解析】 第1题,读图可知,甲地位置最靠西,地方时最晚;乙地与丙地位于同一条经线上,经度相同则地方时相同;丙地位于甲地东侧,地方时早于甲地。第2题,根据图中经线的分布可知,相邻两条经线的间隔为30°。由所学知识可知,经度相隔15°,地方时相差1小时,图中甲地与乙地经度相差30°,因此甲、乙两地地方时相差2小时。
读我国两座城市的中学上午作息时间表,回答3~5题。
郑州 甲城市
第一节课 7:50~8:30 第二节课 8:40~9:20 课间活动 9:20~9:50 第三节课 9:50~10:30 第四节课 10:40~11:20 第一节课 9:40~10:20 第二节课 10:30~11:10 课间活动 11:10~11:40 第三节课 11:40~12:20 第四节课 12:30~13:10
3.甲城市最可能是( )。
A.哈尔滨 B.南昌
C.乌鲁木齐 D.西安
4.两座城市的中学第一节课上课时间差异的根本原因是( )。
A.地球自转产生的时差
B.纬度差异影响昼夜长短
C.地球公转产生的季节变化
D.不同城市生活节奏差异
5.当甲城市中学上午放学时,郑州市中学教室内钟表显示时间为( )。
A.10:40 B.11:20
C.12:30 D.13:10
【答案】 3.C 4.A 5.D
【解析】 第3题,由作息时间表可知,甲城市的时间比郑州晚接近2小时,可以推知该城市在90° E附近,最可能为乌鲁木齐;哈尔滨在125° E,南昌在115° E,西安在107° E。第4题,由上题分析可知,甲城市为乌鲁木齐,其与郑州的时差主要是地球自西向东自转造成的;材料中体现的是地方时的差异,与昼夜长短、季节变化、不同城市生活节奏差异无关。第5题,因为甲城市(乌鲁木齐)与郑州用的时间均为北京时间,因此郑州与甲城市的钟表显示的时间一致,甲城市中学上午放学时间为13:10,郑州市中学教室内钟表显示时间也为13:10。
在乌兹别克斯坦境内阿姆河的右岸10千米处有个土尔特尔城,长期以来流水不断冲刷着右岸,但市民并不在意,直到河水直通城下冲毁了街道房屋,市民才感到问题的严重性,只好筑堤防水护城。据此回答6~7题。
6.阿姆河的右岸指的是该河的( )。
A.东岸 B.西岸
C.南岸 D.北岸
7.阿姆河水不断冲刷着右岸的原因是( )。
A.极地东风吹拂河水冲刷右岸
B.阿姆河左岸岩层坚硬,右岸岩层松软
C.右岸遭垦殖,土地裸露,易遭冲刷
D.受地转偏向力的作用
【答案】 6.A 7.D
【解析】 第6题,阿姆河自南往北流,最终注入咸海,因此该河的右岸应为东岸。第7题,阿姆河纬度较低,不受极地东风的影响;材料中没有提及阿姆河左右两岸岩性明显差异;侵蚀岸与地表状况无关;阿姆河下游为平直河道,平直河道侵蚀岸主要考虑受地转偏向力的作用。
2第二节 地球的公转
第2课时 地球公转的地理意义
【学习目标】
一、正午太阳高度
1.概念:当地地方时为① 的太阳高度。
2.变化规律
(1)同一时刻:由太阳直射点所在纬度向南北两侧② 。
(2)夏至日:北回归线及其以北各纬度达到一年中的③ 。
(3)冬至日:南回归线及其以南各纬度达到一年中的④ 。
(4)春分日和秋分日:自赤道向南北两侧⑤ 。
3.正午太阳高度的计算:两地(直射点、所求地点)的正午太阳高度差=两地的⑥ 。
二、昼夜长短
1.变化规律(北半球)
(1)夏半年(自春分日至秋分日):太阳直射北半球,北半球昼长⑦ 夜长,纬度越高,昼⑧ ;夏至日时,昼长达到一年中的⑨ ,北极圈及其以北地区出现极昼现象。
(2)冬半年(自秋分日至次年春分日):太阳直射南半球,北半球昼长⑩ 夜长,纬度越高,昼 ;冬至日时,昼长达到一年中的 ,北极圈及其以北地区出现极夜现象。
(3)春分日和秋分日:太阳直射 ,全球各地昼夜等长,各为12小时。
2.昼长的计算
(1)昼弧度数÷15°。
(2)24小时×昼弧长占整个纬线圈长的比例。
(3)[12-日出时间(地方时)]×2。
(4)日落时间-日出时间。
三、四季
1.夏季:白昼长,正午太阳高度大。
2.冬季:白昼短,正午太阳高度小。
3.春、秋季:冬、夏两季的过渡季节。
【答案】 ①12时 ②递减 ③最大值 ④最大值 ⑤递减 ⑥纬度差 ⑦大于 ⑧越长 ⑨最大值 ⑩小于 越短 最小值 赤道
【合作探究】
情境导入 北京天安门广场国旗的升降时间是根据北京的日出日落时间确定的,其具体时间由北京天文台的天文专家专门计算。早晨,当太阳的上部边缘与天安门广场所见地平线重合时,为升旗时间。
天安门广场升旗时间为什么要不断调整 产生该现象的根本原因是什么
主题1：昼夜长短的变化规律及推算
主题探究
情境1 2022年夏季,小明在从新加坡去北欧旅游的过程中,发现新加坡昼长为12小时左右,越向北走,一日之中白昼就越长,到了斯堪的纳维亚半岛北部时,竟然出现了极昼现象。下图示意二分二至日不同纬度昼夜长短的变化。
任务1 观察对比三图,思考晨昏线与太阳光线的关系。
【答案】 晨昏线与太阳光线是相互垂直的。
任务2 结合图,分析春、秋分日时全球昼夜长短的分布规律。
【答案】 春、秋分日时全球各地昼夜等长。
任务3 结合图,分析北半球夏至日时昼夜长短的分布规律。哪个范围的昼夜长短达到一年中的最大值,哪个范围达到一年中的最小值
【答案】 北半球夏至日,北极圈及其以北地区出现极昼现象,南极圈及其以南地区出现极夜现象。从北极圈向南到南极圈昼渐短、夜渐长;此时北半球昼长夜短,南半球昼短夜长。北半球昼长达到一年中的最大值,夜长达到一年中的最小值;南半球相反。
任务4 结合图,分析北半球冬至日时全球昼夜长短的分布规律。哪个范围的昼夜长短达到一年中的最大值,哪个范围达到一年中的最小值
【答案】 北半球冬至日时,北极圈及其以北地区出现极夜现象,南极圈及其以南地区出现极昼现象,从北极圈向南到南极圈昼渐长、夜渐短,此时的北半球昼短夜长,南半球昼长夜短。南半球昼长达到一年中的最大值,夜长达到一年中的最小值;北半球相反。
任务5 总结太阳直射点的半球位置和昼夜长短、极昼极夜分布的关系。
【答案】 太阳直射的半球昼长夜短,昼长随纬度升高而变长,极点附近出现极昼;另一半球昼短夜长,昼长随纬度升高而变短,极点附近出现极夜。
情境2 晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分。位于昼半球的部分称为昼弧,位于夜半球的部分称为夜弧。经过昼弧中点经线的地方时为12时,日出、日落时间关于正午12时对称;经过夜弧中点经线的地方时为0时,日出、日落时间关于0时对称。
任务1 如图Ⅰ所示,如果利用昼(夜)弧所跨的经度数来计算昼(夜)长,那么图Ⅱ中D点昼弧、夜弧所跨经度数分别是多少 昼长、夜长分别为多少小时
【答案】 D点昼弧度数=240°,昼长=240°/15°=16小时;D点夜弧度数=120°,夜长=120°/15°=8小时。
任务2 结合材料及图Ⅲ,思考同一地点的上午时长与下午时长有什么关系 前半夜时长与后半夜时长有什么关系 根据上题所计算出的D点的昼(夜)长,用D点日出地方时计算D点的昼长和夜长,并计算出D点日落地方时,再用日落地方时来计算D点的昼长和夜长。
【答案】 同一地点的上午时长与下午时长相等,前半夜时长与后半夜时长也相等。D点日出:4时(12-1/2昼长),昼长=(正午12时-日出时间)×2=(12-4)×2=16小时;夜长=(日出时间-0时)×2=(4-0)×2=8小时。D点日落:20时(日出+日落=24时),昼长=(日落时间-12)×2=(20-12)×2=16小时;夜长=(24-日落时间)×2=(24-20)×2=8小时。
素养培育
升国旗与日出——培育地理实践力
情境 天安门广场国旗的升降时间,是根据北京市的日出日落时间确定的。日期不同,国旗的升降时间也有所差异。每年1月11日到6月6日,升旗由早晨7时36分逐渐提前到凌晨4时46分,平均每天依次提前约1分钟;6月22日至12月30日,升旗时间由4时46分逐渐推迟到7时36分,平均每天推迟52秒钟。12月31日到1月10日与6月7日到6月21日,每天的升旗时间分别为恒定的7时36分与4时46分。国旗的降旗时间同样分为逐渐推迟和逐渐提前的两个时段。遇到阴天、雨天和雪天,升旗和降旗的时间与前一天相同。
任务1 从游览时间上看,我们中学生去北京旅游,应选择暑假去,还是寒假去 为什么
【答案】 最好选择暑假去。因为暑假时为夏季,白天时间长,游览时间充足。
任务2 天安门广场升国旗的时间随不同季节调整的原因是什么
【答案】 天安门广场的升旗时间是根据北京的日出时间确定的,日出日落时间是与昼长直接相关的。由于地球的公转,昼长随季节有规律地变化。
任务3 每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日两个时段,北京的昼长如何变化
【答案】 每年1月11日至6月6日北京的昼长逐渐变长,每年6月22日至12月30日北京的昼长逐渐变短。
知识小结
1.昼夜长短分布——抓“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示:
2.昼夜长短变化——抓“移动方向”
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向,它决定昼长、夜长的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球就昼变长夜变短;且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如下图所示:
3.昼夜长短的季节变化
4.昼夜长短的纬度变化
5.昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧、夜弧求昼长、夜长(昼弧、夜弧的长短反映昼夜长短)
昼长时数= 夜长时数=
(2)根据日出日落时间求昼长、夜长
①昼长=日落时间-日出时间=(正午12时-日出时间)×2=(日落时间-正午12时)×2
②夜长=24时-昼长
(3)根据相关性计算
①相同纬度地区昼长相同。
②分别位于南北半球但纬度度数相同的两地,一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。如40° N地区昼长为15小时,则40° S地区夜长也为15小时。
6.昼夜长短与太阳的方位(与日影朝向相反)
(1)日出、日落太阳的方位
①太阳直射北半球,除晨昏线上纬度最高点(晨昏线与极昼、极夜边缘纬线的切点)外,全球其余各地均是东北日出,西北日落。晨昏线上纬度最高点,则是正北日出,正北日落。
②太阳直射南半球,除晨昏线上纬度最高点外,全球其余各地均是东南日出,西南日落。晨昏线上纬度最高点则是正南日出,正南日落。
③太阳直射赤道,全球均是正东日出,正西日落。
④时间变化规律:同一地点日出、日落方位的变化同直射点的移动一致。
(2)正午太阳的方位
正午日影朝向取决于太阳直射点的位置。
①太阳直射的纬线上,太阳处于天顶(正上方)上。
②太阳直射纬线以北的地区,太阳处于正南方。
③太阳直射纬线以南的地区,太阳处于正北方。
对点训练
下表中所列的时间是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时长。读表,回答1~2题。
甲地 乙地 丙地 丁地
白昼 时长 5小时 30分 9小时 09分 11小时 25分 13小时 56分
1.四地所处位置从南到北排列正确的是( )。
A.甲、乙、丙、丁 B.甲、乙、丁、丙
C.丙、丁、乙、甲 D.丁、丙、乙、甲
【答案】 D
【解析】 12月22日,太阳直射南回归线,越向南白昼时间越长,所以自南向北依次为丁、丙、乙、甲。
2.四地中位于南半球的是( )。
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
【答案】 D
【解析】 12月22日,太阳直射南半球,南半球昼长夜短,所以昼长大于12小时,四地中白昼时长大于12小时的只有丁地。
主题2：正午太阳高度的变化规律与应用
主题探究
情境1 二分二至日不同纬度正午太阳高度示意图。
任务1 表示春分日和秋分日不同纬度的正午太阳高度变化的是哪幅图 表示夏至日不同纬度正午太阳高度变化的是哪幅图 表示冬至日不同纬度正午太阳高度变化的是哪幅图 说出判断的理由。
【答案】 表示春、秋分日的是图甲。理由:春分日和秋分日时,太阳直射赤道,赤道的正午太阳高度为90°,正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。表示夏至日的是图乙。理由:夏至日时,太阳直射北回归线,北回归线的正午太阳高度为90°,正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。表示冬至日的是图丙。理由:冬至日时,太阳直射南回归线,南回归线的正午太阳高度为90°,正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
任务2 总结正午太阳高度的变化规律。
【答案】 从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减。
任务3 总结北回归线以北、南回归线以南的各地正午太阳高度在一年中何时达到最大值,何时达到最小值。
【答案】 北回归线以北的各地区,夏至日正午太阳高度达到一年中的最大值,冬至日正午太阳高度达到一年中的最小值;南回归线以南的各地区,冬至日正午太阳高度达到一年中的最大值,夏至日正午太阳高度达到一年中的最小值。
任务4 归纳回归线之间的各地,正午太阳高度在一年中何时达到最大值,何时达到最小值。
【答案】 北回归线与赤道之间:当太阳直射时,正午太阳高度在一年中达到最大值,为90°,冬至日正午太阳高度在一年中达到最小值。南回归线与赤道之间:当太阳直射时,正午太阳高度在一年中达到最大值,为90°,夏至日正午太阳高度在一年中达到最小值。
情境2 对于太阳能热水器来说,当集热板与太阳光线垂直时,集热效果最好。洛阳一学生对太阳能热水器进行了改造(如下图),把热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式,为使热水器有最好的效果,可适时调节支架改变热水器集热板与地面的夹角。
任务1 9月23日,测得洛阳的正午太阳高度为55°,请利用公式计算洛阳的地理纬度。此时与洛阳正午太阳高度相等的另一地的纬度是多少
【答案】 H=90°-(洛阳纬度-0°)=55°,可知洛阳纬度=35° N。另一地的纬度为35° S。
任务2 若要使太阳光线与集热板垂直,则正午太阳高度(H)和集热板与地面夹角(α)之间的关系如何
【答案】 正午太阳高度(H)与夹角(α)之和为90°。
任务3 9月23日,如何调节支架可以使集热效果最好
【答案】 根据H+α=90°,求得α=35°,即集热板与地面夹角调节为35°,集热效果最好。
素养培育
生活应用——培育地理实践力
情境 材料一 近年来,随着城市建设速度加快,住宅建设用地供应紧张,加之一些城市在新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞,有些开发商违规施工,超规划建设,导致新建住宅楼层数过多,密度过大,影响相邻建筑的通风、采光,使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。《中华人民共和国民法典》规定:“建造建筑物,不得违反国家有关工程建设标准,不得妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。”
材料二 下图为济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。
任务1 材料所示影响建筑物采光和日照的主要因素有哪些
【答案】 正午太阳高度、楼间距、楼高等。
任务2 材料二中,①②③分别表示哪一日的正午太阳高度 其中,决定济南楼间距大小的是哪一个 这一天,全球正午太阳高度的变化规律是怎样的
【答案】 ①表示夏至日,②表示春、秋分日,③表示冬至日。其中,③决定济南楼间距的大小。冬至日,全球正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
任务3 根据材料二判断济南正午太阳高度的季节变化规律。
【答案】 济南位于北回归线以北,正午太阳高度夏至日最大,冬至日最小。
知识小结
1.正午太阳高度随纬度的变化——“近大远小”
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减;离直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。如下图所示:
夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
春分日和秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
2.正午太阳高度随季节的变化——“来增去减”
北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区
夏至日 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度
冬至日 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度
春分日和秋分日 赤道 南、北极点
即直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,远去则减小。如下图所示:
3.正午太阳高度的计算
H=90°-纬度差
式中H是指正午太阳高度,纬度差指所求地点的纬度与太阳直射点的纬度的差值。
纬度差的求法:若两地同在北(南)半球,两地纬度差为大数减去小数;若两地分别属于南北不同半球,两地纬度差为两地的纬度之和。
4.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向:在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向:太阳高度越大,影子越短,太阳高度越小,影子越长。一天中日影的变化规律:日出最长正午最短日落最长,且日影方向与太阳方位相反。
(4)楼房间距问题
以北回归线以北地区建房为例,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如上图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度),L应大于h·cotH。
(5)太阳能热水器的角度问题
太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的变化来调整角度,集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。如下图所示,α+H=90°时效果最佳。太阳能热水器的安装倾角=两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。
对点训练
济南市(36.5° N)高中某班组织了一次地理研学活动,活动以考察某房地产公司的楼盘(楼层为32层,层高3 m,楼间距为55 m)为主,目的是培养学生的地理实践力,运用所学地理知识解决生活中的实际问题。考察过程中,班级被分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个小组,各小组的任务不同。据此回答1~2题。
1.Ⅰ组的任务是帮购房者选择最优楼层,购房者想以最经济实惠的价格购入一套一年四季采光都不受影响的房子(中间楼层以上会随楼层的升高价格逐渐递增),通过计算得出,购房者的最优楼层是(tan 30°≈0.58)( )。
A.20层 B. 22层 C.24层 D.26层
2.Ⅲ组的任务是帮购房者选择合适的车位,停车场(长度与楼宽—致)现只剩下甲、乙、丙、丁四个车位,需选择夏季被晒时间最短的车位,最合适的车位是( )。
A.甲 B. 乙 C.丙 D.丁
【答案】 1.B 2.D
【解析】 第1题,为保证楼层一年四季采光不受影响,需计算冬至日阳光不被遮挡的楼层范围。冬至日的正午太阳高度H=90°-(36.5°+23.5°)=30°,计算冬至日不被遮挡的楼高h,tanH=X/L(H=30°,L=55 m), X≈32 m,则h=(32×3)-32=64 m,因为63(21层)<64<66(22层),且均处在中间楼层以上范围,故选择22层最为经济实惠。
第2题,夏季北半球日出东北、日落西北,正午太阳高度为一年中最大,停车场位于楼房正北侧且停车场长度与楼宽一致,因此中部靠南的位置遮阴时间最长,被晒时间最短, 故最合适的车位是丁。
【随堂检测】
思维构建
【答案】 ①昼夜长短 ②正午太阳高度 ③四季
即时训练
读12月22日甲、乙、丙、丁四个城市昼夜长短(阴影部分表示黑夜)示意图,回答1~2题。
1.四个城市中位于南半球的是( )。
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
2.下列关于四个城市的说法,正确的是( )。
A.甲城市只有春秋分日是昼夜等长的
B.乙城市可能在北极圈及其以北地区
C.线速度乙>丁>甲>丙
D.角速度甲>乙>丙=丁
【答案】 1.C 2.B
【解析】 第1题,12月22日太阳直射南回归线,南半球各纬度昼长大于夜长。图中阴影表示黑夜,甲城市昼夜平分,位于赤道;乙城市出现极夜现象,位于北半球;丙城市昼长夜短,位于南半球;丁城市昼短夜长,位于北半球。第2题,甲城市位于赤道,全年昼夜等长;冬至日北极圈及其以北地区出现极夜现象,乙城市出现极夜现象,可能位于北极圈及其以北地区;甲城市位于赤道,线速度最大;角速度除极点外,各地相同。
水富(29° N,104° E)一学生对太阳能热水器进行了改造(如下图),把热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。读图,回答3~4题。
3.9月23日,为使热水器有最好的效果,调节支架使热水器吸热面与地面的夹角是( )。
A.23.5° B.29° C.55° D.66.5°
4.下列地区中,使用太阳能热水器效果最好的是( )。
A.海口 B.重庆
C.拉萨 D.吐鲁番盆地
【答案】 3.B 4.C
【解析】 第3题,为达到最好的效果,应该调节支架使热水器吸热面与正午太阳光线垂直,图中H为正午太阳高度,α为热水器吸热面与地面的夹角,可知α=90°-H。9月23日时,太阳直射赤道,可根据某地正午太阳高度等于90°减去当地所在纬度与太阳直射点所在纬度之间的纬度差,算出水富的正午太阳高度H为90°-29°=71°。根据α=90°-H即α=90°-71°=29°。第4题,太阳能热水器效果最好的地区应是太阳辐射分布较强的地区,拉萨市位于青藏高原,海拔高,空气稀薄,大气的透明度较高,获得的太阳辐射较多,太阳辐射量最丰富。海口、重庆降水多,太阳能不丰富,吐鲁番盆地太阳辐射量不如拉萨丰富。
2第一节 地球的自转
【学习目标】
1.通过观察地理课件的演示,说出地球自转的基本特征,了解昼夜交替产生的原因,说出晨昏线的特点并学会判断晨线、昏线。(地理实践力)
2.结合实际分析昼夜交替现象对人类生产和生活的影响。(区域认知、地理实践力)
3.联系现实生产和生活,计算不同地点的地方时和区时。(地理实践力)
4.掌握地表水平运动物体发生偏转的规律,并解释相关地理现象。(区域认知、地理实践力)
第1课时 自转与昼夜交替
【自主预习】
一、地球自转
1.方向:① 。从北极上空看,地球呈② 方向旋转;从南极上空看,地球呈③ 方向旋转。
2.速度
(1)角速度:除极点外,各地均约为④ ,极点无角速度。
(2)线速度:由赤道向两极⑤ ,极点无线速度。
3.周期
(1)自转一周需23小时56分4秒,为一个⑥ 。
(2)一昼夜为24小时,为一个⑦ 。
二、昼夜交替
1.昼夜现象
(1)产生的原因:地球是一个不发光、不透明的球体。
(2)分界线
⑧ :顺地球自转方向,由夜半球进入昼半球。
⑨ :顺地球自转方向,由昼半球进入夜半球。
2.昼夜交替
(1)原因:地球自转。
(2)周期:24小时,即一个太阳日。
(3)意义:各地温度发生⑩ 变化;生物形成昼夜节律,即 现象。
【答案】 ①自西向东 ②逆时针 ③顺时针 ④15°/h ⑤递减 ⑥恒星日 ⑦太阳日 ⑧晨线 ⑨昏线 ⑩昼夜 生物钟
【合作探究】
情境导入 该轨迹图能反映地球的哪种运动形式 图中星辰运动方向如何
主题1：地球自转的特征
主题探究
情境 下图为极点俯视图。
任务1 如何计算地球自转的角速度和线速度
【答案】 地球自转一周为360°,所需时间约为24小时,故地球自转的角速度为360°/24=15°/h;地球自转的线速度为不同纬度的纬线圈长度除以24。
任务2 地球自转的角速度有何特点 除极点外,地球自转的角速度是多少
【答案】 除南北两极外,地球自转的角速度均相等,都是15°/h。
任务3 地球自转的线速度分布有何特点
【答案】 地球自转的线速度赤道最大,自赤道向两极逐渐减小。
任务4 图中A、B、C、D四点角速度的变化规律是什么 为什么
【答案】 A点角速度为0,B、C、D三点的角速度相同。地球自转角速度除南北两极点为0外,其他各地角速度相同。
任务5 图中A、B、C、D四点的线速度分布有什么规律 理由是什么
【答案】 D>C>B>A。地球自转的线速度除南北两极点为0外,随纬度的增大而减小。
任务6 若E是位于赤道上空的地球同步人造卫星,则E围绕地球运动的速度与地球自转的速度相比有什么不同
【答案】 角速度相同,线速度不同,E点线速度更大。
素养培育
科技强国——培育地理实践力
情境 天和核心舱由长征五号B遥二运载火箭搭载发射,在中国文昌航天发射场点火升空,约494秒后,天和核心舱与火箭分离,进入预定轨道;12时36分,天和核心舱的太阳能帆板两翼展开且工作正常,发射任务取得成功 。
作为低纬度滨海发射基地,文昌航天发射场不仅可以满足中国航天发展的新需要,还能借助接近赤道的较大线速度,以及惯性带来的离心现象等优势,使火箭燃料消耗大大减少(同型号火箭运载能力可增加10%),亦可通过海运解决巨型火箭的运输难题,并提升残骸坠落的安全性。文昌所在发射中心完全对外开放,现已具备发射能力。
任务1 我国目前有四大航天发射基地,分别是山西太原、甘肃酒泉、四川西昌、海南文昌,与其他三个基地相比,文昌发射基地选址建设的最突出的优势条件是什么
【答案】 人类的航天发射需要借助地球自转的线速度,因此纬度越低、自转线速度越大,越有利于发射,四大基地中,文昌的纬度最低,是其突出优势。
任务2 从地球自转的速度看,我国四大航天发射基地的角速度有何特点
【答案】 四大航天发射基地的自转角速度相等,均为15°/h。
知识小结
1.地球自转的特点
示意图
绕转轴 地轴
轨道 赤道平面
方向 自西向东,从北极上空看呈逆时针,从南极上空看呈顺时针
周期 自转360°,23小时56分4秒(真正周期) 昼夜更替周期为24小时(太阳日)
速度 角速度,除极点为0外,其他各点均为15°/h 线速度,自赤道向极点逐渐减小,极点为0
2.如何判读地球自转的方向
(1)常规法:地球自转方向是自西向东,由此判断地球的自转方向。
(2)极点法:从北极上空俯视呈逆时针方向旋转,从南极上空俯视呈顺时针方向旋转。反之,看到地球是逆时针方向旋转的为北极上空,看到地球是顺时针方向旋转的为南极上空。
(3)经度法:东经度增大的方向就是地球自转方向,西经度减小的方向也是地球的自转方向。
(4)海陆法:根据大洲和大洋的排列也可判断地球的自转方向。如沿某一纬线从欧洲到亚洲的方向或从太平洋到大西洋的方向就是地球的自转方向。
对点训练
读图,回答1~3题。
1.上面的四幅图中能正确表示地球自转方向的是( )。
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.①②③④四地线速度最大的是( )。
A.① B.② C.③ D.④
3.在②地某天文台观测一恒星,于2020年3月21日21时将天文望远镜对准该恒星,若望远镜不作任何变动,则3月22日再次观测到该恒星的时间是( )。
A.21时 B.21时3分56秒
C.20时3分56秒 D.23时56分4秒
【答案】 1.A 2.A 3.D
【解析】 第1题,甲图和乙图为地球侧视图,根据图中“N”的位置及地球自转方向为自西向东可判断,甲图对,乙图错。丙、丁两图为地球俯视图,以北极点为中心的俯视图地球自转方向应为逆时针,以南极点为中心的俯视图地球自转方向应为顺时针,丙、丁图错。第2题,①地位于赤道附近,纬度低,线速度最大。第3题,再次观测到该恒星的时间间隔为一个恒星日,即地球自转的真正周期,时长是23小时56分4秒。
主题2：昼夜交替
主题探究
情境1 由于地球是一个不发光、不透明的球体,所以同一时间里,太阳只能照亮地球的一半。向着太阳的半球是白天(昼半球),背对太阳的半球是黑夜(夜半球)。昼半球和夜半球的分界线(圈)称为晨昏线(圈),它是由晨线和昏线组成的。其中顺着地球自转方向,从白昼变为黑夜的界线是昏线,从黑夜变为白昼的界线是晨线。经过赤道上地方时为6时的昼夜分界线是晨线,经过赤道上地方时为18时的昼夜分界线是昏线。
任务1 地球上为什么会产生昼夜现象和昼夜交替现象
【答案】 地球是一个不发光、不透明的球体,地球自转。
任务2 说出昼夜交替的周期及其对人类的影响。
【答案】 1个太阳日。影响人类作息规律。
任务3 说出昼半球、夜半球及晨昏线的概念。
【答案】 同一时间里,向着太阳的半球为昼半球,背对太阳的半球为夜半球。昼半球和夜半球的分界线称为晨昏线,各为半圆。
情境2
任务1 读上图,归纳晨昏线的特点。
【答案】 平分地球,平分赤道、大圆,与太阳光线垂直。
任务2 下图中H、I、J、K四点位于晨线、昏线上的分别是哪些 归纳晨昏线判断的依据。
【答案】 H、I、J位于晨线上,K位于昏线上。
依据:顺着地球自转方向,由夜半球过渡到昼半球的为晨线,由昼半球过渡到夜半球的为昏线。
素养培育
传统文化——培育地理实践力
情境 四时田园杂兴·其一
范成大
昼出耘田夜绩麻,村庄儿女各当家。
童孙未解供耕织,也傍桑阴学种瓜。
任务1 诗中所反映的农民的劳动方式受哪种地理现象的影响
【答案】 昼夜更替。
任务2 上题中的地理现象出现的原因是什么
【答案】 地球是一个不发光、不透明的球体;在同一时刻,太阳只能照亮地球表面的一半;地球的自转。
知识小结
1.晨昏线及其特点
(1)概念:昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈)。
(2)构成
(3)特点
①晨昏线平分地球,是过球心的大圆。
②晨昏线平面与太阳光线垂直。
③晨昏线永远平分赤道。
④晨昏线只有在春、秋分时才与经线圈重合。
⑤晨昏线在二至日时与极圈相切。
⑥晨昏线自东向西移动(15°/h),与地球自转方向相反。
2.三方法判断晨、昏线
方法 依据 图示
晨线(图中AB) 昏线(图中BC)
自转法 顺着地球自转方向,由夜进入昼的为晨线 顺着地球自转方向,由昼进入夜的为昏线
时间法 经过赤道上地方时6时的那条昼夜分界线 经过赤道上地方时18时的那条昼夜分界线
方位法 夜半球东侧或昼半球西侧的分界线 夜半球西侧或昼半球东侧的分界线
对点训练
如图所示,将一盏灯放在桌子上代表太阳,在电灯旁放置一个地球仪代表地球,拨动地球仪模拟地球运动。读图,回答1~2 题。
1.该实验能够演示的地理现象是( )。
A.昼夜的交替
B.地球的公转运动
C.运动物体偏向
D.太阳直射点的回归运动
2.此时,P地( )。
A.正值日出 B.正值日落
C.正值白昼 D.正值夜晚
【答案】 1.A 2.A
【解析】 第1题,图中演示的是地球自转产生的昼夜交替现象。第2题,P点位于晨线上,正值日出。
读图,回答3~4题。
3.图中四点处于黄昏的是( )。
A.① B.② C.③ D.④
4.图中四点所在晨昏线平面与太阳光线垂直的是( )。
A.①③ B.②④
C.①③④ D.①②③④
【答案】 3.B 4.D
【解析】 第3题,读图并结合所学知识可知,①②③④四点分别位于晨线、昏线、晨线、晨线。第4题,晨昏线平面始终与太阳光线垂直。
【随堂检测】
思维构建
【答案】 ①自西向东 ②线速度 ③24小时 ④自转 ⑤晨 ⑥昏
即时训练
图Ⅱ为在北半球某地24小时连续曝光拍摄的恒星视运动照片经GIS技术处理后得到的图片,图中黑色区域为曝光后留下的天空背景,图Ⅰ示意地球(阴影区为夜半球)。读图,回答1~2 题。
1.图示恒星的视运动方向是( )。
①自东向西 ②自西向东 ③顺时针方向 ④逆时针方向
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.图示北极星没有视运动轨迹是因为其( )。
A.本身不运动 B.运动幅度小
C.在地轴延长线上 D.位于宇宙的中心
【答案】 1.B 2.C
【解析】 第1题,地球自转运动引起图示恒星的视运动,各天体视运动方向为自东向西,以北极星为中心呈逆时针方向运动。第2题,地球是围绕地轴进行自转的,而北极星正处在地轴北部的延长线上,所以地球上的人夜晚看天空,北极星是不动的;北极星本身也是运动的,运动是宇宙中物质的本质属性;地球上的人看北极星没有视运动变化,但不代表北极星在宇宙中的运动幅度小;宇宙是无边无际、无始无终的,因此没有宇宙中心之说。
3.地球同步卫星与地球表面相对应的点相比( )。
A.角速度相同,线速度大
B.角速度和线速度相同
C.角速度和线速度都不同
D.线速度相同,角速度大
【答案】 A
【解析】 除南北两极点外,全球各处自转角速度都相同,与经纬度、海拔无关;自转线速度则受纬度和海拔影响。因此同步卫星与地球表面相对应的点相比,角速度相同,但线速度更大。
读图,回答4~5题。
4.下列叙述正确的是( )。
A.④将进入白昼 B.③处于子夜
C.④⑤将日落西山 D.①→②是昏线
5.下列关于晨昏线的叙述,错误的是( )。
A.昼夜半球的分界线
B.晨昏线上的各地太阳高度均为0°
C.晨昏线在任何时候都等分赤道
D.晨昏线在任何时候都与经线圈重合
【答案】 4.A 5.D
【解析】 第4题,从图中可直观地看出①→②是晨线,④位于晨线上,将进入白昼,③已过子夜,⑤位于晨线上,即将日出。第5题,晨昏线只有春、秋分日时与经线圈重合。
2第二节 地球的公转
【学习目标】
1.结合示意图,了解地球公转的方向、轨道、速度和周期。(综合思维)
2.结合示意图,理解黄赤交角及其影响。(地理实践力)
3.结合示意图,理解正午太阳高度和昼夜长短变化的规律,提高判读光照图的能力。(区域认知、地理实践力)
4.结合示意图,归纳正午太阳高度的变化规律,结合生活实例,学会运用正午太阳高度原理。(区域认知、地理实践力)
5.结合示意图,了解四季、五带的划分。(区域认知)
第1课时 地球公转
【自主预习】
一、地球公转
1.绕转中心:① 。
2.轨道:是一个近似正圆的② ,太阳位于椭圆的一个焦点上。
3.方向:与自转方向一致,也是③ 。
4.速度
(1)平均角速度约为59'/天,平均线速度约为30 km/s。
(2)变化:每年1月初,地球经过近日点,公转速度④ ;每年7月初,地球经过远日点,公转速度⑤ 。
(3)周期:约为365日6时9分10秒,即一个⑥ 。
二、太阳直射点的移动
1.原因:黄赤交角
(1)概念:⑦ 与⑧ 的夹角。
(2)大小约为23.5°。
2.规律
(1)⑨ 在南、北回归线之间移动。
(2)6月22日→9月23日→12月22日,太阳直射点逐渐⑩ 。
(3)12月22日→3月21日→6月22日,太阳直射点逐渐 。
【答案】 ①太阳 ②椭圆 ③自西向东 ④最快 ⑤最慢
⑥恒星年 ⑦黄道面 ⑧赤道面 ⑨太阳直射点 ⑩南移 北移
【合作探究】
情境导入 英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在《上帝的指纹》中写道:“黄赤交角会发生周期性的变化,这个周期是41 000年,交角的变化范围在22.1°到24.5°之间,准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”为什么会有黄赤交角 若黄赤交角变为24.5°,太阳直射的范围将会如何变化 今天的课堂我们将和大家一起探讨这其中的原因。
主题1：地球公转
主题探究
情境 地球的公转指地球绕太阳运动,其轨道为近似正圆的椭圆形。根据开普勒定律日地连线在单位时间内扫过的面积是相等的。
任务1 地球公转速度的变化特点是什么
【答案】 近日点(1月初)→远日点(7月初),地球公转轨道半径变长,公转线速度和角速度均逐渐变慢;地球公转至远日点(7月初)时,公转线速度和角速度最慢。远日点(7月初)→近日点(1月初),地球公转轨道半径变短,公转线速度和角速度均逐渐变快;地球公转至近日点(1月初)时,公转线速度和角速度最快。
任务2 国庆节期间,地球公转速度有什么特点
【答案】 逐渐变快。
知识小结
1.地球公转速度变化规律:地球公转至近日点时,角速度、线速度较快;至远日点时,则较慢。
2.“二分二至”地球公转轨道图中“二分二至日”点和近日点、远日点的判读技巧。
不论是北极上空俯视的呈逆时针公转方向,还是南极上空俯视的呈顺时针公转方向,若日地心连线和地球表面交于赤道以北,则大致为夏至日(北半球)点(C点),远日点位于顺公转方向向C点前一点的位置;若日地心连线和地球表面交于赤道以南,则大致为冬至日(北半球)点(A点),近日点位于顺公转方向向A点前一点的位置;再根据地球公转方向和春夏秋冬更替的顺序,对应判别出“二分日”点。
对点训练
2023年1月22日是中华民族的传统节日春节。读地球绕日公转二分二至日示意图,回答1~3题。
1.春节这一天太阳直射点( )。
A.位于北半球,在向南移动
B.位于北半球,在向北移动
C.位于南半球,在向北移动
D.位于南半球,在向南移动
2.春节这一天地球的绕日公转位置最接近图中的( )。
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
3.地球公转速度逐渐变慢的时段是( )。
A.①~② B.②~③ C.③~④ D.④~①
【答案】 1.C 2.D 3.D
【解析】 第1题,在图中①位置的地球上画出垂直于地轴的赤道,画直线连接地球和太阳的球心,观察可知直线与地球表面的交点在赤道以北,说明①位置时太阳直射北回归线,为夏至日,时间为6月22日;同理可得,③位置为冬至日,太阳直射南回归线,时间为12月22日,根据地球的公转方向可以判断②为秋分日,④为春分日;2023年1月22日为春节,位于冬至日与春分日之间,太阳直射点位于南半球,同时在向北移。第2题,由上题分析可知,春节期间太阳直射点位于南半球且向北移,应位于冬至日和春分日之间,对应③与④之间的d点。第3题,地球公转的速度,在近日点即1月初最快,远日点即7月初最慢。由近日点到远日点速度逐渐变慢,近日点在冬至日之后,远日点在夏至日之后,③为冬至日,①为夏至日,由③到④,速度先变快、再变慢,由④到①速度逐渐变慢。
主题2：黄赤交角及其对太阳直射点的影响
主题探究
情境 “太阳大,地球小,地球绕着太阳跑”。由于黄赤交角的存在,地球“歪着身子”绕太阳跑,进而导致地球上太阳直射点的移动。
任务1 说出∠A、∠B的大小、两者关系、代表的意义。
【答案】 大小:∠A的度数为23.5°,∠B的度数为66.5°。关系:∠A+∠B=90°(或两者互余)。代表意义:∠A表示黄赤交角,∠B表示地轴倾角。
任务2 在图中标注出北极、赤道面和黄道面,画出地轴自转的方向,用M、N来表示黄道面与赤道面的交线。
【答案】 见下图:
任务3 黄赤交角存在的意义是什么
【答案】 太阳直射点在南北回归线之间形成回归运动。
素养培育
文化自信——培育地理实践力、人地协调观
情境 “九九”是我国民间长期沿用的一种节令,“夏九九”是以夏至那一天为起点,每九天为一个九,每年九个九共八十一天。它与“冬九九”形成鲜明的对照,遗憾的是“夏九九”不广为流传。下图为天赤道与黄道示意图。
《夏九九歌》
一九至二九,扇子不离手;
三九二十七,冰水甜如蜜;
四九三十六,汗湿衣服透;
五九四十五,树头清风舞;
六九五十四,乘凉莫太迟;
七九六十三,夜眠要盖单;
八九七十二,当心莫受寒;
九九八十一,家家找棉衣。
任务1 “夏九九”中“一九”至“九九”期间,我国日出方位如何变化
【答案】 日出方位逐渐偏南。
任务2 “家家找棉衣”时,太阳最接近图中甲、乙、丙、丁哪个位置
【答案】 丙。
任务3 若黄赤交角为30°,五带的范围将如何变化
【答案】 热带范围变大,寒带范围变大,温带范围变小。
知识小结
黄赤交角的地理意义
由于黄赤交角的存在,地球上的太阳直射点在南、北回归线之间做周年回归运动。
日期 节气 直射位置 图示
3月21日前后 春分日 赤道
↑太阳直射点在北半球,正向北移动
6月22日前后 夏至日 北回归线
↓太阳直射点在北半球,正向南移动
9月23日前后 秋分日 赤道
↓太阳直射点在南半球,正向南移动
12月22日前后 冬至日 南回归线
↑太阳直射点在南半球,正向北移动
对点训练
读太阳直射点回归运动图,回答1~2题。
1.若图中的①为北半球春分日,则表示秋分日的点为( )。
A.② B.③ C.④ D.⑤
【答案】 B
【解析】 若图中①为北半球春分日,根据太阳直射点回归运动规律可知,②为夏至日,③为秋分日,④为冬至日,⑤为春分日。
2.太阳直射点从①运行到⑤,所用的时间为( )。
A.一个回归年 B.一个恒星年
C.一个太阳日 D.一个恒星日
【答案】 A
【解析】 太阳直射点在南、北回归线间的往返运动称为太阳直射点的回归运动。太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒,称作一个回归年。
【随堂检测】
思维构建
【答案】 ①自西向东 ②近似正圆的椭圆 ③最快 ④最慢 ⑤23.5°
即时训练
中国共产党第十九届中央委员会第六次全体会议于2021年11月8日至11日在北京召开。读地球公转示意图,回答 1~2题。
1.图中③所代表的节气名称是( )。
A.春分 B.秋分 C.冬至 D.夏至
2.下列关于中共十九届六中全会召开期间太阳直射点和地球公转速度的叙述,正确的是( )。
A.地球公转到①②之间,公转速度逐渐减慢
B.地球公转到②③之间,太阳直射点在北半球
C.地球公转到③④之间,公转速度逐渐加快
D.地球公转到④①之间,太阳直射点在南半球
【答案】 1.B 2.C
【解析】 第1题,地球处于③处时,太阳直射赤道,之后直射点南移,故③所代表的节气名称为秋分。第2题,中共十九届六中全会召开时间为11月8日至11日,为秋分和冬至之间,即太阳公转到③④之间,地球的公转速度越来越快。
下面两幅图均为地球公转与太阳直射点移动示意图。图Ⅰ中a、b、c、d四点将轨道均匀分成四等份;图Ⅱ中甲、乙、丙为二分二至日太阳直射点的位置,①②③④为太阳直射点移动的四个阶段。读图,回答3~4题。
3.地球在公转轨道上运动所用时间最多的一段是( )。
A.a→b B.b→d C.d→c D.c→a
4.图Ⅰ中地球在公转轨道上的P点时,大约相当于图Ⅱ中的阶段( )。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】 3.C 4.A
【解析】 第3题,依据地球自转方向和公转方向可知,图 Ⅰ 中P点位于地球公转轨道的近日点附近,时间在1月初,地球公转速度最快,与其相对的d→c区间,位于远日点一侧,时间在7月前后,公转速度较慢,因a、b、c、d四点将轨道均匀分成四等份,速度最慢的用时最多,故d→c所用时间最多。第4题,图 Ⅰ 中地球在公转轨道上的P点时,位于地球公转轨道的近日点附近,时间在1月初,处于冬至到春分之间,图 Ⅱ 中①对应这个阶段;②处于春分到夏至,③处于夏至到秋分,④处于秋分到冬至。
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