课件41张PPT。第一章
第三节 地球的运动学习目标定位
一、课程标准
分析地球运动的地理意义。
二、学习目标
1.知道地球自转和公转的一般特点;黄赤交角的概念和大小。(重点)2.理解地球自转和公转速度的变化规律;黄赤交角的影响。(重点+难点)
3.结合黄赤交角分析太阳直射点的移动规律及其对四季、五带的影响。
一、地球运动的一般特点
1.地球运动的两种基本形式:_________和____________。
2.地球自转
(1)概念:地球绕其________的旋转运动。自转运动公转运动自转轴自西向东逆顺15°/小时极点思考
1.我们生活中哪些事例证明地球自西向东自转?
【提示】 由于我们生活在地球上,假定地球不动,则日月星辰不会东升西落,而实际上地球是动的,因而证明地球自西向东自转。恒星年思考
2.地球公转的速度为什么在不同地点有所不同?
【提示】 根据开普勒定律,行星围绕恒星运动的轨道是一个椭圆,向径在单位时间内扫过的面积相等,近日点向径短,远日点向径长,要保证相同时间内扫过的面积相等,行星在近日点附近时速度要快些,在远日点附近的速度要慢些。二、太阳直射点的移动
1.黄赤交角
(1)概念:赤道平面与黄道平面之间的交角,图中表示黄赤交角的是字母____。
(2)规律:地球公转过程中,地轴的_________和黄赤交角的______可以看做是不变的。B空间指向大小【学法指导】 如何理解黄赤交角
掌握“黄赤交角”的“一轴两面三角度”和“三个基本不变两个变”:
(1)“一轴”指地轴。
(2)“两面”指黄道平面和赤道平面。
(3)“三角度”指黄道平面和赤道平面的夹角为23°26′;地轴与黄道平面的夹角为66°34′;地轴与赤道平面的夹角为90°。(4)“三个基本不变”是指地球在运动过程中,地轴的空间指向基本不变,北极始终指向北极星附近;黄赤交角的大小基本不变,保持23°26′;地球运动的方向不变,总是自西向东。
(5)“两个变”是指地球在公转轨道的不同位置,黄道平面与赤道平面的交线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的。2.太阳直射点的移动规律
(1)轨迹365日5时48分46秒 探究一 地球自转和公转运动的特征
互动探究
1.读教材图1.15“地球自转示意”和图1.16“地球自转角速度和线速度”,完成下列问题。
(1)有人说地球自转的方向是顺时针,有人说地球自转的方向是逆时针,还有人说地球自转的方向为自西向东,为什么?
提示:
(1)地球自转的方向是自西向东。从北极上空看,地球呈逆时针方向旋转;从南极上空看,地球呈顺时针方向旋转。
(2)角速度除南北两极点外,任何地点都一样;线速度因纬度的不同而有差异。(3)南北两极是两个点,对于极点来说,无半径,无周长,既无角速度,也无线速度。
(4)赤道上。
(5)图略。左图为逆时针方向,右图为顺时针方向。2.读教材图1.17“地球公转轨道”。完成下列问题。
(1)地球公转绕转的中心是什么?地球公转和自转的方向是否一致?
(2)据下图分析,地球从图中A点公转到B点与从C点公转到D点所用时间相比有何差异(AB与CD等距)?为什么?(3)画一画:在下图中标出地球的自转和公转方向及近日点与远日点的位置。提示:
(1)太阳。一致。
(2)从A公转到B所用时间短。地球从A公转到B离近日点较近,公转速度快。
(3)略。疑难突破
地球自转和公转运动的特征既有相同点也有不同点,还有相关性,具体如下表所示:方法突破
(1)根据地球自转方向判断南北半球①当明确告知地球自转方向时,直接根据“北逆南顺”判断即可。
②当未告知地球自转方向但有经度时,可根据经度变化规律加以判断,具体方法为:
地球自西向东自转,即由西经度向东经度方向,东经度增大的方向与自转方向一致,而西经度增大的方向则与自转方向相反。(3)地球公转运动图的判读技巧
①公转与自转的方向一致。从北极俯视呈逆时针方向,从南极俯视呈顺时针方向。
②地轴北端倾向太阳(或地轴南端偏离太阳)为夏至日图;反之,则为冬至日图。
③夏至日图位于远日点附近,冬至日图位于近日点附近。(4)在公转轨道图上判断二分二至日
在高中阶段对公转轨道图进行了一定的简化,基本上左右两个被固定为夏至日和冬至日这两天;上下两个被固定为春分日和秋分日这两天。因此判断的时候可根据此特点进行判读。第一步:先确定出地球公转方向,如图1。(可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向)
第二步:在图中过球心作地轴的垂线,即赤道,如图2。
第三步:作条直线连接左右两个球心,如图3.第四步:如果直线指向北半球(北回归线),为北半球夏至日,即图3中的A;如果直线指向南半球(南回归线),为北半球冬至日,即图3中的C。
第五步:再根据二至日的位置和公转方向,确定D为春分日,B为秋分日。典题例练
读下图,完成下列问题。(1)请在图中用箭头表示出地球自转方向。
(2)比较说明图中A、B、N三点自转的角速度和线速度。
(3)当图中A点以遥远的恒星为参照点,自转一周又回到出发点时,所用时间是________,叫做一个________日。
(4)若此图中的时间是2012年10月1日,那么,到2013年1月初时,地球公转速度将逐日变________。【解析】 本题以北极点为中心的半球俯视图为载体,考查了地球自转和公转运动的特点。从北极上空俯视,地球逆时针运动。自转角速度的分布规律是除两极点外,任何两点的角速度都相同;自转线速度的分布规律是从赤道向两极递减;两极点既无角速度也无线速度。图中A、B、N三点所在的纬度排列是N>B>A,对应规律作出比较。地球公转速度的规律是近日点(1月初)较快、远日点(7月初)较慢。题中时间是10月1日,地球公转运动已经经过远日点,速度逐渐变快.
【答案】 (1)画图略。(逆时针自转)
(2)角速度:A=B>N,线速度:A>B>N。
(3)23时56分4秒 恒星 (4)快 探究二 太阳直射点的移动
互动探究
1.假设黄赤交角变为0°,则太阳直射点的移动范围有什么变化?
提示:地球公转过程中将不会存在太阳直射点的移动,太阳将一直直射在赤道上。2.2013年元旦那天太阳直射点位于哪个半球(南/北)?正向哪个方向移动?
提示:位于南半球,正向北移动。
疑难突破
1.黄赤交角的直接影响
(1)地球公转过程中,黄赤交角的存在和地轴的空间指向不变,引起了太阳直射点纬度位置的周年变化,即太阳直射点的南北回归运动。如下图所示:总结上图,可以看出太阳直射点的移动具有如下规律:(2)太阳直射点的南、北往返移动,使太阳辐射能在地球表面的分配具有回归年的变化,从而产生了四季。
(3)黄赤交角的大小决定着太阳直射点的移动范围,即南北回归线之间的范围大小,决定着回归线与极圈的度数。因此黄赤交角的变化,导致五带范围的变化、极昼极夜范围的变化。黄赤交角的度数=南、北回归线的度数
极圈的度数=90°—黄赤交角的度数
黄赤交角的大小与回归线纬度相等,和极圈的纬度互余。因此,黄赤交角的变化与寒、温、热三带范围的关系密切,如表所示:典题例练
读太阳直射点回归运动示意图,回答下列问题。(1)A点是_______节气,太阳直射_______线.
(2)B点是______节气,D点是________节气.
(3)太阳直射点在北半球且向北移动的是________段。
(4)太阳直射点在南半球且向北移动的是________段。【解析】
由图可知A点的纬度为23°26′N,在北回归线上,节气应为夏至;B点的纬度为0°,在赤道上,节气应为春分或秋分,太阳直射点到B点后继续往南移动,故为秋分;同理D点为春分。春分至夏至太阳直射点在北半球且向北移动;冬至到春分太阳直射点在南半球且向北移动。【答案】
(1)夏至 北回归
(2)秋分 春分
(3)DA
(4)CD课件53张PPT。第二课时 地球自转的地理意义第一章 行星地球学习目标定位
一、课程标准
分析地球运动的地理意义。
二、学习目标
1.知道昼夜和昼夜交替的形成;水平运动物体的偏移。
2.理解晨昏线的概念和特点;地方时、区时的概念及日期的变更规律。(重点)3.运用有关材料进行有关地方时、区时的计算;利用地转偏向力解释某些地理现象。(重点+难点)不发光不透明(2)周期:______________。
2.晨昏线(圈)
(1)概念:___半球与___半球的分界线(圈)。
(2)意义:纬线上昼弧与_______的分界线。1个太阳日昼夜夜弧思考
1.地球上昼夜交替周期对生命物质的存在有何影响?
【提示】 昼夜交替周期不长,使地球昼夜温差不至于过大,从而保证了生命物质的生存和发展。 142415°5.区时
(1)界定:各时区都以本时区__________的地方时作为本区的区时。
(2)规律:相邻两个时区的区时相差__小时。
6.国际日界线
(1)目的:为了避免日期的紊乱。
(2)内容:原则上以_______经线为分界线。
(3)意义:“_____”和“_____”的分界线。中央经线1180°今天昨天思考
2.北京时间与北京地方时是不是一回事?
【提示】 不是一回事。北京时间是指北京所在的东八区的区时,即120°E的地方时;而北京所处经度为116°E,北京地方时则是指116°E的地方时刻。右左没有【学法指导】(1)可用“手势”记忆地球上水平运动物体的偏向
方法:面向物体的运动方向,手心向上,“南左北右”,四指指向运动方向,则拇指所指方向即为水平物体的偏转方向。(2)用顺口溜记忆法记忆地球上水平运动物体偏向规律
北右南左赤道无,纬度越高越显著。
思考
3.为什么有些地区单向行驶的列车轨道,总是一侧受损严重?
【提示】 列车单向行驶时,除赤道外其所受的地转偏向力总偏向一侧的轨道。 探究一 晨昏线(圈)的特点、确定与应用
互动探究
读教材图1.19“昼半球和夜半球”,完成下列问题。
(1)地球为什么会有昼夜之分?什么是晨昏线?
(2)晨昏线在地球表面的移动方向如何?(3)晨昏圈所在平面与太阳光线有何关系?
(4)画一画:分别在下列图中标出晨线与昏线.
(5)若地球的自转周期同月球一样长达27天,那么地球上的气温将如何变化?提示:(1)地球不发光,也不透明,同一时间太阳只能照亮地球表面的一半。昼半球和夜半球的分界线为晨昏线。
(2)地球自西向东自转,使地表的晨昏线不断移动,方向与地球自转方向相反,为自东向西。(3)晨昏线所在平面与太阳光线垂直。
(4)略。随地球自转,过晨昏线由昼进入夜则为昏线,反之为晨线。
(5)白天和夜晚将会长达13天以上,白天气温很高,夜晚气温很低,气温的日较差将增大,不利于生物的生存和发展。 疑难突破
1.晨昏线(圈)的特点
(1)晨昏线(圈)上晨线、昏线各占一半,纬度最高的两点为其分界点。
(2)晨昏线(圈)是过球心的大圆。(3)晨昏线(圈)所在平面永远与太阳光线垂直。
(4)晨昏线(圈)自东向西每小时移动15°。
(5)晨昏线(圈)上各点太阳高度同为0°,但地方时不一定相同。
(6)晨线与赤道交点所在经线地方时为6:00,昏线与赤道交点所在经线地方时为18:00。
(7)晨昏线(圈)永远平分赤道,但不一定平分其他纬线。2.晨昏线的确定方法3.晨昏线(圈)的应用
(1)确定太阳直射点的位置
在侧视日照图中,过地心且垂直于晨昏线(圈)的入射太阳光线,与地球表面的交点,即为直射点,如下图中的A点。(2)确定地球自转方向
(3)确定日期
主要有四种情况,如下图所示:误区警示 关于晨昏线(圈)的几点误区
(1)地球上的晨昏线(圈)不是一条线(或一个圈),实际的晨昏线(圈)是一个过渡地带。因为太阳光到达大气上界进入大气层后,还会发生折射和散射作用。(2)晨昏线(圈)上的时间并不是统一的。只是晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时,昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时。只有二分日时晨昏线(圈)与经线重合,晨线上不同地方的地方时相同都为6时日出,昏线上不同地方的地方时相同都为18时日落;其他日期,晨线上不同地方(各自的地方时不同)同时日出,昏线上不同地方(各自的地方时不同)同时日落。典题例练
读图回答下列问题(图中阴影部分表示黑夜)。(1)此时东半球处于黑夜的地区范围是从________经线向西到________经线之间。
(2)此时地方时是0时的经线是________。
(3)图甲所表示的当天,北京日出的时间是________,北极圈上日落的时间是________。
(4)在图乙中将图甲改画成以北极为中心的俯视图,画出晨昏线,并用阴影表示黑夜。【解析】
本题主要考查晨昏线的相关问题,根据光照图判断晨昏线是解答本题的关键。由图可知,图中晨昏线为晨线,晨线与经线重合可以判断日期。本初子午线是本题的另一关键条件,根据本初子午线和晨线的位置,可以判断图中各经线的经度和地方时。图中晨昏线与经线重合,太阳直射赤道,全球昼夜平分,各地都是6时日出,18时日落. 图中所示的晨线的经度是60°W,图中黑夜的经度范围应该是从60°W向西至120°E,属于东半球的为160°E向西到120°E。此时晨线(60°W)与赤道交点的地方时为6时,故地方时是0时的经线应该是150°W。
【答案】 (1)160°E 120°E
(2)150°W (3)6时 18时
(4)如下图所示: 探究二 时差
互动探究
有个孕妇乘坐海轮时于区时12点左右生了对双胞胎,首先生下了一个女孩,然后过了1个小时又生了一个男孩。可按日期计算,男孩反而是哥哥,女孩却是妹妹,这是为什么呢?
提示:孕妇生下女孩后自西向东越过国际日期变更线,再生男孩时,因日期要减去一天而导致这种情况的出现。疑难突破
1.地方时的确定与计算
地方时的计算依据:地球自转,东早西晚,1度4分,东加西减,经经计较,分秒必算。计算时具体可分为四个步骤:一定时,二定向,三定差,四定值。(1)一定时:即确定计算时可作为条件用的已知地方时,光照图中,特殊经线的地方时的确定,以上图为例:
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时或零时,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。
(2)二定向: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”。2.区时计算
(1)基本原理
①相邻两个时区时间相差整1小时。
②任意两个时区间相差几个时区,时间就相差几个小时。
③东边的时刻比西边的时刻早,即“东早西晚”。(2)计算公式:未知地的区时=已知地的区时±两地的时区差×1(小时)(东加西减,东西判断如下图)(3)计算步骤
①根据时区确定两地的相对位置关系,谁在东侧,谁的时刻早。
a.若两地均为东时区,时区号大的在东侧,其时间早;
b.若两地均为西时区,时区号小的在东侧,其时间早;
c.若一地为东时区,另一地为西时区,则东时区的时刻总比西时区的时刻早。②计算两地的时区差
a.若两地均为东时区或均为西时区,则用大号减去小号即得时区差;
b.若一地为东时区,另一地为西时区,则把两地的时区号相加即得时区差。(“同减异加”:时区符号相同,则相减;时区符号不同,则相加)③按公式算出结果
a.结果大于0小于24,说明未知地和已知地为同一天,这个结果就是钟点数;
b.结果为负数,说明未知地比已知地晚一天,把这个负数加上24即得钟点数,但日期要减一天;
c.结果大于24,说明未知地比已知地早一天,用这个数减去24即得钟点数,但日期要加一天.3.日期变更线(日界线)
(1)两条日期变更线的区别与联系
由于地球自转,地球各地时刻依次推进,日期也随之变更。为了避免日期混乱,国际上人为规定原则上以180°经线为国际日期变更线,也称为国际日界线。时间自然推进中0∶00(或24∶00)所在经线也是两个日期的分界线,其区别与联系如下表所示:(2)日期范围
若地球上新一天开始于零时经线与180°经线重合时,之后随零时经线西移,“今天”的范围逐渐扩大,“昨天”的范围逐渐缩小。零时经线和国际日期变更线(180°经线)把全球分为两个日期区,如右图所示。误区警示
1.地球上偏东的地点一定早看到日出
这种说法不正确。由于地球自西向东自转,在同一纬度地区,相对位置偏东的地点,要比位置偏西的地点先看到日出,偏东的钟表时刻要提早一些。例如,当60°E的地方时是9时时,61°E的地方时为9时04分,75°E的地方时为10时整。但如果不是同纬度地区,情况就不一定了。如上图中的B点较A点位置偏东,但A点早已日出,而B点仍处于黑夜。 2.180°经线就是国际日界线,日界线就是指180°经线
这种说法不正确。180°经线只是原则上的一条国际日期界线,实际的日界线不是一条直线,而是有些曲折,不完全按照180°经线延伸。这是为了照顾附近国家居民生活的方便,日界线避免通过陆地。日界线有两条,分别为180°经线和0时经线。
典题例练
右图中心点为北极,读图回答(1)~(2)题。
(1)若阴影部分表黑夜,甲地地方时为( )
A.8时
B.9时
C.15时
D.16时(2)若阴影部分为7月6日,非阴影部分为7月7日,甲地地方时为( )
A.15时 B.9时
C.3时 D.12时【解析】 第(1)题,由中心点为北极点可知地球自转方向是逆时针,且晨昏线通过北极点时是二分日,OB是晨线,是6时,那么甲地所在的经线的地方时为9时。第(2)题,日期的分界线有两条,一条是180°经线,另一条是0时所在的经线。由阴影部分和非阴影部分日期的区别、地球自转的方向可知OB为180°经线,OA为0时所在的经线且为0度经线,所以甲地地方时为3时。
【答案】 (1)B (2)C 探究三 沿地表水平运动物体的偏移
互动探究
如果你是一位投资决策人,你认为在长江加固堤岸时应重点加固河流的左岸还是右岸?为什么?
提示:右岸。江水自西向东流,受到向右的地转偏向力,右岸受到流水的侵蚀作用比左岸强,故应加固右岸。疑难突破典题例练
(2012·昆明期中检测)下图表示我国北方的一条河流,图中阴影部分代表泥沙淤积而成的沙岛,该沙岛最后将( )
A.与M岸相连
B.与M、N两岸相连而消失
C.与N岸相连
D.沙岛将保持原来的位置不变【解析】 该河流位于我国北方,根据沿地表水平运动物体的偏移规律可知,河流应向右偏转,即对右岸侵蚀较严重,而在左岸由于水流较缓,携带的泥沙堆积,故沙岛最终将与左岸,即M岸相连。
【答案】 A课件44张PPT。第三课时 地球公转的地理意义第一章 行星地球学习目标定位
一、课程标准
分析地球运动的地理意义。
二、学习目标
1.知道五带的划分及特点;四季的天文含义.2.理解昼夜长短和正午太阳高度的变化规律;太阳直射点的移动与昼夜长短和正午太阳高度变化的关系。(重点+难点)
3.能够运用正午太阳高度的变化规律解释楼间距、太阳能热水器倾角等问题;会分析与季节变化有关的自然现象。(重点+难点)一、昼夜长短和正午太阳高度的变化
1.昼夜长短的变化(以北半球为例)越长越短越短越长等长2.正午太阳高度的变化
(1)空间(纬度)变化规律:由太阳直射点向南、北两侧_______。
(2)时间(季节)变化规律(以北半球为例)递减【特别提醒】 “正午太阳高度”与“太阳高度”、“太阳直射”的区别与联系
(1)太阳高度是指太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。
(2)太阳入射光线与地平面夹角为90°时,称为太阳直射。(3)一日中太阳高度的最大值即为正午太阳高度。
(4)若太阳高度=90°,必须同时满足“时间+地点”两个条件:①时间为当地正午,地方时12点;②地点为直射点。思考
1.夏至日时,北半球各地正午太阳高度都达到了一年中的最大值吗?为什么?
【提示】 不是。赤道与北回归线之间的地区有太阳直射,直射时正午太阳高度最大,而非在夏至日时。 二、四季更替和五带
1.四季更替
(1)成因(2)划分
最长最高最短最低2.五带
(1)划分依据:___________总量从低纬度向高纬度递减。
(2)五带的划分太阳辐射思考
2.五带的范围跟黄赤交角的度数有什么关联性?如果黄赤交角的度数变大或变小,五带的范围将会发生怎样的改变?
【提示】 以北半球为例,热带和寒带的范围都等于黄赤交角的度数,温带的范围等于90°减去两个黄赤交角的度数,南半球同理。如果黄赤交角的度数变大,热带和寒带范围变大,温带范围变小,反之亦然。 探究一 昼夜长短的变化
互动探究
读教材图1.23“北半球二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布”,完成下列问题。
(1)分析a、b、c三图中哪个纬度的昼长最长?昼长的纬度分布有什么规律?(2)太阳直射点与所在半球的昼夜长短有什么关系?
(3)一年中全球昼夜等长的地区在哪里?
提示:
(1)a图:北半球各纬度的昼长达到一年中最大值,越往北昼越长,北极圈及以北地区出现极昼。b图:南半球各纬度的昼长达到一年中最大值,越往南昼越长,南极圈及以南地区出现极昼。c图:全球昼夜平分。
(2)太阳直射点所在的半球,其昼长大于夜长.
(3)赤道。疑难突破
1.昼夜长短的一般变化
黄赤交角的存在,使得地球在运动过程中,除赤道外的其他地方,昼夜长短都在变化。具体情况如下图所示:2.昼夜长短的潜在规律
(1)太阳直射点与昼夜长短变化的关系
①太阳直射点所在的半球,昼长夜短;纬度越高,昼越长;极圈内出现极昼现象,另一半球的昼夜长短情况与之相反。
②太阳直射点的纬度越高(即越接近夏至日或冬至目),地球上各地昼夜相差越大,出现极昼、极夜的范围越大。③太阳直射点向哪个方向(北方、南方)移动,哪个半球昼变长、夜变短。
(2)纬度与昼夜长短变化的关系
纬度越高,昼夜长短变化的幅度越大;赤道地区,全年昼夜长短无变化。(3)“昼夜等长”有两种情况
①“无论时间怎么变,地方不变”——赤道上,全年昼夜等长。
②“无论地方怎么变,时间不变”——春秋分日,全球各地昼夜等长。
(4)极圈内的极昼、极夜情况
①从空间分布来看,极圈内纬度越高,极昼和极夜的天数越多;极点半年极昼、半年极夜,极圈一天极昼、一天极夜。
②从时间变化来看,越靠近春分和秋分,极昼和极夜的范围越小;越靠近夏至和冬至,极昼和极夜的范围越大。3.昼夜长短的计算
(1)昼弧、夜弧计算法
在光照图中,根据某纬线上昼弧、夜弧所占的经度数,按15°/小时可推算出某日某地的昼长和夜长。(3)根据对称规律计算
同一纬线上的地区,昼长相同,夜长相同;南北半球纬度数相同的地区,昼长、夜长相反,如30°N的昼长等于30°S的夜长,30°N的夜长等于30°S的昼长。如图所示。典题例练
读不同地点昼长随季节(北半球)变化统计曲线图,回答下列问题。(1)判定A、C、D三地的地理纬度:
A_______;C_________;D_________。
(2)昼夜长短随季节而变化,但________(填图中字母)地区例外,这里昼夜_____________________________________。
(3)从A到D的四幅图中可以发现,昼夜长短变化幅度的规律是___________________________________。【解析】 本题是以坐标图的形式考查昼夜长短的变化规律,抓住横坐标的节气与纵坐标的昼长时间之间的对应关系。第(1)题,读图可知,A地全年昼夜平分,应位于赤道上,B地冬至日白昼最长,应位于南半球,C地冬至日出现极昼,应位于66°34′S上,D地从春分到秋分极昼、从秋分到春分极夜,应位于北极点上。由此可判断出A、C、D三地的地理纬度。第(2)题,赤道地区全年昼夜平分。第(3)题,结合图不难发现,纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。
【答案】 (1)0° 66°34′S 90°N
(2)A 平分
(3)纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大 探究二 正午太阳高度及应用
互动探究
下图是某房地产公司在青岛市(约36°N)开发的一梯两户式多层商品房平面示意图和地球公转示意图,读图完成下列问题。(1)该幢商品房阳台朝向为________(南或北)方,这样设计的目的是________。
(2)若在该楼的南面再建一幢新楼,并要求新楼全年不能遮挡北楼底层的阳光,那么设计时需要考虑哪些因素?
(3)当地球公转到A位置时,太阳直射点的纬度为________,此时北半球的节气为________。(4)当地球从A公转到C位置时,正午屋内的光照面积的变化情况是________。从C公转到D时,聊城的昼夜长短情况是________。
提示:(1)南 为了获得更多的太阳光照
(2)两楼的间距、冬至日的正午太阳高度。
(3)23°26′N 夏至
(4)由小变大 昼短夜长疑难突破
1.正午太阳高度,也就是太阳直射当地经线时的太阳高度,此时当地的地方时为12时。如下图所示:2.正午太阳高度的变化
(1)正午太阳高度随纬度的变化
地球上,同一纬线上正午太阳高度相同。太阳直射的纬线正午太阳高度为90°,从直射点向南北两侧正午太阳高度逐渐减小。
①春秋二分:由赤道向南北两侧递减。
②夏至日:由北回归线向南北两侧递减。
③冬至日:由南回归线向南北两侧递减。(2)正午太阳高度的季节变化3.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,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。(4)计算楼距:一般来说,纬度较低的地区,楼距较近;纬度较高的地区,楼距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计算影长。以我国为例,见下图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=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季节变化来调整角度,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二两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。方法突破 正午太阳高度(H)的计算
公式:H=90°-两点纬度差
“两点”指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球,两点纬度差为大数减去小数;若两点分属于南北半球,两点纬度差为两点的纬度之和。典题例练
读“①②③地正午太阳高度角年变化图”,完成下列问题。(1)①②③地的纬度由高到低的顺序是( )
A.①②③ B.②③①
C.①③② D.③②①
(2)P和Q的数值分别为________、________。(3)若下图中的地形剖面为36°34′S纬线上某地,一房产开发商欲在山地南侧M处开发一处高档住宅楼,为保证住宅楼的采光条件,图中L的最小距离应为________。【解析】 由图分析可知:①地为回归线与极圈之间地区,②地为赤道,③地位于南回归线上;利用正午太阳高度的计算公式,结合四节气太阳直射点所在纬度可得到①地的确切纬度和P、Q对应的数值;住宅区开发需注意采光,特别是在冬至日时。