内容正文:
第二节 地球的公转
第1课时 公转特征、黄赤交角及其影响和正午太阳高度的变化
课程标准
素养解读
结合实例,说明地球运动的地理意义。
区域认知:结合材料,掌握不同区域正午太阳高度的大小和变化,理解太阳高度的时空分布规律。
地理实践力:通过观察地理课件的演示,了解地球公转的轨道形状、方向、周期和速度。通过绘制黄赤交角和太阳直射点移动轨迹示意图,掌握太阳直射点的移动规律。
综合思维:通过观察模拟动画,比较太阳高度和正午太阳高度,理解正午太阳高度的空间和时间分布规律。
知识点一 地球公转
1.轨道
地球绕太阳运行叫作公转,其路径称为公转轨道。
2.特点
(1)公转轨道:近似正圆的椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(2)方向:自西向东,与地球自转方向相同。
(3)周期:约为365日6时9分10秒,即一个恒星年。
(4)速度
位置
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
1月初
较快
B点
远日点
7月初
较慢
[思考]
1.“五一”劳动节至“六一”儿童节期间,地球公转速度怎样变化?
提示:地球公转速度越来越慢。
知识点二 黄赤交角及其影响
1.定义:黄道面与赤道面之间的夹角。
2.角度关系
(1)地轴总是与赤道面垂直,地轴与黄道面的夹角约为66.5°,与黄赤交角二者互余。
(2)南北回归线的度数=黄赤交角的度数;南北极圈度数=90°-黄赤交角度数。
3.影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动,并且有如下规律:
太阳直射点在南北回归线之间往返运动的周期为365日5时48分46秒,叫作一个回归年。
[思考]
2.北半球夏半年的日数是186天,冬半年的日数是179天,造成这种日数差异的原因是什么?
提示:由于地球绕日公转的速度随日地距离不同而略有变化,在(北半球)夏半年公转速度较慢,用时多;而(北半球)冬半年公转速度较快,用时较少。故北半球夏半年比冬半年时间长。
知识点三 正午太阳高度的变化
1.太阳高度
(1)概念:太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图1所示)。
图1 太阳高度角示意图 图2 正午太阳高度图
(2)大小:在太阳直射点上,太阳高度为90°;在晨昏线(圈)上,太阳高度为0°。
(3)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图2所示)。
2.变化规律
(1)正午太阳高度的空间(纬度)变化规律
二分二至日正午太阳高度分布示意图
①夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减,如图中c折线所示。
②冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减,如图中a折线所示。
③春、秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减,如图中b折线所示。
④由上述可归纳出,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度的时间(季节)变化规律(以北半球为例)
节气
最大值地区
最小值地区
夏至日
北回归线及其以北地区
南半球各纬度地区
冬至日
南回归线及其以南地区
北半球各纬度地区
二分日
赤道
极点
[思考]
3.从改善住宅采光条件考虑,我国南北方楼间距有何差异?
提示:从改善住宅采光条件考虑,由于北方的正午太阳高度相对南方地区较小,为使楼房底层获得较好的采光,北方楼间距一般应大于南方。
探究点一 黄赤交角及其影响
每年夏至中午,在广西桂平北回归线标志公园内,游人从四面八方赶来,争相观看北回归线上瞬间的自然奇观——窥阳孔下睹骄阳。可真正领会到地球斜着身子在黄道十二宫之间转动,太阳直射在南北回归线之间摆动的大自然奥秘。太阳光经此孔直射在正下方“广西壮族自治区地图”的桂平点上。标志的东西方向嵌有宽5 cm,长20多米的北回归线标志指示线,也是热带与温带的分界线,站在这里可以一只脚踩在热带上,另一只脚踩在温带上。站在标志正中的桂平点上发音,声音特别洪亮,好似使用麦克风一样,在该处相距18 m的南北两地说悄悄话,竟似通电话般清晰,沿东—西弦线分别向外延伸,洪亮贯顶的声音逐渐减弱,极为有趣。
根据上述材料,探究以下问题。
1.分析南北回归线的纬度是根据什么确定的。
提示:因地球自转与公转的轨道平面不重合,二者之间存在着23.5°的夹角,由此确定了回归线的度数。
2.分析连续两次太阳光经窥阳孔直射正下方的“桂平点”现象的时间间隔是多少。
提示:应是一个回归年,即365天5时48分46秒。
1.黄赤交角的特点
黄赤交角是地球的自转轨道平面和公转轨道平面的夹角,其本质是一个面面角,其在静止和绕日的运动中具有不同的特点,具体如下:
(1)静态特征:一轴、两面、三角度
特点
含义
一轴
地轴(自转轴,与赤道面垂直)
两面
黄道面
地球公转的轨道面
赤道面
地球自转的平面,与地轴垂直
三角
度