1.2 第2课时 地球公转的地理意义(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中地理选择性必修第一册（人教版）

第2课时　地球公转的地理意义 课标展示 素养考查 　　结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.结合实例分析，理解昼夜长短变化的规律。(综合思维) 2.通过观察总结，掌握正午太阳高度的变化规律。(地理实践力) 3.结合材料，分析四季更替的原因及五带的划分。(综合思维) 一、昼夜长短和正午太阳高度的变化 1．昼夜长短的变化 (1)昼弧和夜弧：晨昏线将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧，如下图： (2)特点 (3)变化规律(以北半球为例) 时间 自春分日至秋分日 (夏半年) 自秋分日至春分日 (冬半年) 春、秋 分日 太阳直射点的位置 北半球 南半球 赤道 昼夜长短 昼长夜短 昼短夜长 昼夜等长 分布规律 纬度越高，昼越长，北极附近出现极昼现象 纬度越高，昼越短，北极附近出现极夜现象 — 特殊现象 夏至日，北半球昼最长，夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼 冬至日，北半球昼最短、夜最长，北极圈及其以北地区皆为极夜 — 2.正午太阳高度的变化 (1)太阳高度和正午太阳高度 太阳光线与地平面的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图1所示)。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)空间(纬度)变化规律 ①春分日和秋分日：由赤道向南北两方降低。 ②夏至日：由北回归线向南北两方降低。 ③冬至日：由南回归线向南北两方降低。 (3)时间(季节)变化规律 地区 最大值 最小值 北回归线及其以北的纬度带 夏至日 冬至日 南回归线及其以南的纬度带 冬至日 夏至日 南北回归线之间 太阳直射时 太阳直射点在另一半球的回归线上时 (4)太阳直射点 ①南北回归线之间：每年太阳直射两次。 ②南北回归线上：每年太阳直射一次。 ③南北回归线之外：每年太阳不会直射。 [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交角。 2太阳入射光线与地平面交角为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若太阳高度为90°，必须同时满足“时间＋地点”两个条件：一是时间为当地正午，地方时为12点；二是地点为直射点。 二、四季更替和五带划分 1．四季更替 (1)成因：由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成四季。 (2)划分 类型 天文四季 气候四季(北温带) 范 围 春季 过渡季节 3、4、5月份 夏季 白昼最长、正午太阳高度最高的季节 6、7、8月份 秋季 过渡季节 9、10、11月份 冬季 白昼最短、正午太阳高度最低的季节 12、1、2月份 2.五带划分 (1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。 (2)具体划分 二十四节气与地球运动规律 1．推断日期→每个节气15天→结合已知日期(春分、夏至、秋分、冬至)就近推断。 2．昼夜长短变化与正午太阳高度的推断：结合昼夜长短变化与正午太阳高度的时空变化规律——“来增去减”“近大远小”。 3．寻找对称点 (1)关于夏至或冬至对称的节气→同一地点昼夜长短、正午太阳高度、日出日落方位均相同，如小暑与芒种，立夏与立秋，小雪与大寒，寒露与惊蛰等。 (2)关于春分或秋分对称的节气→同一地点昼夜长短相反，日出日落方位不同，如惊蛰与清明，立春与立夏等。　 1．绘图题 在图中标注晨线、昏线；标注6时、12时、18时。 [提示]　弧AB为晨线，弧BC为昏线，A为6时，C为18时，12时标注在B点延长到赤道的交点。 2．判断题 (1)太阳直射某地时，该地一定昼最长、夜最短。(　　) (2)赤道上总是6时日出，18时日落。(　　) (3)某地正午太阳高度最大时，昼最长、夜最短。(　　) (4)我国各地四季更替都很明显。(　　) [提示]　(1)×　太阳直射某地时，该地所在半球一定昼长夜短，但不一定昼最长、夜最短。只有当太阳直射该地所在半球的回归线时，该地才会昼最长、夜最短。 (2)√　赤道上总是昼夜平分，因此总是6时日出，18时日落。 (3)×　位于南北回归线之间的区域，其太阳直射时，正午太阳高度最大，但并不是昼最长、夜最短。 (4)×　我国温带地区的四季更替明显，位于热带的地区则不明显。 要点一　昼夜长短的变化 材料　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。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。 [问题探究] (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？ (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？ (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？ [提示]　(1)最好选择暑假去，因为此时为夏季，白天时间长，游览时间充足。 (2)升旗时间是由日出时间确定的，日出日落时间是与昼长直接相关的。由于地球的公转，北京的昼长是随季节有规律变化的。 (3)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，北京的昼长先变短，12月22日昼长最短，然后再变长。 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： 1．昼夜长短变化的规律 (1)对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南、北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后时间相同的两日期，昼夜长短相同。 (2)递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长；另一半球相反。 (3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。 (4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。 2．昼夜长短的计算方法 (1)利用已知的日出或日落的地方时来求算 一个地区一天的日出和日落时间反映了该日的昼夜长短状况。白昼以12点为界，上午与下午时间间隔相等；黑夜以午夜(0点或24点)为界，上半夜与下半夜时间间隔相等。 因此已知某地某一天的昼长，可求出该日的日出、日落时间(地方时)，其方法为： 日出时间＝12－　日落时间＝12＋ 相反，根据某地某一天日出日落时间可计算昼长、夜长，其方法为： 某地昼长＝日落时间－日出时间＝(正午12点－日出时间)×2＝(日落时间－正午12点)×2 某地夜长＝(子夜24点－日落时间)×2＝(日出时间－子夜0点)×2 (2)利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算 方法是：昼长＝白昼弧度数/15°(单位：小时)，即在日照图上某条纬线与晨昏线有两个交点，两点之间在昼半球的弧度数/15°，就是白昼的小时数。　 (2023·海南卷)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。图1为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。图2为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成1～2题。 1．观测当日(　　) A．甲地昼长夜短 B．乙地昼短夜长 C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长 2．甲地位于乙地(　　) A．东南 B．西南 C．东北 D．西北 [解题导引]　获取和解读信息 获取信息 解读信息 文字信息 对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时 通过日影方位变化可以判断地方时；根据日影长度变化可以判断正午太阳高度 图像信息 甲地日影变化图，乙地正午时刻的太阳高度示意图 (1)甲地太阳从正东升起，正西落下，说明昼夜平分，应为二分日。 (2)甲地地方时6时日出，18时日落，对应北京时间为5：40，乙地正午太阳高度为30° [尝试解答]　1.________　2.________ 解析　第1题，读图可知，甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分；甲地正午日影朝北，说明太阳直射点没有直射甲地。据此可知，该日为春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，甲、乙两地昼夜等长，D正确，A、B、C错误。故选D。第2题，根据上题可知，此日为春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，地方时6时日出，18时日落。甲地北京时间5：40日影朝正西，正值日出，因此可推知甲地位于125°E；乙地日影朝正北方向时为正午12：00，对应北京时间12：20，可知乙地位于115°E，因此甲地位于乙地偏东方。甲、乙两地该日正午日影均朝北，说明两地位于北半球。甲地当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等，说明其正午太阳高度为45°，而乙地正午太阳高度为30°，小于甲地正午太阳高度，因此甲地纬度更低，位于乙地偏南方。综上所述，甲地位于乙地的东南方，A正确，B、C、D错误。故选A。 答案　1.D　2.A (2023·鞍山六校高二期中)下表是我国三个不同城市某段时间的日出与日落时刻(北京时间)统计表。读表，完成1～2题。 地点 当日 次日 日出 日落 日出 日落 甲 5：09 18：33 5：08 18：34 乙 6：33 19：39 6：32 19：40 丙 4：20 18：40 4：18 18：42 1.表中三个城市按纬度由高到低的排序是(　　) A．甲、乙、丙 B．丙、甲、乙 C．乙、丙、甲 D．甲、丙、乙 2．丙地在乙地的哪个方向(　　) A．东北 B．西北 C．西南 D．东南 解析　第1题，根据计算，三个城市均昼长夜短，说明三个城市正值夏半年，其中丙的昼长最长，其次为甲，乙的昼长最短，我国位于北半球，根据夏半年北半球纬度越高，白昼越长的规律判断，三个城市按纬度由高到低的排序是丙、甲、乙。故选B。第2题，丙地的白昼长于乙地，并且两地昼长都大于12小时，此时为北半球夏半年，纬度越高，昼越长，所以丙地纬度高，在乙地的北面。乙地正午时的北京时间＝日出时刻＋1/2昼长＝13：06，即乙地正午12：00时，北京时间为13：06，所以乙地在120°E西面；同理可计算出丙地正午12：00时，北京时间为11：30，丙地在120°E东面，所以丙地在乙地的东面，综上所述，丙地在乙地的东北方。故选A。 答案　1.B　2.A (2023·温州期中)下图为6月2日一摄影师拍摄的杭州西湖“雷峰夕照”的照片。据此完成3～4题。 3．此日杭州(　　) A．昼长大于广州，且昼渐长 B．昼长大于广州，且昼渐短 C．昼长小于广州，且昼渐长 D．昼长小于广州，且昼渐短 4．若要在同样的地点拍摄相同的照片，拍摄日期和地点最可能是(　　) A．7月12日雷峰塔的东南方向 B．7月12日雷峰塔的东北方向 C．12月2日雷峰塔的东南方向 D．12月2日雷峰塔的东北方向 解析　第3题，6月2日太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，纬度位置越高昼越长，杭州的纬度位置高于广州，昼长更长；此时太阳直射点向北移动，北半球各地昼渐长夜渐短。故选A。第4题，同一地点关于夏至日或者冬至日对称的两天，日出日落方位相同，此时为6月2日，则其关于夏至日对称应为7月12日；太阳直射点位于北半球，日落方位位于西北，拍摄地点应位于雷峰塔东南。故选A。 答案　3.A　4.A 要点二　正午太阳高度的变化 材料一　随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，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。 材料二　下图为济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。 [问题探究] (1)材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？ (2)材料二中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度？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？ [提示]　(1)正午太阳高度。 (2)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，全球正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。 1．正午太阳高度的变化 (1)正午太阳高度的纬度变化 正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 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。 (2)正午太阳高度的季节变化 “来增去减”规律：同一地点，正午太阳高度随着季节作有规律的变化，直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示： (3)不同纬度正午太阳高度的“数值”特征 (4)看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度 ①南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。 ②回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。 ③极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。 2．正午太阳高度的计算方法 公式：H＝90°－两点纬度差。 注：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如下图所示： 当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度： H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 C点(23°26′S)正午太阳高度： H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。 3．正午太阳高度的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达到一天中的最大值时，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，正午太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律是日出最长正午最短日落最长，且日影方向与太阳方向相反。 (4)计算楼间距 一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。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(如图)，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＝h·cot H。 (5)计算热水器安装角度 应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋H＝90°(如图)。 (2022·广东卷)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成1～2题。 1．符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是(　　) 2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值(　　) A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．持续不断变大 D．始终保持不变 [解题导引]　获取和解读信息 第一步：获取信息 (1)我国3名航天员进入距离地表约400 km的中国空间站。 (2)2021年10月16日发射，2022年4月16日，航天员安全返回地球。 第二步：解读信息 (1)在航天员驻留期间，地球绕日公转经过了近日点，近日点公转角速度较快。 (2)在航天员驻留期间，两地始终都位于太阳直射点以北，两地与太阳直射点的距离变化始终一致。 [尝试解答]　1.________　2.________ 解析　第1题，在10月16日到1月初，空间站绕太阳运动角速度在变快，1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变慢。故选A。第2题，在航天员驻留期间，两地始终位于太阳直射点以北，则两地与太阳直射点的距离变化始终一致，则两地正午太阳高度角的变化始终一致，保持不变，两地正午太阳高度角的变化始终为两地纬度之差。故选D。 答案　1.A　2.D (2023·吉林高二期中)吉林(126°33′E,44°N)某同学对传统的太阳能热水器进行了改造(下图)。为使集热效率达到最高，应保持正午太阳光与集热板垂直。据此完成1～2题。 1．集热板与地面夹角最大值与最小值分别为(　　) A．46°52′　23°52′ B．69°26′　22°34′ C．66°34′　22°34′ D．67°26′　20°34′ 2．若采用“立竿测影”的方法测定某日太阳直射点的纬度时，必须观测和记录的数据(竹竿长度已知)是(　　) A．日最短竿影长度 B．日最短竿影方位 C．北京时间 D．白昼长度 解析　第1题，读图可知，集热板与地面夹角应与太阳高度角互余；当地纬度为44°N，最大太阳高度为90°－(44°－23°26′)＝69°26′，夹角应为90°－69°26′＝20°34′；最小太阳高度应为90°－(44°＋23°26′)＝22°34′，因此夹角应为90°－22°34′＝67°26′。故选D。第2题，兴趣小组必须要记录最短的竿影长度，这样才能根据竹竿和竿影的长度计算出正午太阳高度角，进而根据正午太阳高度计算公式计算出当日太阳直射点的纬度。故选A。 答案　1.D　2.A (2023·沧州高二期中)下图为世界四地一年内正午太阳方向及正午太阳高度变化图。据此完成3～4题。 3．图中四地，位于北半球的是(　　) A．Ⅰ、Ⅱ B．Ⅱ、Ⅳ C．Ⅱ、Ⅲ D．Ⅲ、Ⅳ 4．Ⅱ与Ⅲ地具有的共同特点是(　　) A．均位于太阳直射的最高纬度 B．均位于南北纬23°26′之间 C．正午太阳方位全年相同 D．一年接受两次太阳直射 解析　第3题，读图可知，Ⅱ地最大正午太阳高度为90°，且正午太阳位于正南天空，应位于北回归线上，同理Ⅲ地位于南回归线上；Ⅳ地正午太阳高度大于0°的时段，太阳均位于正南天空，且正午太阳高度为0°时，Ⅳ为极夜现象，因此应位于北极地区，故Ⅱ、Ⅳ两地均位于北半球。故选B。第4题，图中显示Ⅱ与Ⅲ地能够接受太阳直射，但除直射外，两地的正午太阳方向没有变化，即Ⅱ地始终在南，Ⅲ地始终在北，说明两地分别位于北回归线和南回归线，是太阳直射的最高纬度，一年内仅接受一次太阳直射。故选A。 答案　3.B　4.A [教学心得] ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 学科网（北京）股份有限公司 $$