内容正文:
地球的运动
总结提升 单元统整学习
第一章
①________ ②________ ③________ ④________ ⑤____________ ⑥________ ⑦________________
知识体系构建
运动速度
产生时差
发生偏转
昼夜长短
正午太阳高度
四季更替
太阳直射点的移动
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探究主题一 太阳视运动及其应用
1.室内遮阳与太阳视运动
[情境素材]
广东汕头(23°26′N,117°E)某建筑南墙屋檐上加装电子遮阳板,自动控制其仰角,使电子遮阳板和每日的正午太阳光线垂直,当日内遮阳板不再调整。有业主计划在遮阳板上加装光伏面板,用于太阳能发电。下图示意该建筑及遮阳板结构。
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[思考]
(1)指出该地遮阳板与屋顶平行的时间,并说明理由。
(2)在晴朗的天气状况下,分析春分日从日出到日落南大门所在墙面的光照强度变化。
提示:(1)时间:夏至日(6月22日前后)。
理由:该地位于北回归线上,夏至日太阳直射北回归线,正午太阳高度达到90°,遮阳板仰角为0°,与屋顶平行。
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(2)(遮阳板朝正南方,对来自东西两侧的光照遮挡效果弱。)日出后,随着太阳高度的增大,南墙面光照强度逐渐增强;随着太阳方位由东转南,遮阳板的遮阳效果增强,南墙面光照强度再逐渐减弱,直至正午;正午之后,随着太阳方位由南转西,遮阳板的遮阳效果减弱,南墙面光照强度再逐渐增强;随着太阳高度的下降,光照强度再逐渐减弱。
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2.室内采光与太阳视运动
[情境素材]
下图为北京(约40°N)某房地产公司开发的一梯两户多层商品房平面图。
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[思考]
(1)说出我国北方地区传统民居的一般朝向,并从太阳视运动角度说明原因。
(2)甲、乙两套商品房中上午日照条件较好的是哪一套?为什么?
提示:(1)坐北朝南。我国北方位于北回归线以北,冬季低温寒冷,正午太阳位于正南,房屋坐北朝南,采光条件好,利于室内升温。
(2)乙。上午太阳位于偏东方向,可以透过东墙上的窗户照进室内,增加室内日照面积。
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3.户外广场舒适度与太阳视运动
[情境素材]
某团队根据光照情况对上海某广场进行冬夏季节舒适区的划分(如下图所示)。该广场四周皆有高大城市建筑。太阳辐射是广场主要的能量来源,广场的小气候环境受到太阳辐射的直接影响。
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[思考]
(1)从采光角度,分别说明该广场冬季舒适区和夏季舒适区的形成原因。
(2)该广场夏季不适区的面积最大,试提出合理化改造建议。
(3)相较于上海,分别比较北京相同规模且周边建筑相同的广场冬季舒适区和夏季舒适区面积的大小,并简述理由。
提示:(1)冬季北半球太阳高度角小,建筑物影子长,广场北部的太阳辐射未受到南部高大建筑物阻挡,较为温暖舒适;夏季北半球太阳高度角大,建筑物影子短,且太阳东升西落,广场西部高大建筑物在炎热的下午时段可以阻挡太阳辐射,形成凉爽舒适区域。
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(2)夏季该广场大面积受到太阳辐射,气温较高,不够舒适,因此可以采取建设喷泉、建设人工湖、植树造荫、建设公园、种植花草等方式为广场降温,从而扩大舒适区面积。
(3)北京相同规模的广场冬季舒适区面积减小,夏季舒适区面积增大。理由:由于北京纬度高于上海,因此北京广场上建筑物的影子全年都更长;冬季广场受太阳照射的面积减小,夏季受建筑物遮挡的区域更大。
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探究主题二 地球运动与传统文化
1.古代的日晷计时
[情境素材]
古诗中有一句“昼晷已云极,宵漏自此长”。晷指日晷,漏指漏壶,都是古代计时仪器。其中,日晷是利用日影计时,某同学绘制了日晷计时示意图(如下图所示)。
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[思考]
(1)用地理术语解释翻译“昼晷已云极,宵漏自此长”这句诗,并推断此诗句描写的节气。
(2)描述我国北方某地夏至日一天中从日出到日落,晷针投影在晷面上划过的轨迹,并说出影响日晷计时效果的自然原因。
提示:(1)白昼已经达到最长,此日之后夜渐长;夏至。
(2)轨迹:由西南顺时针移向东南。
影响原因:昼夜变化,天气阴晴状况。
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2.圭表与四季更替
[情境素材]
圭表是古代度量日影长度的一种天文仪器,它由“圭”和“表”两个部件组成。圭是平放的有刻度的尺,表是直立的标杆,置于圭的一端且与圭垂直,古人通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化。下面图1为我国北方某地区正午表影的年变化示意图(表影顶端在甲、丙之间移动),图2为二分二至日地球的位置示意图。
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[思考]
(1)说明我国北方地区利用圭表确定方向的方法。
(2)指出图1中表影顶端位于甲,且向乙移动过程中,地球位于图2中的哪个时段,并说明该时段地球公转速度的变化状况。
(3)指出图1中表影顶端自乙向丙移动过程中,北京的昼夜变化状况。
提示:(1)一天中,表影最短时,表影指向正北方。
(2)时段:b~c时段。地球公转速度的变化状况:先变慢,再变快。
(3)表影顶端位于乙时,北京昼夜等长;向丙移动过程中,北京昼短夜长,且昼渐短夜渐长。
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3.二十四节气与时令
[情境素材]
二十四节气被誉为“中国的第五大发明”,被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。它是根据地球在黄道上的位置变化而制定的,每个节气分别对应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置。二十四节气既是历代政府颁布的时间准绳,也是指导农业生产的指南针,还是日常生活中人们预知冷暖的依据。下图为我国二十四节气对应地球在公转轨道上的位置示意图。
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[思考]
(1)2023年的春节为1月22日,指出该日最接近的节气并描述此时我国的昼长状况。
(2)分析立春至立夏期间,北京日出方位的变化特点。
(3)分析2023年国庆节至2024年元旦期间,北京正午太阳高度的变化规律。
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提示:(1)大寒;白昼较短,但逐渐变长。
(2)立春到春分,太阳直射南半球,并向北移动,北京日出方位由东南逐渐向正东方向变化;春分日,太阳直射赤道,北京日出方位为正东方向;春分到立夏,太阳直射北半球,并向北移动,北京日出方位由正东方向逐渐向东北方向变化。
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(3)2023年10月1日(国庆节)至2023年12月22日(冬至日),太阳直射南半球并向南移动,北京的正午太阳高度逐渐减小;2023年12月22日(冬至日),太阳直射南回归线,北京正午太阳高度达到一年中的最小值;2023年12月22日(冬至日)至2024年1月1日(元旦),太阳直射南半球并向北移动,北京正午太阳高度逐渐变大。
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(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。下左图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。下右图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。
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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
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D
A
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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。第2题,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
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解析
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。
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(2023·山东卷)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形,生肖鼠位于正北方,小明在圆中心竖立一根细杆,以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。据此完成3~4题。
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3.该地夏至日地方时16:00时,杆影指向( )
A.生肖虎 B.生肖虎与兔之间
C.生肖兔 D.生肖兔与龙之间
4.11月至次年2月,一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为( )
A.5个 B.6个
C.7个 D.8个
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D
A
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解析
第3题,图中信息可知,北京时间9:20杆影指向正西,当地经度为105°E,此时当地地方时应为8:20,太阳位于正东,一天之中太阳方位关于地方时正午(正南)对称,此日当地地方时15:40太阳应位于正西,则地方时16:00太阳应位于西北方向,杆影应指向东南,读图可知,生肖虎、生肖虎与兔之间均在东北方向, 生肖兔在正东,只有生肖兔与龙之间在东南,D项符合题意,排除A、B、C项。第4题,太阳视运动变化角度为15°/小时,图中两个相邻的生肖石像间隔的圆心角为30°,11月至次年2月,太阳直射南半球,当地太阳东南升、正午在正南、西南落,杆影日出指向西北、正午指向正北、日落指向东北,因此一日内被杆影转过的角度小于180°,指向的生肖石像个数少于6个,最多为5个,A项正确,B、C、D项错误。
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(2023·浙江6月卷)塔式光热发电是利用成千上万个独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚集到镜场中心的集热塔,通过能量转换来发电。下图1为青海某地塔式光热发电场景观图,图2为定日镜工作原理示意图。据此完成5~6题。
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5.与浙江省相比,当地布局光热发电场的优势区位因素有( )
①土地 ②太阳辐射 ③劳动力 ④电网分布
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
6.定日镜工作期间,镜面朝向(图2所示)的水平和垂直转动方向分别是( )
A.顺时针 先逆时针后顺时针
B.顺时针 先顺时针后逆时针
C.逆时针 先顺时针后逆时针
D.逆时针 先逆时针后顺时针
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A
B
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解析
第5题,与浙江相比,青海地广人稀,多荒漠戈壁,可用作光热发电的土地广,①正确;与浙江相比,青海为温带大陆性气候,多晴天,太阳辐射强,②正确;与浙江相比,青海劳动力少,③错误;青海电网分布稀疏,不利于电力输出,③④错误。第6题,定日镜随太阳方位的变化而变化的,而太阳在一天之中方位的变化是顺时针的,所以定日镜面的水平转动方向也为顺时针的,C、D项错误;太阳高度角在一天中先增大,后减小,为了获取更强的太阳辐射,一天中要保证定日镜镜面始终可以将太阳光线反射到集热塔上,镜面在垂直方向上与地面的夹角应先减小,后增大,所以在垂直于地面的剖面图上看,镜面在垂直方向的变化应为:先为顺时针,后为逆时针,B项正确,A项错误。
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谢 谢
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