内容正文:
第2课时 地球公转及黄赤交角
课标要求
结合实例,说明地球运动的地理意义。
内涵解读
1.结合图示,描述地球公转的基本规律。
2.结合图示,理解黄赤交角的空间位置及影响。
核心点(一) 地球公转规律
[系统主干知识]
1.概念:地球绕太阳的运动。
2.方向
从东西方向描述
自西向东
从极地上空观察
北极:逆时针方向旋转;
南极:顺时针方向旋转
3.周期:365日6时9分10秒,叫作恒星年。
4.速度:地球在公转过程中,速度(线速度和角速度)是不断变化的。
图示
—
公转位置
时间
公转速度
A点
远日点
7月初
最慢
B点
近日点
1月初
最快
[建模综合思维]
地球公转轨道示意图的判读
1.基本判读要求
(1)判断公转方向——看南极上空还是北极上空
地球公转方向始终为自西向东,从南极上空看,公转方向为顺时针;从北极上空看,公转方向为逆时针。上图为南极上空俯视图,公转的方向为顺时针。(还有一个非常关键的点:地球自转方向和公转方向是一致的,两者可以互判。)
(2)判断“二分二至”点——先判断“二至”再判断“二分”
看是近日点还是远日点
近日点为1月初,接近冬至日;远日点为7月初,接近夏至日
看地轴的倾向
逆时针公转的地球,“左倾左冬,右倾右冬”,即地轴向左倾斜,左面为冬至,向右倾斜,右面为冬至
看太阳直射点的位置
连接太阳光线与地心,可以看出太阳直射点所在的半球。确定了二至日后,结合地球公转的方向即可判断春分日和秋分日
2.深入比较判断——区别“夏至日”与“远日点”“冬至日”与“近日点”
两者的时间不同
夏至日是在6月22日左右,远日点在7月初;冬至日是在12月22日左右,近日点在1月初
两者的位置不同
在公转轨道图上,远日点比夏至日位置靠东;近日点比冬至日位置靠东
3.分段描述速度——在二分二至日之间,地球公转速度的变化
由于在近日点附近,地球公转速度达到最大值;在远日点附近,达到最小值。所以在二分二至日分割的四个轨道区间内,地球公转速度变化是不一致的。
春分日—
夏至日
夏至日—
秋分日
秋分日—
冬至日
冬至日—
春分日
逐渐变慢
先变慢
后加快
逐渐加快
先加快
后变慢
[即时应用评价]
下图甲、乙表示地球公转轨道上一分日和一至日。完成1~2 题。
1.当地球公转到甲位置时,下列说法正确的是( )
A.此时为春分日,太阳直射点位于赤道将向北移动
B.此时为秋分日,太阳直射点位于赤道将向南移动
C.此时地轴与黄道面的夹角为90°
D.此时黄赤交角变为0°
2.地球由甲处公转到乙处过程中,廊坊的昼夜长短变化为( )
A.昼夜等长,昼变长 B.昼小于夜,昼变长
C.昼大于夜,昼变短 D.昼小于夜,昼变短
解析:1.B 2.D
第1题,由图可知,甲位置应为北半球秋分日,乙位置为北半球冬至日。因此太阳直射点从赤道向南移动,A错误、B正确。此时地球的黄赤交角约为23°26′,D错误。此时地轴与黄道面的夹角是66°34′,C错误。
第2题,地球由甲处公转到乙处过程中,也就是从北半球秋分日到冬至日的过程,太阳直射点由赤道向南回归线移动,在此期间北半球昼短夜长且白昼逐渐变短,黑夜逐渐变长。D正确。
3.读太阳光照图(图1)和地球公转轨道示意图(图2),完成下列各题。
(1)图1中北半球的节气为_______,位于“公转轨道示意图”中_____位置附近,由A到B地球的公转速度变化为________________。
(2)图1中D点此刻的地方时是_____时,若D为本初子午线,则此时北京时间为_____时。若D点的经度为120°E,则全球属新的一天的范围占全球的_______。
解析:第(1)题,读图1,图中晨昏线与南北极圈相切,且北极圈及其以北地区出现极昼,可以判断此时北半球为夏至;此时地球位于图2中的C位置;图2中A为冬至日,B为春分日,由A冬至日到B春分日,地球在公转轨道上经过近日点,所以公转速度先变快后变慢。
第(2)题, 图1中D点位于昼半球的中央经线上,地方时为12时;若D为本初子午线,即零时区为12时,北京东八区比零时区早8小时,则北京时间为20时;若D点的经度为120°E,则120°E为12时,则60°W经线为0时,则新一天的范围是:从60°W向东到180°,占全球的2/3。
答案:(1) 夏至 C 先变快后变慢
(2)12 20 2/3
核心点(二) 黄赤交角与太阳直射点的回归运动
[建模综合思维]
典题启动
圭表是我国古人根据正午日影长度确定节气的天文仪器。直立于平地上的柱或杆为表;水平放置测定表影长度的刻度板为圭。如图示意北京古观象台(40°N,116°E)的圭表。据此完成下面小题。
在地质历史时期黄赤交角是不断变化的。若黄赤交角变小,则古观象台圭表表影( )
A.冬至变长,夏至变短 B.冬至变短,夏至变长
C.春分变长,秋分变短 D.春分变短,秋分变长
[小题细作]
[答案] B
归纳建模
(一)黄赤交角及其影响
1.黄赤交角的角度关系——“一轴”“两面”“三角度”
“一轴”
地轴
“两面”
黄道平面和赤道平面
“三角度”
黄道平面和赤道平面的交角为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°
2.黄赤交角的意义
(1)黄赤交角的存在导致太阳直射点的回归运动
(2)黄赤交角的大小决定着太阳直射的范围,决定着回归线与极圈的度数,决定着五带的范围
①α=黄赤交角=回归线的纬度数=1/2太阳直射点移动的纬度范围=极昼(夜)的最大纬度跨度范围=1/2热带范围。
②β=90°-2α=北(南)温带纬度范围。
③μ=α=90°-极圈的纬度数=晨昏线纬度最高点移动的纬度范围=北(南)寒带的纬度范围。
3.黄赤交角变化的影响
(二)太阳直射点的回归运动
1.运动规律
(1)范围:南、北回归线之间。
(2)周期:1个回归年即365日5时48分46秒。
(3)时空对应
日期
太阳直射点位置及移动方向
春分日
3月21日前后
直射点位于赤道,之后直射点向北移动
夏至日
6月22日前后
直射点位于北回归线,之后直射点向南移动
秋分日
9月23日前后
直射点位于赤道,之后直射点向南移动
冬至日
12月22日前后
直射点位于南回归线,之后直射点向北移动
[微点拨]
①回归线之间,一年内直射两次;回归线上,一年内直射一次;回归线以外,太阳不直射。
②太阳直射北半球的时间比直射南半球的时间略长,直射北半球约186天,直射南半球约179天。
③太阳直射点移动速度,平均8°/月,2°/周。
2.关于太阳直射点移动与受热状况的关系
(1)太阳直射点移动使地球受热在时空上分布不均。
(2)地球受热变化可以通过昼夜长短、正午太阳高度变化来体现。
(3)昼长夜短反映地球受热时间长短,正午太阳高度反映地球受热强弱。
[即时应用评价]
图示中A平面为黄道平面,B平面为赤道平面。读图完成1~2题。
1.当太阳直射点位于图中P点时,北半球的节气应是( )
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
2.若图中②角比现在增大2°,则( )
A.黄赤交角变为25°26′
B.回归线的度数将变为24°26′
C.太阳直射的纬度范围将缩小4°
D.地球上出现极昼、极夜的纬度范围将扩大2°
解析:1.B 2.C 第1题,①角是黄道平面和赤道平面的夹角,即黄亦交角,度数为23°26′,故图中 P点位于北回归线上。太阳直射点位于北回归线,北半球的节气为夏至。第2题,图中②角为地轴与黄道平面的夹角,如果②角增大2°,则黄赤交角①角就减小2°,将变为21°26′,那么太阳直射点就在南北纬21°26′之间运动,太阳直射的纬度范围将缩小4°。地球上出现极昼、极夜的地区变为南北纬68°34′—90°,纬度范围将缩小2°。
读太阳直射点周年变化示意图,完成3~4题。
3.图中④点后的一周内,经常出现的地理现象是( )
A.皖北平原大部分正适合播种小麦
B.南极圈内开始出现极昼现象
C.天安门广场升国旗时间逐渐推迟
D.地球公转速度越来越快
4.9月15日太阳直射点的位置大约在( )
A.①②之间 B. ②③之间
C.③④之间 D.④①之间
解析:3.D 4.B
第3题,读图可知,④为冬至日(12月22日前后),其后一周内即为12月23日至12月29日之间。皖北平原大部分适合播种小麦的时间是9—10月份左右,A错误;南极圈内开始出现极昼现象的时间是秋分日(9月23日前后)之后,B错误;冬至日后一周内,太阳直射点逐渐向北移动,北京日出时间逐渐提前,天安门广场升国旗时间逐渐提前,C错误;地球公转速度1月初最快,12月23日至12月29日地球公转速度越来越快,D正确。
第4题,太阳直射点位于②(北回归线)时为6月22日前后,太阳直射点位于③(赤道)时为9月23日前后,故9月15日太阳直射点大约在②③之间,B正确。
[课时跟踪检测]
2024年2月10日是中华民族的传统节日——春节。下图为地球绕日公转二分二至日示意图。据此完成1~2题。
1.春节这一天太阳直射点( )
A.位于北半球,并向南移动
B.位于北半球,并向北移动
C.位于南半球,并向北移动
D.位于南半球,并向南移动
2.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
解析:1.C 2.D 第1题,据图判断,①为夏至日,时间为6月22日前后;③为冬至日,太阳直射点位于南回归线,时间为12月22日前后,根据地球的公转方向可以判断②为秋分日,④为春分日。2月10日为春节,该日位于冬至日与春分日之间,太阳直射点位于南半球,同时向北移动。第2题,地球公转的速度,在近日点最快,时间为1月初,远日点最慢,时间为7月初,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。
下图示意某地天文爱好者在一天中连续拍摄的太阳视运动轨迹,拍摄日期为北半球夏至日且M位于正南。读图,完成3~4题。
3.拍摄地点可能位于( )
A.23°26′S以南 B.23°26′S以北
C.23°26′N以南 D.23°26′N以北
4.此时,地球位于公转轨道的( )
A.M点 B.N点
C.近日点 D.远日点
解析:3.D 4.A第3题,拍摄日期为北半球6月22日前后,该日太阳直射点约位于北纬23°26′,若拍摄地点在北纬23°26′以北的地区,拍摄到的该日太阳最高处M位于正南方,若拍摄地点在北纬23°26′以南,拍摄到的该日太阳最高处M位于正北方。故选D。第4题,该日为6月22日前后。地球的公转方向为逆时针,地球位于近日点时,时间为1月初,地球位于远日点时,时间为7月初,因此,在地球公转轨道上,M点的时间最接近6月22日。A正确。
北京时间2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射升空。下图为二分二至日地球公转轨道示意图。据此完成5~6题。
5.神舟十六号载人飞船发射时,地球在公转轨道上的位置最接近图中的( )
A.① B.②
C.③ D.④
6.神舟十六号载人飞船发射时,纽约(西五区)华人观看电视直播的当地时间是( )
A.5月30日10时31分
B.5月29日10时31分
C.5月30日20时31分
D.5月29日20时31分
解析:5.B 6.D 第5题,载人飞船发射时间为北京时间2023年5月30日,接近夏至日,故地球在公转轨道上的位置接近图中的②位置,B正确。
第6题,载人飞船发射时间为北京时间2023年5月30日9时31分,纽约位于西五区,与北京时间(东八区)相差13小时,根据“东加西减”计算可知,载人飞船发射时,纽约(西五区)当地时间为5月29日20时31分,D正确。
下图是地球公转轨道示意图,P点是近日点,图中甲、乙、丙、丁四点将轨道均分成四等份。读图,完成7~8题。
7.地球在公转轨道上运动所用时间最少的一段是( )
A.甲→乙 B.乙→丙
C.丙→丁 D.丁→甲
8.2024年6月18日各大电商开展年中大促销活动,当时地球在公转轨道上的位置最接近( )
A.甲点 B.乙点
C.丙点 D.丁点
解析:7.A 8.C 第7题,根据所学知识可知,地球公转到近日点时,公转速度最快,远日点时公转速度最慢,图中P为近日点,公转速度最快,因而用时最少的是甲→乙,故选A。第8题,根据所学知识可知,近日点在1月初,远日点在7月初,结合图中公转方向,可知远日点位置在丙点和丁点之间,6月18日在7月初之前,因此最接近丙点,故选C。
下表为北京某地两日的日出、日落时间(北京时间)。据表完成9~10题。
日期
日出
日落
今日
06:28:24
18:21:48
明日
06:26:48
18:22:51
9.表中日期最接近( )
A.秋分 B.夏至
C.春分 D.冬至
10.下图表示地球公转速度年内变化,表中日期地球公转速度最接近( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
解析:9.C 10.B第9题,日落时间-日出时间=昼长,据此可计算出今日该地昼长为11小时53分24秒,明日昼长为11小时56分3秒。昼长十分接近12小时且昼长在逐渐变长,因此太阳直射点位于南半球,十分接近赤道且直射点向北移动,因此表中日期最接近春分,C正确。第10题,地球公转速度在近日点(1月初)处较快,远日点(7月初)处较慢。根据分析可知表中日期接近春分,即接近3月21日前后,此时地球位于近日点和远日点之间且公转速度逐渐变慢,因此最接近图中乙处,B正确。
传统路灯在季节更替时,如果不及时调整开关时间,会出现“天黑灯不亮,天亮灯也亮”的情况。如图为2月初某日,一位摄影师在过街天桥上拍摄的我国北方某城市中心商业街景观图。读图,完成11~12题。
11.调整时间前,该商业街两侧传统路灯出现“天黑灯不亮”的情况,可能出现在( )
A.元宵节前后 B.清明节前后
C.儿童节前后 D.教师节前后
12.该摄影师拍照时发现,落日恰好位于大街的另一端,则街道的走向大致为( )
A.南北走向 B.东北—西南走向
C.东西走向 D.西北—东南走向
解析:11.D 12.B 第11题,路灯亮一般为日落之时,天黑灯不亮,说明同样的时间已经日落了,即日落时间提前,昼变短了,太阳直射点在向南移。元宵节前后、清明节前后、儿童节前后太阳直射点都是向北移,A、B、C错误;教师节前后太阳直射点向南移,D正确。第12题,2月初的时候,太阳直射点在南半球,太阳日落西南,由此可判断出街道的走向是东北—西南走向,B正确。
如图为某日正午于北京某学校教室内拍摄的照片。读图,回答13~14题。
13.以下判断正确的是( )
A.教室的窗户朝向南
B.学生上午上课感到阳光耀眼
C.此时太阳辐射较弱
D.此时气温达到一日内最高值
14.此日之后的三个月,教室内的正午日照面积先变小后变大,该日可能为( )
A.1月12日 B.4月12日
C.7月12日 D.10月12日
解析:13.A 14.B 第13题,北京正午时间太阳在南方,有阳光照射,所以教室的窗户朝向南,A正确;上午时间不一定有太阳照射,B错误;正午太阳辐射强,C错误;一日气温最高值在14时左右,D错误。第14题,正午照射面积先变小后变大,说明太阳高度先变大,后变小。4月12日至6月22日,太阳直射点向北移动,太阳高度变大,照射面积变小,6月22日后,太阳直射点向南移动,太阳高度变小,照射面积变大,B正确。
杭州(30°16′N,120°12′E)、乌鲁木齐(43°48′N,87°36′E)的两位高中地理老师,相约于2023年10月30日拍摄当地日出或日落景观,乌鲁木齐该日昼长约10小时20分。据此完成15~16题。
15.该日在乌鲁木齐拍摄照片的北京时间和镜头朝向,最符合的是( )
①4:03 东偏北 ②8:59 东偏南
③17:10 西偏北 ④19:20 西偏南
A.①② B.③④
C.②④ D.①③
16.此时地球的轨道位置最接近图2中的( )
A.P处 B.Q处
C.L处 D.N处
解析:15.C 16.B 第15题,根据乌鲁木齐2023年10月30日的昼长(约10小时20分)可计算出该日此地日出地方时是6:50左右,此时北京时间约是8:59左右,太阳在东偏南,照相机镜头朝向是东偏南,②正确;然后再计算该日日落地方时是17:10左右,此时北京时间是19:20左右,此时太阳在西偏南天空,照相机镜头朝向是西偏南,④正确。综上所述,②④正确,C对。第16题,10月30日是北半球秋季,地球运行在秋分日到冬至日的轨道段。观察图2,PQ两处比LN更靠近近日点。注意图中的公转箭头是顺时针,结合所学知识,判断出Q点位于秋分日向冬至日的公转轨道段,此时地球的轨道位置最接近Q处,B对。
地球上有一个地方,地面覆盖着厚厚的冰雪,太阳一年只升落一次,有半年时间太阳永不落下,全是白天,称为“极昼”,有半年时间见不到太阳,全是黑夜,称为“极夜”。如图示意该地太阳升起的景观。据此完成17~18题。
17.图示地点指的是( )
A.北极圈 B.南极圈
C.北极 D.南极
18.该地太阳升起的日期大约在( )
A.3月21日前后 B.6月22日前后
C.9月23日前后 D.12月22日前后
解析:17.D 18.C 第17题,根据材料信息“地球上有一个地方,地面覆盖着厚厚的冰雪”,且一年中有极昼与极夜现象出现,这个地方应该是南极,南极大陆98%的地域终年为冰雪所覆盖,冰雪平均厚度达2 000多米,D正确;南极圈和北极圈一样,是地球上地域的划分界限,是在地球上划分的五个气候带当中的一个分带,指的是南北纬66°34′这条纬线,纬线是一个圆圈,除了夏至日和冬至日,该条纬线无法被完全照亮或覆盖,A、B错误;北极附近为海洋,C错误。故选D。第18题,根据材料分析可知该地为南极,结合太阳直射点的移动规律,秋分时太阳直射点在赤道上(0°),此后继续南移,因此该地太阳升起的日期应该是秋分日前后,即9月23日前后,南极地区开始出现极昼现象,C正确。
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