内容正文:
第二节 地球的公转
第1课时 地球公转的特征
课标展示
素养考查
结合实例,说明地球公转运动的地理意义。
1.借助多媒体课件了解地球公转的基本特征,初步学会近、远日点的判断方法。(区域认知、综合思维)
2.能够绘制黄赤交角,并解释黄赤交角大小与太阳直射点的关系。(地理实践力、综合思维)
3.结合太阳直射点移动轨迹示意图,说明太阳直射点的移动规律。(综合思维)
[对应学生用书P17]
一、地球公转
1.概念:地球绕__太阳__运行叫作公转,其路径称为__公转轨道__。地球公转轨道是一个近似正圆的__椭圆__,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2.方向:自__西__向__东__。
3.速度
(1)平均角速度:每天移动约59′。
(2)平均线速度:约为30千米/秒。
4.周期:地球公转一周所需要的时间为365日6时9分10秒,即一个__恒星__年。
[特别提醒] 北极地区极昼天数比南极地区多几天,因为北半球夏半年地球公转的速度较慢(经过远日点处);冬半年则相反。
二、黄赤交角及其影响
1.概念:地球公转轨道面叫作__黄道__面,过地心并与地轴垂直的平面称为__赤道__面。黄道面与赤道面之间的夹角叫作黄赤交角。目前的黄赤交角约__23.5°__,地轴与黄道面之间的夹角约__66.5°__。
2.影响:地球在公转过程中,地轴的__空间指向__和__黄赤交角__的大小,在一定时期内可以看作是不变的。因此,地球在公转轨道的不同位置,地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的。
[名师点睛] 若黄赤交角变大,热带、寒带范围变大,温带范围变小。
3.太阳直射点的移动
(1)概念:太阳直射点在__南北回归线__之间的往返运动,称为太阳直射点的回归运动。
(2)规律
(3)周期:太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒,叫作一个__回归__年。
1.判断题
(1)地球位于近日点时,北半球是夏季;地球位于远日点时,北半球是冬季。( )
(2)春分日和秋分日的黄赤交角为零。( )
(3)黄赤交角变大,热带和寒带范围将变大。( )
(4)9月23日至次年1月5日,太阳直射点一直向南移动。( )
(5)地球公转速度最快的是1月初。( )
提示 (1)× 每年1月初,地球处于近日点附近,为北半球的冬季;7月初,处于远日点附近,为北半球的夏季。
(2)× 地球公转时,地轴的空间指向保持不变,因此黄赤交角的大小不因季节而变化。
(3)√ 黄赤交角变大,热带和寒带范围将变大,温带范围变小。
(4)× 9月23日至12月22日,太阳直射点一直向南移动;12月22日至1月5日期间太阳直射点向北移动。
(5)√ 1月初,地球公转至近日点附近,公转速度最快。
2.选择题
读黄道面与赤道面的交角图,完成(1)~(2)题。
(1)下列叙述正确的是( )
A.目前的黄赤交角是66.5°
B.图中角α是黄赤交角
C.地轴与黄道面的交角就是黄赤交角
D.黄赤交角度数即是南北回归线的度数
(2)为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响,假设黄赤交角变为0°,不可能出现的现象是( )
A.太阳终年直射赤道
B.全球全年无四季变化
C.地球上热量分配将会均匀
D.全球全年都是昼夜平分
答案 (1)D (2)C
[对应学生用书P18]
要点一 地球公转的特征
材料 每年1月初,地球公转到近日点附近,此时为北半球冬季,7月初,地球公转到远日点附近,此时为北半球夏季。每年1月初,当地球位于近日点的时候,距离太阳最近,比在远日点的时候近了大约500万千米,也就是会接受到更多的太阳辐射能,所以此时地球大气层的平均温度会达到全年的最高值。
[问题探究]
1月初地球得到了更多的太阳辐射,但为什么我们却是处在一年中最寒冷的冬季呢?
提示 对于南北半球气温影响较大的是太阳直射点的位置。1月初,太阳直射点位于南回归线附近,南半球正午太阳高度较高,白昼较长,处在炎热的夏季;而北半球此时正是一年中正午太阳高度最低的时段,白昼也较短,所以处在寒冷的冬季。
地球公转轨道图中二分二至的判读方法
先定“二至”,再结合地球公转的方向定“二分”(基本上左右两个被固定为二至;上下两个被固定为二分)。
(1)日地距离法——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。
如下图,A点为近日点,应为冬至日前后,B点为远日点,应为夏至日前后,再结合地球的公转方向判断C为春分日前后,D为秋分日前后。
(2)看北地轴的指向
“左倾左冬,右倾右冬”,即北地轴向左倾斜,左面为冬至,向右倾斜,右面为冬至。
(3)看太阳直射点的位置(连线法)
①先过地心画出赤道,再连接日心和地心,将该线作为太阳光线。
②该线与地球表面的交点为太阳直射点。
③观察该点所在的南北半球位置:若在北半球(B点),则为北半球夏至日(太阳直射北回归线);若在南半球(D点),则为北半球冬至日(太阳直射南回归线)。
我国某中学生在学校附近通过天文观测,绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线,下图为该曲线示意图。据此完成(1)~(2)题。
(1)符合“昼变短,夜比昼长”条件的时段是( )
A.甲至乙 B.乙至丙
C.丙至丁 D.丁至戊
(2)丙日,对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
[解题导引] 获取和解读信息
第一步 获取信息
文字信息:图示曲线为我国某中学生绘制的北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线。
图像信息:曲线中丙时间节点夹角α最小,甲、戊时间节点最大。
第二步 解读信息
(1)夏至日正午太阳高度达最大,故角α在夏至日达最小。由此可知,丙为夏至日,甲、戊为冬至日,乙为春分日,丁为秋分日,由此看,丁至戊符合要求。
(2)由所学知识可知,北极星光线与地面的夹角是该地的纬度。丙日为夏至日,当地正午太高度为90°减去所在地与23.5°N的纬度差的绝对值,推出北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°。图中北极星与地面的夹角为36°N,符合题意。
[尝试解答] (1)______ (2)______
[解析] 第(1)题,北极星光线与地面的夹角即当地纬度,且北极星在正北天空,光线是全年不变的。正午太阳光线与地面的夹角即当地正午太阳高度角,冬至日我国各地正午太阳都位于正南天空,且太阳高度全年最低,即冬至日北极星光线与正午太阳光线之间的夹角达到全年最大,随着正午太阳高度增加,北极星光线与正午太阳光线之间的夹角会变小。则甲为冬至(前一年),乙为春分,丙为夏至,丁为秋分,戊为冬至。“昼变短,夜比昼长”是秋分日到冬至日的现象。故选D。第(2)题,据上题分析可知,①地纬度为20°N,则夏至日正午太阳高度应为86.5°,A错误。②地纬度为58°N,我国纬度最高为53°,B错误。③地纬度为36°N,夏至日正午太阳高度应为77.5°,C正确。④地纬度为30°N,夏至日正午太阳高度应为83.5°,D错误。
[答案] (1)D (2)C
2023年5月1日是国际劳动节。据此完成1~2 题。
1.当日太阳直射点纬度最接近于( )
A.12°N B.18°N
C.23°N D.30°N
2.当日地球公转位置处在图中的( )
A.甲乙之间 B.乙丙之间
C.丙丁之间 D.丁甲之间
解析 第1题,太阳直射点每月移动大约8°,5月1日太阳直射点大概在8°~16°之间。因此选A。第2题,当日地球公转位置处在赤道与北回归线之间。甲是春分日,太阳直射赤道。乙是夏至日,太阳直射北回归线。因此选A。
答案 1.A 2.A
王亚平是中国第一位女航天员,她在2022年3月8日从太空发回妇女节祝福。她说:“愿每一位女同胞都能在自己的星空中,为所爱的生活和事业采撷最璀璨的星!”王亚平于2021年10月16日搭乘神舟十三号载人飞船入住中国空间站,2021年,11月7日从天和核心舱节点舱成功出舱。据此完成3~4题。
3.王亚平发出妇女节祝福时,地球位置最接近公转轨道的( )
A.A处 B.B处
C.C处 D.D处
4.从神舟十三号成功发射到王亚平出舱活动期间,地球公转速度( )
A.越来越慢 B.逐渐加快
C.先变快,后变慢 D.先变慢,后变快
解析 第3题,根据图中信息可知,A处太阳直射北回归线,为夏至日,根据地球绕日公转的方向,B处为秋分日,C处为冬至日,D处为春分日。妇女节为3月8日,地球位置最接近公转轨道的D处春分日(3月21前后),D正确,A、B、C错误。故选D。第4题,从北京时间10月16日神舟十三号发射成功到11月7日成功出舱,这期间地球不断向近日点移动,公转速度不断加快,B正确,A、C、D错误。故选B。
答案 3.D 4.B
要点二 黄赤交角及其影响
材料一 英国古文明研究作家葛瑞姆·汉卡克在《上帝的指纹》中写道:“黄赤交角会发生周期性的变化,这个周期是41 000年,交角改变在22.1°到24.5°之间,准确性和可预测性不亚于瑞士钟表。”这个周期变化早在1911年巴黎国际天文历大会上就已经公布了。
材料二 下图为黄赤交角示意图和太阳直射点的移动示意图。
[问题探究]
(1)太阳直射的范围与黄赤交角有何关系?若黄赤交角变大,太阳直射范围将会如何变化?
(2)若黄赤交角为0°,地球上还存在寒带吗?
提示 (1)太阳直射的范围相当于黄赤交角的二倍,若黄赤交角变大,太阳直射范围将变大。
(2)黄赤交角为0°时,太阳直射点始终直射赤道,南北极地区将没有极昼、极夜现象,也就没有寒带了。
1.黄赤交角的特点
黄赤交角的特点,可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。具体如下:
特点
含义
一轴
地轴(自转轴,与赤道面垂直)
两面
黄道平面
地球公转的轨道平面
赤道平面
地球自转的平面,与地轴垂直
三角度
黄赤交角
黄道平面与赤道平面的夹角,为23.5°
地轴与黄道
平面夹角
与黄赤交角互余,为66.5°
地轴与赤道
平面夹角
90°
三个基
本不变
地轴指向
地球在公转过程中,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
角大小
黄赤交角的大小基本不变,目前保持23.5°
运动方向
地球运动的方向不变,总是自西向东
(1)黄赤交角的大小决定了太阳直射点的范围。
(2)黄赤交角的度数=南北回归线的纬度数=太阳直射点能达到的最北、最南纬度数。
(3)极圈的度数=90°-黄赤交角的度数。
(4)若黄赤交角增大,则热带范围增大,温带范围减小,寒带范围增大。
2.太阳直射点南北移动的规律
日期
太阳直射点位置及移动方向
春分日
3月21日前后
直射赤道,直射点向北移动
夏至日
6月22日前后
直射北回归线,开始向南移动
秋分日
9月23日前后
直射赤道,直射点向南移动
冬至日
12月22日前后
直射南回归线,开始向北移动
春分日夏至日秋分日冬至日春分日
家住某城(36.5°N,116°E)的小明,秋分时节搬进了新楼房,站在书房2.6米高的落地窗前,远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。据此完成下题。
从入住到次年春分,书房的日采光时间变化趋势是( )
A.一直增加 B.先增后减
C.一直减少 D.先减后增
[解题导引] 获取和解读信息
第一步 获取信息
文字信息:小明家的位置(36.5°N,116°E),秋分时节搬新楼房。
图像信息:书房的尺寸及内部物品的摆放位置。
第二步 解读信息
北半球的冬半年当地昼短夜长,太阳直射点先向南移动再向北移动,该地昼长先变短再变长,该书房窗子朝向正南,冬半年日出日落方位偏南,故整个白天都有采光,则书房的采光时间随着昼长的变化而变化,先减后增,在冬至日达到最小值。
[尝试解答] ______
[解析] 由材料信息可知,小明家位于北半球,冬半年当地昼短夜长,太阳直射点先向南移动再向北移动,该地昼长先变短再变长,该书房窗子朝向正南,冬半年日出日落方位都朝南,故整个白天都有采光,则书房的采光时间随着昼长的变化而变化,先减后增,在冬至日达到最小值。故选D。
[答案] D
在地球公转过程中,若以地球为参照系,可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图,图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图,完成1~2题。
1.6月初,太阳在黄道上的位置是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
2.太阳处于甲、乙位置时( )
A.地球公转速度相同
B.地球自转周期不同
C.日地距离相同
D.地球位于近日点附近,公转速度快
解析 第1题,若以地球为参照系,则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反,所以图1中太阳在黄道上的视运动方向应为自右向左。6月初,太阳在黄道上的位置应在春分日与夏至日之间,在夏至日(6月22日前后)之前且靠近6月22日处,故应为丁。第2题,图中显示,甲、乙两点关于冬至点对称,而非关于近日点对称,所以日地距离不同;而地球公转速度与日地距离相关,故公转速度也不同;地球自转周期是相同的,此位置地球位于轨道的近日点附近,公转速度快。
答案 1.D 2.D
3.若图中角MOE′变大,地球五带的范围( )
A.温带扩大 B.热带变小
C.热带变大 D.寒带变小
解析 读图可知,图中角MOE′为黄赤交角,黄赤交角的大小决定了南北回归线和南北极圈纬度的大小,若黄赤交角变大,则热带与寒带的范围变大,温带的范围变小,故选C。
答案 C
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