内容正文:
第二单元 第7讲
第三节 地球公转(第三课时)
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湖南省郭定芳高中地理网络名师工作室
主题探究式系列
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课堂设计
— —
二、探究导学—思维模型
三、探究主题—必备知识
四、重置情境—典例剖析
一、设置情境—导入新课
五、试题探究—融会贯通
课堂设计
(2022·天津等级考)一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片,下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。回答(1)~(2)题。(优化方案39页)
一、设置情境、典例导航
(1)该地这两天的昼长大约是( )
A.12小时和8小时 B.13小时和11小时
C.14小时和10小时 D.16小时和8小时
(2)推测该山可能是( )
A.山东泰山 B.海南五指山
C.安徽黄山 D.四川峨眉山
【破题思路】(2)由上题结论可知,夏至日该地昼长大约为_14_小时,据此可以计算出该地日出地方时_5__时,结合该地日出时北京时间(120°E地方时)为 6:06,根据地方时计算公式可以计算出该地经度大约为__105°E_,据此可知,_四川峨眉山_经度范围符合。
【破题思路】(1)由图中时刻可知,该地6月22日6:06日出,12月23日7:57日出,而这两天可视为该地昼长最长和昼长最短的日期,故设最长昼长和最短昼长分别为X和Y,两者关系为X+Y=24 h,由夏至日日出比冬至日早 7:57-6:06=1小时51分钟,说明夏至日昼长比冬至日昼长长3小时42分钟,由此计算出X=13小时51分钟,Y=10小时9分钟。
C
D
二、探究导学、思维建模
课 程 标 准
结合实例,说明地球运动的地理意义
命题趋势分析:
1.高考围绕正午太阳高度、昼夜长短变化规律两大核心知识命题,题型以选择题的形式为主。
2.以生活中的实际问题(居民楼采光、间距,太阳能热水器安装等)为背景,或创设简洁的经纬网图提供信息,主要考查地球运动规律在生活中的应用,难度有降低趋势。
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1.某时刻昼夜长短状况——看“太阳直射点位置”
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。(晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧,所求地所在的纬线圈上,若昼弧长于夜弧,则昼长夜短;反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长)如下图所示:
▋探究主题一 昼夜长短的分布与变化规律
知识小结
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2.某地某时段昼夜长短变化——看太阳直射点“移动”方向
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势,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:
▋探究主题一 昼夜长短的分布与变化规律
知识小结
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3.极昼、极夜的范围和变化——看“太阳直射点的位置和移动方向”
①太阳直射点所在纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
②太阳直射点向北移动,北极点周围极昼范围变大;太阳直射点向南移动,南极
点周围极昼范围变大。
③极昼、极夜变化规律
a.极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。
b.极昼(极夜)范围的扩大,是从极点到极圈;极昼(极夜)范围的缩小,是从极圈
到极点。
c.纬度越高(主要指极圈与极点之间),极昼(极夜)出现的天数越多。
▋探究主题一 昼夜长短的分布与变化规律
知识小结
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▋探究主题二 昼夜长短的计算与应用
1.根据昼弧或夜弧的长度进行计算
(1)昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°
(2)特殊地点的昼长确定
①赤道上:昼长=夜长=12 h。
②极昼区:昼长=24 h,夜长=0;
极夜区:昼长=0,夜长=24 h。
知识小结
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2.利用日出、日落时间计算
(1)依据: ①白天:日出、日落时间关于正午12时对称。
②夜间:日出、日落时间关于0时对称。
③上午时长=下午时长。
④前半夜时长=后半夜时长。
昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2
夜长时数=日出时间×2=(24-日落时间)×2
注意:两个计算公式的日出时间、日落时间均为地方时。另外,昼长时数=日落时间-日出时间,此公式中的日出时间、日落时间统一标准即可。
▋探究主题二 昼夜长短的计算与应用
知识小结
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3.利用昼夜长短的分布规律计算
①同一纬线上各点昼夜长短、日出和日落时间相同。
②南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等,即南半球某地的昼(夜)长=北半 球同纬度数某地的夜(昼)长。
4.利用日期的对称性计算
①关于二至日对称的两个时间,如A点和B点,
太阳直射点位于同一个位置,A、B两点的昼
夜长短相同。
②关于二分日对称的两个时间,如B点和C点,
太阳直射点位于不同半球,但直射点的纬度
数相同,B点的昼(夜)长等于C点的夜(昼)长。
▋探究主题二 昼夜长短的计算与应用
知识小结
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5.昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短,判断直射点位置
①昼夜等长,太阳直射赤道。
②北半球昼长夜短,太阳直射北半球。
③南半球昼长夜短,太阳直射南半球。
(2)根据昼夜长短差值,判断纬度高低
赤道上全年昼夜平分,昼夜长短变化为零;纬度越高(主要指赤道与极圈之间),昼夜长短的变化幅度越大,变化区间为0~24 h。
(3)根据昼夜长短,判断日出、日落时间
①日出时间=12-1/2昼长。
②日落时间=12+1/2昼长。
▋探究主题二 昼夜长短的计算与应用
知识小结
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四、重置情境、典例剖析
(山东卷)某科考队结束了两个月的海上考察,于4月21日返回到P地。下图为P地所在区域当日某时地面气压形势图。读图,完成下列小题。
1.科考队出发日P地昼长为11小时,返回到P地时,P地当日的
昼长约为( )
A.10小时 B.11小时 C.13小时 D.14小时
解析:根据题干信息可知,科考队出发日和返回日刚好以北半球春分日(3月21日前后)对称,出发日的昼长比春分日的昼长短1小时,则返回日的昼长比春分日的昼长长1小时,即13小时。
C
A
(2020·山东卷,8)2020年5月27日上午11点
整,中国珠峰高程测量登山队将五星红旗插上
世界最高峰峰顶,实现了四十五年后我国测绘
队员的再次登顶。从位于5200m的大本营向上,
队员们要经过甲、乙、丙、丁四个营地(右
图),其中一个营地由于空气流通不畅,容易
引起高原反应,被称为“魔鬼营地”。据此完
成下列小题。
7. 图中“魔鬼营地”是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
8.5月27日位于28°N的温州昼长为13时44分,
该日珠峰顶部(28°N,87°E)日出时刻在北
京时间( )
A.7:20以前 B.7:20~7:39
C.7:40~8:00 D.8:00以后
解析:8.阅读材料可知,温州与珠峰顶部纬度都为28°N,根据同一日期相同纬度地区(不考虑海拔)昼长相等的理论,5月27日珠峰顶部昼长为13小时44分钟,利用日出时间=12-昼长/2可计算出珠峰顶部日出的地方时为5:08;再根据珠峰(87°E)与120°E之间的经度差为33°,结合经度相差1°地方时相差4分钟,计算出两经度时间相差2小时12分钟,又因为120°E位于87°E的东方,所以珠峰顶部日出时的北京时间为5:08+2小时12分钟=7:20;考虑到海拔因素,因珠峰顶部海拔高,日出更早,故其日出时间在北京时间7:20之前,A正确。
A
四、重置情境、典例剖析
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(2024·浙江杭州模拟预测)下图为不同时期四个区域昼夜分布示意图,图示经线、纬线之间的间隔相同。完成3~4题。
3.图示①②③④四地中纬度最低的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.③地所示时刻我国( )
A.华北地区可能看到小麦收获场景
B.东北地区平均气温达到一年最高
C.华南地区可能出现“回南天”现象
D.长江中下游地区可能出现伏旱
解析:3.根据材料可知,四幅图中经线、纬线之间的间隔相同,根据图中晨昏线的分布特点可知,①地此时昼夜等分,且经纬线呈对称分布,故①地应当位于赤道附近;②④两地的昼夜并未出现等分的情况,故两地的纬度均高于①地;③地此时也是昼夜等分,但从经线的间距变化可判断出,其并不在赤道地区。故选A。
4.根据所学知识可知,③地所示时刻昼夜等分,且③地并不在赤道附近,因此,此时太阳应直射赤道,最可能处于二分日,我国华北地区小麦收获一般在夏季,A错误;东北地区平均气温达到一年最高的时段应当在夏至日后,B错误;华南地区出现“回南天”现象多在3—4月,C正确;长江中下游地区伏旱天气多出现在7—8月,D错误。故选C。
四、重置情境、典例剖析
A
C
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▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
1.太阳视运动轨迹图
太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。其中日出东方,日落西方,正午12点(地方时)时太阳位于观察者的正南方、正北方或正上方。下图反映的是北纬40°附近某地太阳视运动轨迹图。
判断要领:
抓住三个时间点——日出时间、日落时间和正午。
知识小结
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2.日出、日落和正午时刻的太阳方位变化
(1)昼夜交替地区
时间 日出方位 日落方位 正午方位
3月21日-9月23日 东北 西北 直射点:正上方
直射点以北:正南方
直射点以南:正北方
9月23日-次年3月21日 东南 西南
3月21日和9月23日 正东 正西
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
知识小结
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(2)极昼区(极点除外)
时间 北半球 南半球
日出和日落 正北 正南
正午 正南 正北
一天内太阳不落,正午太阳高度最大,0点(24点)太阳高度最小,0点太阳方位与正午太阳方位方向相反,因此若该地区位于北半球,太阳升落方位均为正北 ;若该地区位于南半球,太阳升落方位均为正南。
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
一天内太阳终日可见,正午时太阳高度最大,0时(24时)太阳高度最小。
知识小结
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(3)极昼期间,极点的太阳高度在一天内不变,只有方位变化。
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
知识小结
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3.日出、日落方位——看太阳直射点位置
注:当极圈内出现极昼时,若是北极圈,则出现极昼的地区正北日出、正北日落(0时日出、24时日落);若是南极圈,则出现极昼的地区正南日出、正南日落(0时日出、24时日落)。
直射点位置 日出方位 日落方位 昼夜长短
北半球 东北(北半球早于6时日出) 西北(北半球晚于18时日落) 北半球昼长夜短,南半球昼短夜长
赤道 正东(6时日出) 正西(18时日落) 昼夜等长
南半球 东南(北半球晚于6时日出) 西南(北半球早于18时日落) 北半球昼短夜长,南半球昼长夜短
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
知识小结
知识拓展:太阳方位对称规律
①上午和下午的太阳方位东西对称,即方位角与180度的差值相等;影子也有相同的规律。例如,某地9时太阳方位角为40度,则15时为南偏西40度。
②上下午影子长度对称相等。例如,8时与16时影子长度相等。
③二分日前后日出方位南北对称,即方位角与90度的差值相等;日落也有相同的规律。例如,某地惊蛰时日出方位为东偏南15度,清明时为东偏北15度。
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
4.影子变化规律
①影长变化:根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出时影长最长,之后缩短,
正午时日影最短,之后变长,日落时影子又最长,直射点上无影子(与物体重合)。
②影子方位的变化:影子位于太阳相反方位;影子移动方向与太阳视运动方向相反,
太阳视运动自东向西,影子自西向东运动,如下图所示:
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
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日出时刻及方位 日落时刻及方位
6:02(X°) 19:40(291°)
1.小叶家所在城市及小叶拍摄日落景观的日
期分别为( )
A.杭州 儿童节 B.北京 劳动节
C.重庆 建军节 D.武汉 国庆节
2.表中X的数值为( )
A.21 B.69 C.72 D.90
解析:1.小叶在当日拍摄完日落后2小时,以31°仰角观察到了北极星,故当地纬度为31°N。由所学知识可知,该地当日昼长=日落时刻-日出时刻=13小时38分钟,故而可推算出当地当日的正午时刻为北京时间12:51,故当地的经度为107.25°E,根据经纬度可推断小叶家可能位于重庆,建军节为8月1日,该地昼长夜短。故选C。2.根据材料可知,表中方位以正北为0°、正东为90°,则正南为180°、正西为270°,故表格中给定的日落方位291°为西偏北21°,因此日出方位应为东偏北21°,即日出方位为69°,X的数值为69。故选B。
(2024·广东佛山模拟预测)家住我国某县的小叶在假期借助手机App来确定拍摄日落景观的北京时间。下表是小叶从App中查询到的数据信息(注:表中方位以正北为0°,正东为90°,以此类推)。他在当日拍摄完日落后2小时,又以31°的仰角观察到了北极星。据此完成 1~2 题。(优化方案41页)
C
B
(2023·山东等级考)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(1)~(2)题。
▋探究主题三 太阳视运动相关图像的判读
(1)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
(2)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
【破题思路】(1)图中信息可知,北京时间9:20杆影指向正西方向,当地经度为105°E,此时当地地方时应为__8:20_,太阳位于正东_方向,一天之中太阳方位关于地方时正午对称,此日当地地方时15:40太阳应位于_正西_方向,则地方时 16:00 太阳应位于_西北_方向,杆影应指向_东南_方向。读图可知,只有生肖_兔与龙之间_符合。(2)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最多为 _5_个。
D
A
(2024·天津河西区统考)位于某荒漠上的“太阳隧道”(41°18′N,113°51′W)是当地知名的大地艺术作品,由四块呈开放的“X”形放置的空心混凝土圆柱体组成(图1)。作品的方位经过校准,可以使其中两个管道在特定时节将太阳框在地平线上。图2为来自中国的某游客利用“太阳隧道”在北京时间8:07拍摄的照片。据此完成1~2题。
1.该游客拍摄图2所示照片的日期最接近( )
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
2.若要拍摄有两个管道框定的一年中最早的日出,应将相机置于图1中的( )
A.①处 B.②处 C.③处 D.④处
解析:1.该游客拍摄图2所示照片的时间为北京时间8:07,北京时间(120°E)8:07时,113°51′W地方时约为16:30,此时太阳接近地平线,即将日落,说明该日昼短夜长,接近冬至日,应处于12月22日前后。故选D。
2.③处位于管道的东北方,因此要拍摄由两个管道框定的一年中最早的日出景观,应将相机置于位于管道西南方的①处。故选A。
D
A
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(2023·湖南选择考)非洲冰鼠是啮齿类食草动物,夜伏昼出,不冬眠,不囤积食物,常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷。在非洲南部某山地(29°33′S,29°14′E)海拔 2 800 米处的缓坡上,某科研团队对非洲冰鼠群体的活动规律进行观测。下图示意连续几日观测的平均结果。据此完成下列小题。
1.11:00至13:00,非洲冰鼠冬季与夏季活动规律差异明显,主要影响因素是( )
A.昼夜长短 B.天敌数量
C.太阳辐射 D.食物数量
2.北京时间15:00左右,非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的( )
A.东北坡 B.西北坡
C.东南坡 D.西南坡
四、重置情境、典例剖析
解析:第1题,在11:00至13:00,非洲冰鼠冬季在地面上的个体占群体总数的比例高于夏季,这是因为与夏季相比,冬季太阳辐射较弱,气温较低,非洲冰鼠为了维持体温,需要在地表多晒太阳,C符合题意。第2题,材料信息表明,当地经纬度为(29°33′S,29°14′E),北京时间15:00左右时,当地地方时约为9:00。当地冬季时太阳直射点在北半球,当地太阳从东北升起,正午太阳位于当地正北,上午时间太阳均在东北方,9:00时东北坡为向阳坡,因此非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的东北坡,A符合题意。
C
A
祝同学们进步
湖南省示范性高级中学
涟源市第一中学
2023
湘教版
涟源一中高三地理备课组
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