内容正文:
第二单元 第8讲
第四节 地球公转(第五、六课时)
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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
2023
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课堂设计
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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
(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
一、设置情境、典例导航
(2021·山东等级考)某日,小李在某地(110°E,40°N)广场游玩时,发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b),确定了平面图的指向标。据此完成下列小题。
(1)一周后的相同时刻,小李再次测量发现该石柱的影长变长,则第二次观测日期可能在( )
A.2月16日前后 B.5月8日前后
C.8月20日前后 D.11月10日前后
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[解析]该地位于40°N,太阳直射点位于赤道上时,该地正午太阳高度为50°,根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60°,大于春分日的正午太阳高度50°,说明太阳直射点在北半球,2月16日和11月10日前后,太阳直射点在南半球,A、D可排除;影长变长,说明正午太阳高度减小,太阳直射点向南移,5月8日前后,太阳直射点向北移,B错误;8月20日前后,太阳直射点向南移,正午影子变长,C正确。
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.考查方式及内容:往往以现实生活中存在的情境,比如楼间距等为切入点,考查正午太阳高度的变化
2.命题视角:课外学习小组利用观测实践活动测算当地的经纬度、正午太阳高度的大小等。
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1.正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
①同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬
线向南、北两侧降低。
②同一纬线上,正午太阳高度相同。
③与太阳直射点所在纬线的纬度差相等的两条纬
线上的正午太阳高度相同。
▋探究主题一 正午太阳高度的变化规律
(2)正午太阳高度的季节变化规律
①与太阳直射点移动的关系
太阳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。如图所示:
▋探究主题一 正午太阳高度的变化规律
②变化幅度
南北回归线之间 纬度越高,正午太阳高度变化幅度越大
回归线与极圈之间 各纬度正午太阳高度变化幅度相同
极圈以内 纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小
▋探究主题一 正午太阳高度的变化规律
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▋探究主题一 正午太阳高度的变化规律
重要推论:
1.看直射点的位置,比较正午太阳高度大小
记忆口诀“远小近大”:距离太阳直射点所在的纬线
越远,正午太阳高度越小;距离越近,则越大。
2.看直射点的移动,确定正午太阳高度的变化
记忆口诀“来增去减”: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。
正午太阳高度的周年变化规律
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3.看区域位置,归纳不同区域的正午太阳高度年变
化规律
▋探究主题一 正午太阳高度的变化规律
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▋探究主题二 正午太阳高度的计算
1.计算公式:H=90°-两点纬度差。
2.说明:“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。
举例:如下图所示。
知识小结
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▋探究主题三 正午太阳高度的应用
1.确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时或物体影子长度最短时,就是一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时。
2.判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时,如果知道当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。
3.确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋多朝南。
②南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋多朝北。
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4.判断日影长短及方向
太阳直射点上,正午物体的影长缩短为0;
正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。
地区 正午日影朝向 日影长短
北回归线以北 全年朝向正北
(北极点除外) 冬至日日影最长
夏至日日影最短
南回归线以南 全年朝向正南
(南极点除外) 夏至日日影最长
冬至日日影最短
南北回归线之间 夏至日朝向正南
冬至日朝向正北 直射时日影最短
(等于0)
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5.计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照到,北回归线以北地区建楼房时,两楼之间的最短距离L=h·cotH(H:冬至日正午太阳高度)。
6.计算太阳能热水器的安装角度
如下图所示,集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余,当α+H=90°时,太阳能热水器使用效果最佳。
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(2021·浙江6月选考,19~20)我国某中学组织学生对直立物日影变化进行观测,具体做法是:先在一块平坦的地面上直立一根标杆,再以此杆直立点(甲)为圆心,以杆长为半径绘一半圆。下图为某日杆影变化图,图中阴影部分为标杆影子范围。据此完成1~2题。
1.甲地位于( )
A.东北平原 B.华北平原
C.四川盆地 D.珠江三角洲
解析:根据材料中描述,半圆以杆长为半径所绘,故可以得出一天影子最短时,即正午时,与杆长相等,则其正午时太阳高度角为45°;根据日出日落时影子的方向可得出,此日为二分日,则太阳直射点在赤道;可推得当地的纬度大约为45°N;根据东北平原在40°N以北,华北平原大部分位于40°N以南,四川盆地位于30°N附近,珠江三角洲在北回归线附近,可以推得答案为东北平原,A正确,B、C、D错误。
四、重置情境、典例剖析
A
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B
2.若从甲地垂直上方朝下看,一年中某时刻地面上昼夜状况与经纬线位置关系最有可能是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:由于甲地位于45°N,则相同经度差之间的纬线长度往北逐渐减小,①④错误;③不是从甲地垂直上方朝下看,③错误;若从甲地垂直上方朝下看,其左右两侧的经线应该是对称的,②正确。故选B。
四、重置情境、典例剖析
(2021·浙江6月选考,19~20)我国某中学组织学生对直立物日影变化进行观测,具体做法是:先在一块平坦的地面上直立一根标杆,再以此杆直立点(甲)为圆心,以杆长为半径绘一半圆。下图为某日杆影变化图,图中阴影部分为标杆影子范围。据此完成1~2题。
(2023·浙江6月选考)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。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。完成下列小题。
3.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
【破题思路】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方向的,所以定日镜面的水平转动方向也为顺时针方向;定日镜为了准确反射太阳光到集热塔,当太阳高度角变大时,镜面与地面之间的夹角应该变大,以保持一定的太阳光入射角度。太阳高度角减小时,镜面与地面之间的夹角应该变小。故镜面在垂直方向上与地面的夹角先变大后变小,镜面在垂直方向的变化应为先为顺时针,后为逆时针。正确答案为B。
四、重置情境、典例剖析
B
五、试题探究、融会贯通
(2021·天津高考地理真题)科考队在北极圈内某地进行科考时,于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。完成3~4题。
4.该地的纬度为( )
A.83°26′N B.80°34′N
C.76°34′N D.72°34′N
5.该地位于( )
A.欧洲北部 B.亚洲西部
C.亚洲东部 D.北美北部
解析:4.6月22日是夏至日,太阳直射点位于北回归线,该地为北极圈以内,有极昼现象,一天中最小太阳高度为10°,为该地所在经线0:00的太阳高度,此时北极圈上0:00的太阳高度为0°,该地的太阳高度比极圈的大10°,从而得出该地的纬度在北极圈以北10°,即76°34′N,故C项正确。
5.该地出现一天中最小太阳高度时,地方时应为0时,而此时北京时间为16时,可推出该地经度约为120°W,故选D。
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(2016·江苏高考地理)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局,不同树种对光照与风有不同影响。图5 为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图回答6~7题。
五、试题探究、融会贯通
6. 仅考虑阳光与风两种因素,树种与房屋组合最好的设计是( ) A.① B.② C.③ D.④
7.为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是( ) A.① B.② C.③ D.④
【答案】6.C 7.D
解析:6.图中40°N,从考虑阳光方面,夏季南方有树可以遮阴降温,冬季由于比较冷,且盛行北风,所以北方有常绿针叶树有利于阻挡北风,南方为落叶阔叶树,可以增加阳光。所以答案为C.
7.正午太阳高度角决定热水器安装角度,热水器最好与太阳光线垂直,冬至时下午太阳高度角为90°-(40°+23°26′)=26°34′,热水器安装角度与正午太阳高度互余,大约为63°26′,与④最接近,选D。
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
作者:李牧
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