内容正文:
4.3 地球的绕日运动
第1课时 地球的公转及正午太阳高度变化
目
标
导
引
1.了解地球公转运动的方向、周期、地轴倾斜等基本特征。
2.了解地球公转运动产生的正午太阳高度的变化。
要点1 地球的公转
课
本
导
学
1.定义:地球绕太阳运动称为公转。
◆读图:地球公转(见课本第136页图416)
(1)依据地球的自转方向,可知地球的公转方向是自西向东。
(2)地球公转时,地轴的指向始终不变(指向北极星附近)。
2.方向和周期:地球的公转方向与自转方向一致,是自西向东,从北极上空看,沿逆时针方向旋转。公转的周期是365.2422天,即通常所说的一年。
3.地轴姿态:地球公转过程中地轴呈倾斜状态,而且倾斜的角度和方向始终保持不变,地轴与公转轨道面之间的夹角为66.5°,地轴的北端始终指向北极星附近。
【例1】 下列现象中,与地球的公转有关的是 ( )
A.昼夜交替
B.正午杆影的季节变化
C.太阳东升西落
D.太阳黑子
【解析】 昼夜交替和太阳东升西落是由地球自转引起的,太阳黑子是太阳表面温度较低的气体斑块,正午杆影的季节变化是由地球公转引起的,故选B。
【答案】 B
要点2 正午太阳高度变化(重点、难点)
◆读图:北半球中纬度某地中午的杆影(见课本第137页图418)
(1)一年中,同一地点正午的杆影长度夏季较短,冬季较长。
(2)一年中,同一地点每天正午太阳高度不一样,随季节变化而变化,北半球中纬度地区夏季的太阳高度较大,冬季的太阳高度较小。
1.太阳高度:太阳光与地面的交角叫作太阳高度角,简称太阳高度。
2.太阳高度的特点:
同一地点一天之内太阳高度不断变化,日出日落时,太阳高度为0,正午时太阳高度最大。
3.正午太阳高度:正午时,太阳位于正南或正北方向,太阳光和地面的交角最大,称为正午太阳高度。
(1)同一时间,正午太阳高度随纬度不同而不同。
(2)同一地点,正午太阳高度随季节的变化而发生有规律的变化。
◆读图:太阳高度变化(见课本第137页图419)
(1)夏至日,太阳直射点M的纬度是北纬23.5°(或23.5°N);冬至日,太阳直射点N的纬度是南纬23.5°(或23.5°S)。
(2)P点位于北半球中纬度地区,正午太阳高度夏季高且夏至日最高,冬季低且冬至日最低,因此P点夏至日的正午太阳高度大于冬至日的正午太阳高度,但小于90°。
4.太阳直射点的变化规律:
正午太阳高度是随着太阳直射点的移动而变化的,太阳直射点的移动范围是北回归线和南回归线之间。一年中太阳直射点的变化如下表所示:
节气
日期
太阳直射点
季节
(北半球)
季节
(南半球)
春分
3月21日前后
赤道
春季
秋季
夏至
6月22日前后
北回归线
夏季
冬季
秋分
9月23日前后
赤道
秋季
春季
冬至
12月22日前后
南回归线
冬季
夏季
5.正午太阳高度的季节变化规律:
正午太阳高度是随着太阳直射点的移动而变化的。地球上中、高纬度地区的正午太阳高度,夏季较大,冬季较小;北半球中、高纬度地区的正午太阳高度,夏至日最高,冬至日最低。
◆思考与讨论:观察你所在地区居民楼的主卧室和阳台,通常朝哪个方向?为什么?
因为我们所处的纬度在北纬30°左右,太阳直射点最北只能到达北回归线(北纬23.5°),故太阳始终在我们的南面,主卧室和阳台通常朝南,这样能使光线更多地进入房间。
◆探究:寻找正午太阳高度变化的证据和规律
(1)提出问题:哪些现象是和正午太阳高度变化有关的?
(2)提出假设:
①两幢南北分列的高层公寓,前面一幢楼往往把后面的部分楼层的正午太阳光遮挡住。被遮挡住阳光的楼层多少与正午太阳高度有关。
②正午太阳能从南边的窗户射进屋子,射进窗台的距离与正午太阳高度有关。
③学校旗杆的影子,一年中的不同季节,杆影的长短是不一样的。物体影子的长短与正午太阳高度的大小有关。
(3)寻找证据:
①后面一幢楼被遮挡的楼层多少与前面一幢楼的日影长短有关,日影越长,后面一幢楼被遮挡正午阳光的楼层越多。太阳高度越小,楼的日影越长。夏季正午后面一幢楼被遮挡的楼层较少甚至没有,说明楼的日影短,正午太阳高度比较大;冬季正午后面一幢楼被遮挡楼层较多,说明楼的日影长,正午太阳高度比较小。
②冬季时候,正午太阳高度小,太阳能从南边窗户射进大半间屋子,夏季的时候,正午太阳高度大,只照进窗台一点点。
③太阳高度越大,杆影越短;太阳高度越小,杆影越长。夏季正午时旗杆的影子短,说明太阳高度较大;冬季正午时旗杆的影子长,说明太阳高度较小。
(4)得出结论:正午太阳高度的季节变化规律是在北回归线及以北地区,夏至日正午太阳高度最大,冬至日最小。
【例2】 对于北半球中纬度某地正午太阳高度和杆影长度的说法,正确的是