第1单元 第2节 第1课时 太阳直射点的回归运动 正午太阳高度角的变化-【创新教程】2025-2026学年高中地理选择性必修1五维课堂同步Word教案（鲁教版2019）

第二节　地球公转的意义 第1课时　太阳直射点的回归运动　正午太阳高度角的变化 课程标准 核心素养 结合实例，说明地球运动的地理意义 1.区域认知：结合公转示意图，识记地球公转的方向、周期、速度的基本规律 2．综合思维：结合光照图，理解正午太阳高度的变化规律，学会正午太阳高度的计算 3．地理实践力：学会运用地球公转的原理和规律分析太阳能安装、楼间距、影子变化生活实例 一、地球公转 1．定义：地球绕　太阳　运行。 2．方向：自　西　向　东　。 3．轨道：接近正圆的椭圆，太阳位于其中的一个　焦点　上。 4．周期：1　恒星　年，为　365　日　6　时　9　分　10　秒。 5．速度 公转位置 时间 公转速度 A点 近日点 　1月　初 较　快　 B点 远日点 　7月　初 较　慢　 　如何区分近远日点和冬夏至日？ [提示]　时间上的区别：近日点为1月初，冬至日为12月22日左右；远日点为7月初，夏至日为6月22日左右。在公转轨道上的区别：近日点的位置较冬至日靠东，远日点的位置较夏至日靠东。 二、太阳直射点的回归运动 1．黄赤交角 (1)形成：　黄道平面　与赤道平面的夹角。 (2)大小：目前，黄赤交角是　23°26′　。 (3)影响：黄赤交角的存在导致地球公转过程中太阳直射点在　南、北回归线　之间往返移动。 2．太阳直射点的回归运动 (1)移动过程(如图) (2)周期：365日5时48分46秒，叫作1　回归　年。 　海口市(20°N,110°E)什么时间昼最长？什么时间正午太阳高度最大？什么时间正午太阳高度最小？ [提示]　海口市夏至日昼最长。太阳光线直射海口市时，正午太阳高度最大，且为90°。冬至日时正午太阳高度最小。 三、正午太阳高度角的变化 1．概念 (1)太阳高度：太阳光线与　地平面　之间的夹角。 (2)正午太阳高度：一天中太阳高度　最大值　出现在正午，称为正午太阳高度。 2．变化规律 (1)同一时刻，各地正午太阳高度从　太阳直射点　所在纬度向南北两侧递减。 ①春分日和秋分日时，正午太阳高度由　赤道　向南北两侧递减。 ②夏至日时，正午太阳高度由　北回归线　向南北两侧递减。 ③冬至日时，正午太阳高度由　南回归线　向南北两侧递减。 (2)同一地点正午太阳高度随着　季节　作有规律的变化。 时间 变化规律 夏至日 　北回归线及其以北　地区正午太阳高度达到一年中的最大值；　南半球　的各纬度地区达到一年中的最小值 冬至日 　南回归线及其以南　地区正午太阳高度达到一年中的最大值；　北半球　的各纬度地区达到一年中的最小值 春、秋分日 除　赤道　上正午太阳高度达到一年中最大值外，其他地区正午太阳高度介于最大值和最小值之间 若黄赤交角的度数变为20°，则五带的范围将如何变化？ [提示]　热带、寒带范围变小，温带范围变大。 　　 地球的公转与黄赤交角 ◆[情境探究] 结合材料，探讨下列问题。 孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初出远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。 两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？” ——《两小儿辩日》 (1)(区域认知)你认为太阳什么时候离地球近？ (2)(地理实践力)春节、元宵、清明、端午、七夕、中秋、重阳是我国七大传统节日，你能说出2021年这些节日期间太阳直射点的位置和移动方向吗？ (3)(综合思维)如果地球直立绕日公转，太阳直射点会发生什么变化？ [提示]　(1)1月初，地球在近日点附近。 (2)2021年春节(2月12日)、元宵(2月26日)太阳直射南半球，向北移动；清明(4月4日)、端午(6月14日)太阳直射北半球，向北移动；七夕(8月14日)、中秋(9月21日)太阳直射北半球，向南移动；重阳(10月14日)太阳直射南半球，向南移动。 (3)地球如果直立绕日运行，则黄道平面与赤道平面重合，黄赤交角为0°，太阳始终直射赤道，太阳直射点不再南北移动。 ◆[感悟提升] 1．公转轨道图上二分二至日的判断 在一般的公转轨道图中，左右两个被认为是夏至日和冬至日这两天；上下两个被认为是春分日和秋分日这两天。因此判断的时候可根据此特点进行判读。 (1)先确定出地球公转方向，如图1(可根据地球自转、南北极指向等来确定地球公转方向)。 (2)在图中，过球心作地轴的垂线，即赤道，如图2。 (3)作条直线连接左右两个球心，如图3。 (4)如果直线指向北半球(北回归线)，为夏至日，如图3中的A；如果直线指向南半球(南回归线)，为冬至日，如图3中的C。 (5)再根据二至日的位置和公转方向，按春、夏、秋、冬的顺序确定D为春分日，B为秋分日。 2．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”。其含义如下： 特点 含义 一 轴 、 两 面 、 三 角 度 一轴 地轴(自转轴，与赤道面垂直) 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 黄赤交角 黄道平面与赤道平面的夹角，为23°26′ 地轴与黄道 平面夹角 与黄赤交角互余，为66°34′ 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°26′ 运动方向 地球运动的方向不变，总是自西向东 3.黄赤交角的影响 黄赤交角引起太阳直射点在南北回归线之间的周期性往返运动，其运动周期为365日5时48分46秒，称为1回归年。太阳直射点的位置和季节移动可用以下图表来表示： 时间 位置 移动规律 3月21日前后至6月22日前后 北半球 向北移动 6月22日前后至9月23日前后 向南移动 9月23日前后至12月22日前后 南半球 12月22日前后至次年3月21日前后 向北移动 ◆[典例体验] [典例1]　2021年1月1日，我国各族人民欢度元旦佳节。下面为二分二至日地球公转位置示意图。读图，完成(1)～(2)题。 (1)元旦时，地球在公转轨道上的位置最接近(　　) A．①　　　　　　　　　 B．② C．③ D．④ (2)当地球位于轨道①位置时，下列叙述中，正确的是(　　) A．地球公转速度较慢 B．地球再次回到①处历时365天 C．太阳直射点在南半球 D．此时正值我国冬季 解析：(1)D　(2)A　[第(1)题，由图可知，C位置靠近近日点，应为冬至日，则A为夏至日，B为秋分日，D为春分日。元旦时，地球应位于图中④位置附近。第(2)题，当地球位于轨道①位置时，大约为7月初，此时地球公转速度较慢；地球再次回到①处需历时365日6时9分10秒(1恒星年)；7月初，太阳直射点在北半球，正值我国夏季。] 　　　 正午太阳高度的变化规律及应用 ◆[情境探究] 材料一　近年来，随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些开发商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建筑的通风、采光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。我国《物权法》规定：“建造建筑物，不得违反国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。” 材料二　济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。 (1)材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？ (2)材料二中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度？其中，决定济南楼间距大小的是哪一个？这一天，全球正午太阳高度的变化规律是怎样的？ (3)从材料二看出，济南正午太阳高度的变化有何规律？ [提示]　(1)正午太阳高度。 (2)①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③决定济南楼间距的大小。 冬至日，全球正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。 (3)济南位于北回归线以北，正午太阳高度在夏至日最大，从夏至日到冬至日递减，冬至日最小。 ◆[感悟提升] 1．正午太阳高度的变化 (1)正午太阳高度的纬度变化 节气 太阳直射的 纬线 正午太阳高度 的纬度分布 达全年最大 值的地区 达全年最小 值的地区 春、秋 分日 赤道 由赤道向两 极递减 赤道 夏至 北回归线 由北回归 线向南北 两侧递减 北回归线 及其以北 地区 南半球 冬至 南回归线 由南回归 线向南北 两侧递减 南回归线 及其以南 地区 北半球 归纳 正午太阳高度由直射点所在的纬线向南北两侧递减。距离太阳直射的纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。如下图所示： (2)正午太阳高度的季节变化 回归线 之间 正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值 回归 线上 正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值 回归线 至极点 之间 正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值 2.正午太阳高度的计算 正午太阳高度＝90°－两点纬度差。 “两点”指所求地点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北不同半球，两点纬度差为两点的纬度数之和。 3．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，此时日影最短，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，房屋朝南。 ②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 (4)判断照进屋内阳光的多少 一般情况下，正午太阳高度越大，照射到房间里的面积越小，即夏季照射面积小，冬季照射面积大。北回归线以北的地区，太阳光线正午从南窗射入；南回归线以南的地区，太阳光线正午从北窗射入。 (5)判断日影长短及方向 ①正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午是一天中日影最短的时刻。②日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短；南、北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时日影最短(等于0)。 (6)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应大于L＝h·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。 (7)计算热水器的安装角度 ①集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳，则α＝纬度差。 例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。 ②一年内调整的幅度：即正午太阳高度的年变化幅度。南、北回归线之间的地区，年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)；回归线与极圈之间的地区，年变化幅度恒为46°52′；从极圈到极点之间的地区，年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。 ◆[典例体验] [典例2]　光线是建筑的灵魂。随着生活水平的提高，人们对住宅小区的要求已经不仅仅是满足于基本的居住功能，对自然采光也提出了越来越高的要求。位于21°34′N的我国某城市的湖滨花园，是一座住宅小区，南北方向有多栋坐北朝南的楼房，每栋楼约60米高。据此完成(1)～(2)题。 (1)为保证房屋采光，房产开发必须考虑楼间距，该城市楼间距设计主要参考的光照情况(　　) A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 (2)该小区的合理楼间距最小不应小于(　　) A．40米 B．50米 C．60米 D．70米 解析：(1)D　(2)C　[第(1)题，夏至日太阳直射北回归线，北回归线及其以北各地正午太阳高度达一年中最大值；冬至日太阳直射南回归线，北半球各地正午太阳高度达一年中最小值。所以该城市楼间距设计主要参考冬至日的光照情况。第(2)题，该小区冬至日正午太阳高度＝90°－(21°34′＋23°26′)＝45°，tan 45°＝楼高/楼间距，所以该小区的合理楼间距最小不应小于60米。] 2019年10月1日，庆祝中华人民共和国成立70周年大会在北京天安门广场隆重举行。读下面二分二至日地球在公转轨道上的位置示意图，完成1～2题。 1．该日，地球位于图中的(　　) A．甲、乙之间　　　 B．乙、丙之间 C．丁、甲之间 D．丙、丁之间 2．10月1日后，一个月内地球的公转速度(　　) A．逐渐变快 B．逐渐变慢 C．先快后慢 D．先慢后快 解析：1.D　2.A　[第1题，读图可知，根据地球自转的方向及地轴倾向进行判断，当地球位于图中的甲处时，为北半球的春分日，乙处为北半球的夏至日，丙处为北半球的秋分日，丁处为北半球的冬至日。10月1日，地球运行在图中的丙和丁之间，D项正确。第2题，10月1日后，一个月内地球逐渐向近日点靠近，公转速度越来越快。] 读图，回答下题。 3．当太阳直射点位于P点时，正午太阳高度角的关系正确的是(　　) A．A>B>C B．B>A>C C．C>A>B D．A>B＝C 解析：B　[离太阳直射点越近，正午太阳高度越大，B地离直射点最近，所以B地正午太阳高度最大，C地离直射点最远，所以C地正午太阳高度最小。] 下图为某日地球昼夜分布示意图，阴影部分表示夜半球。读图，回答4～5题。 4．甲地该日的正午太阳高度为(　　) A．0° B．43°08′ C．66°34′ D．90° 5．乙地在该日后4个月内正午太阳高度的变化规律是(　　) A．不断增大 B．先减小，后增大 C．不断减小 D．先增大，后减小 解析：4.B　5.D　[第4题，由图示可知，该日北极圈以北出现极昼，太阳直射北回归线，甲在南回归线；甲地的正午太阳高度＝90°－23°26′－23°26′＝43°08′。B项正确。第5题，图示是北半球的夏至，在未来4个月内，太阳直射点由北回归线向南移动，到赤道再继续向南半球移动，乙地的正午太阳高度先增大，后减小。D项正确。] 6．读下图，回答下列问题。 (1)指出太阳直射点移动路线上B、C、D三处的节气名称和所在的纬线名称：B　________　，　________　；C　________　，　________　；D　________　，　________　。 (2)写出∠α的度数和表示的含义以及存在的结果。 (3)直射点在C处的运动方向为向　________　(填“南”或“北”)，D处的运动方向为向　________　(填“南”或“北”)。 (4)当黄赤交角变大时α的度数会　________　(填“变大”或“变小”)，温带的范围会　________　(填“变大”或“变小”)。 解析：第(1)题，根据太阳直射点的移动判断出B、C、D三处的节气名称和所在纬线名称。第(2)题，由∠α是黄道平面与赤道平面的交角，判断出∠α为黄赤交角。第(3)题，由C、D两处的节气判断太阳直射点的移动方向。第(4)题，根据黄赤交角与回归线及极圈的纬度关系，确定当黄赤交角变化时地球上五带的范围变化情况。 答案：(1)夏至　北回归线　秋分　赤道　冬至　南回归线 (2)23°26′。表示黄赤交角。太阳直射点在南北回归线之间做往返运动。 (3)南　北 (4)变大　变小 学科网（北京）股份有限公司 $$