内容正文:
第8课 公转特征和五带四季的形成
一、地球公转的特征与太阳直射点的回归运动
1.地球公转的特征
(1)方向
自西向东
(2)周期:365日6时9分10秒,称为1恒星年。
(3)轨道与速度
【链接高考】 (2022·广东高考)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,将我国3名航天员顺利送入距离地表约400千米的中国空间站。2022年4月16日,航天员安全返回地球。符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是( )
提示:A
2.太阳直射点的回归运动
(1)黄赤交角的概念及大小:黄道平面同赤道平面的交角,目前是23°26′。
(2)黄赤交角的影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。具体如下图所示:
(3)太阳直射点回归运动的周期:365日5时48分46秒,叫作1回归年。
二、五带与四季的形成
1.五带的形成
(1)成因:地表不同纬度地区一年中接受的太阳辐射能量不同。
(2)划分
2.四季的形成
(1)成因:正午太阳高度大(小)→白昼长(短)→获得太阳辐射能量多(少)→气温较高(低)。
(2)划分:天文四季:一年中太阳高度最大、白昼最长的季节为夏季,冬季反之;春秋季为冬夏季之间的过渡季节;北温带一些国家常将3、4、5月为春季,依次每3个月为一个季节。
任务一 探秘金沙遗址的天文属性,推知黄赤交角的变化
[情境:源自2024年广东卷T15、16] 距今约3 000年前的金沙遗址(30°41′N,104°01′E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部,有一处九柱建筑基址,其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为九柱建筑的复原示意图,图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。
[思考]1.(真题)如果当时祭祀人员站在图2中的D5处,他在夏至日看到的日出方位位于( )
A.D5→D6连线方向
B.D6和D9之间
C.D5→D9连线方向
D.D8和D9之间
2.(真题)已知3 000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金沙先民在( )
A.春分日看到日出时间更早
B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚
D.冬至日经历更短的昼长
提示:1.B 2.D
1.公转轨道示意图上判断节气
关键是判断出二至日的位置,判断方法有三种:
项目
判断方法
口诀
根据太阳直射点的位置判断
画出太阳与地球中心的连线,标出该线与地球表面的交点(图中的a点),该点为太阳直射点。该点若在北半球则为夏至日;该点若在南半球则为冬至日(图中的b点)
“北夏南冬”
根据地轴的倾斜方向判断
南半球地轴倾向太阳时为冬至日(图中地球公转至丙位置时的地轴);北半球地轴倾向太阳时为夏至日(图中地球公转至甲位置时的地轴)
“北倾为夏,南倾为冬”
根据极圈内的极昼和极夜状况判断
北极圈内为白昼,该处节气为夏至日(图中甲位置);南极圈内为白昼,该处节气为冬至日(图中丙位置);二至日的位置确定之后,再根据地球的公转方向,判定春分日、秋分日的位置(图中的乙是秋分日,丁是春分日)
“北昼为夏,南昼为冬”
图示
2.太阳直射点移动速度的变化
年变化
太阳直射点在南北回归线之间的移动速度是近日点最快、远日点最慢,平均移动速度约8°/月、2°/周、1°/3.5天
日变化
一天中,由于地球自转,太阳直射点自东向西移动,其角速度是15°/小时。
线速度大小由太阳直射点所在纬线圈的周长大小决定,直射范围内,赤道周长最大、回归线周长最小,因此春秋分日移动速度最大、冬夏至日最小
注:我们平常所说的太阳直射点的移动为年变化,即太阳直射点在南北回归线之间的移动。
3.黄赤交角变化的影响
考向1 太阳直射点的移动
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.同一地点昼长变化趋势相同
C.日地距离相同
D.同一地点日出方位相同
1.D 2.D 解析:第1题,春分为每年的3月21日前后,夏至为每年的6月22日前后,6月初应该位于春分以后,夏至以前,而且比较接近夏至点,D正确。第2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2中太阳在黄道上的视运动方向应为自右向左。读图可知,甲、乙两点关于冬至点对称,因此甲、乙两点的太阳直射点的纬度相同,但移动方向不同(乙点向南,甲点向北),所以昼长相同,日出方位相同,昼夜长短的变化趋势不同,D正确,B错误;地球的公转速度在近日点(1月初)时达到最大值,甲、乙两点与1月初相距时间不同,甲近,乙远,所以两点的地球公转速度不同、日地距离不同,A、C错误。
考向2 黄赤交角的影响
黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变,现在约为23°26′,最大时可达24.24°,最小时为22.1°,其变动周期约4万年。据此完成3、4题。
3.黄赤交角为24.24°时( )
A.热带的范围比现在小
B.温带的范围比现在小
C.寒带的范围比现在小
D.出现极昼的范围比现在小
4.地球上的太阳直射点( )
①移动周期约4万年 ②所在纬度位置随着季节的变化而变化 ③在南北回归线之间来回移动 ④所在纬度位置最小为22.1°
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
3.B 4.C 解析:第3题,当黄赤交角为24.24°时,即黄赤交角变大时,回归线纬度数增大,极圈纬度数减小,回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小,B正确;南北回归线之间(热带地区)范围扩大,A错误;极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大,C错误;地球上存在极昼和极夜的范围扩大,D错误。第4题,黄赤交角是产生四季的原因,同时也影响太阳直射点的移动范围,即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化,呈现出在南北回归线之间的周年移动规律,②③正确;太阳直射点移动的周期是一个回归年,①错误;太阳直射点所在纬度位置最小为0°,④错误。
任务二 感悟传统文化,体会四季五带
[情境:源自2023年北京卷T1、T2] 二十四节气蕴藏着中国人洞察天地的智慧,是中华民族极具个性的科学和文化遗产。某校开展“时空智能,因融至慧”跨学科主题学习系列活动。结合2023年6月10日文化和自然遗产日,同学们展示了有关二十四节气的作品。下图是学生设计创作的网页截图。
[思考]1.(真题)二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶,客观反映了( )
①太阳活动 ②四季变化 ③降水总量 ④物候现象
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
2.(真题)据图推断( )
A.甲地种冬小麦正值梅雨时节
B.可以通过遥感监测乙地涝灾
C.正午太阳高度甲地比乙地大
D.昼长周年变化甲地小于乙地
提示:1.C 2.B
1.地球运动与二十四节气
(1)太阳直射点回归运动与二十四节气
(2)二十四节气对应的地球运动位置
二十四节气的确定,是将地球绕太阳公转的黄道划分为24等份,以春分点作为0°起点,地球每运行15°,日期大约经过15天,对应一个节气。
2.二十四节气与人类活动
历法
每个节气在阳历月日期相对固定,上半年在每月的6日、21日前后,下半年则在8日、23日左右,前后只相差1~2天
节气
划分
商朝确定了春分、夏至、秋分、冬至四个节气;战国以前,又增加了立春、立夏、立秋、立冬四个节气;至汉代形成了完整的二十四节气制度
农事
活动
二十四节气与农业生产有着紧密联系,一些节气名称就由农事活动而来(例如,“谷雨”是“雨生百谷”的意思;“芒种”代表麦类等有芒作物已经成熟)
节庆
民俗
二十四节气与中国人的节庆、民俗等密不可分(例如“春夏养阳,秋冬养阴”“冬病夏治”“冬至饺子夏至面”等谚语都是重要的生活智慧,再如,清明祭祖是中国人格外重视的祭祀活动)
(2024·河北模拟)二十四节气起源于黄河流域,是被列入世界非物质文化遗产名录的中国物质文化财富。下图为我国二十四节气示意图。据此完成1、2题。
1.在石家庄,大雪日和小寒日相比较( )
A.均日出东北,日落西北
B.两日正午太阳高度相等
C.均白昼渐长,黑夜渐短
D.北极星高度角高低不同
2.石家庄气候最为炎热时,正值的节气是( )
A.芒种、夏至 B.小暑、大暑
C.大暑、立秋 D.立秋、处暑
1.B 2.B 解析:第1题,大雪日和小寒日关于冬至日对称,距冬至日的日期差相同,太阳直射点位于同一条纬线,两日石家庄正午太阳高度相等,B正确;大雪日和小寒日太阳直射点位于南半球,石家庄日出东南,日落西南,A错误;大雪日太阳直射点向南移动,石家庄白昼渐短、黑夜渐长,小寒日太阳直射点向北移动,石家庄白昼渐长、黑夜渐短,C错误;北极星高度角和石家庄当地纬度一致,大雪日和小寒日北极星高度角相同,D错误。第2题,北半球陆地一般7月份气温最高,夏至是6月22日,芒种大致是6月6日,小暑大致是7月7日,大暑大致是7月22日,立秋大致是8月7日,处暑大致是8月22日,石家庄气候最为炎热时,正值的节气是小暑、大暑,B正确。
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