内容正文:
2027届高三一轮学案 地球运动基本概念 2027届高三一轮学案 地球运动基本概念
地球运动概念
1.地球自转:地球围绕通过南北极的地轴做旋转运动,方向自西向东,导致昼夜交替现象。地轴的北端始终指向北极星附近,北极星与当地地平线的夹角等于当地的地理纬度。
2.自转方向:从北极上空观测为逆时针,南极上空观测为顺时针,整体均为自西向东。
3.自转周期
(1)恒星日:地球相对于恒星自转360°的精确时间为23小时56分秒,用于天文学研究。
(2)太阳日:以太阳为参照物的日常时间单位,约24小时(比恒星日多约4分钟)。
4.地球公转:地球沿椭圆轨道围绕太阳运动,轨道周期365天5时48分46秒,叫做一个回归年。
5.角速度:做圆周运动的物体单位时间内转过的角度。南北极点角速度为0,其他地区都相等(15°/h)。
6.线速度:做圆周运动的物体单位时间内走过的长度。从赤道向两极线速度逐渐减小。
7.星轨:是指在夜晚由于地球自转,天空中的恒星在相机长时间曝光时,在照片上留下的光线轨迹。如果位于北半球星轨呈逆时针方向运动,如果位于南半球星轨呈顺时针方向运动。
8.晨昏线:昼夜半球的分界线,包括晨线和昏线。顺地球自转的方向由夜进入昼为晨线;由昼进入夜为昏线。晨线与赤道交点的地方时为6时,昏线与赤道交点的地方时为18时。
9.太阳高度角:太阳光线与当地地平线的夹角。晨昏线上太阳高度角为0°,直射点太阳高度角为90°。
10.太阳高度的粗略计算
随着太阳从地平线升起,太阳高度从0°开始变大,到正午时,太阳高度达到一天中最大值,然后再减小,待太阳落入地平线时,太阳高度又变为 0°据此可以粗略计算任意时刻的太阳高度。任意时刻太阳高度=(正午太阳高度÷昼长的一半)x(上午所求时刻-日出时刻)。或者为任意时刻太阳高度=(正午太阳高度÷昼长的一半)x(日落时刻-下午所求时刻)。如某地正午太阳高度为15°,昼长为6小时,其上午11时的太阳高度=(15°÷3)x(11-9)=10°。根据太阳高度可以判断地方时。
11.坡面与太阳高度
太阳高度与不同坡度的地面之间的夹角不同,太阳辐射强度不同。夹角越小,辐射强度越弱。太阳光线与坡面平太阳光线行时,辐射强度平行近乎垂直为0.坡面与太阳高度的关系在锐角高纬度地区,对地温的影响非常明显,如图。
12.流向:指河流或某段河流流去的方向。
流向与河流横剖面:(1)北半球平直河流,顺着河流的流向,右岸受侵蚀,剖面较陡;左岸受堆积,剖面较缓。如图。
(2)南半球平直河流,顺着河流的流向,左岸受侵蚀,剖面较陡;右岸受堆积,剖面较缓。如图。
13.上中天 天体在周日运动中,每日经过当地地方时 12时在天球上的位置,即天体位于观测者的正南方或正北方,或在观测者头顶上时,称为上中天。下中天指地方时为0时时,天体在天球上的位置。
14.正午
形成原理:即地方时为12时的时刻。随地球自转,一天中太阳东升西落,太阳经过某地天空的最高点(上中天)时的时刻。
关联性应用:
(1)日出时刻到正午这段时间占白昼的一半;正午到日落时刻这段时间占白昼的一半。正午是白昼的平分时刻。
(2)正午太阳位于观察者正北或正南或头顶。如上图。(注意:当太阳位于正北或正南时,对于极昼区也可能是地方时0时。
(3)正午,太阳、物体及其影子,三者位置有正北、正南或者影子缩为一个点三种。
(4)正午时刻是一天中物体影子最短的时刻。
(5)日出,太阳高度是0度,然后太阳高度逐渐变大,正午时太阳高度达到一天中最大值;正午过后,太阳高度又逐渐降低到0度,日落。
15.区时
概念:每个时区理论上的标准时。
特点:(1)除东12时区和西12时区以外,其他任意相邻的两理论时区的区时,相差1小时。
(2)较东时区的区时较早。如东八区为14时15分,东九区为 15 时 15 分。
(3)在任意两个理论时区之间,时区差数等于区时差数(单位:小时)。
(4)由于地球自转,某时区经过1小时,所有的时区都会经过1小时。如东五区现在是8时,东六区现在是9时,1小时后,东五区为9时,东六区就是10时了。
计算:计算某地区时,建议利用数轴的原理进行,即求数轴东边的要用加法,求数轴西边的用减法。如已知东五区区时为5时25分,求西八区的区时,计算过程为:西八区比东五区时间晚13小时,用5时 25 分减去 13,得出负7时 35 分,然后加上 24小时,得出16时25分,即西八区为前一天的16时 25 分。
16.地方时
形成原理:地球自西向东自转,在同纬度地区,从大尺度来看,东边的地点比西边的地点先看到日出(小尺度不一定)。这样,时间就有了早迟之分。
特征:(1)东边的地点比西边的地点地方时数值要大。如16°W地方时为1时,则15°W地方时为1时4分。
(2)经度不同,地方时不同。经度相同,地方时相同。
(3)由于地球自转角速度为每小时15°,经度每隔15°,地方时相差1小时; 经度每隔1°,地方时相差4分钟。
利用数轴法计算地方时:把东经度作为正数,西经度作为负数,0°经线作为数轴上的原点,可以很清楚地看出两地之间的经度差,再根据经度每15°相差1小时,每 1°相差4分钟,可快速准确计算任一经度的地方时。如下图,43°W与120°E度相差163°,163°=150°+13°=10 小时x15°+13°x4分钟,即两地之间相差 10小时52分,如果43°W是22日10时52分,则120°E地方时为22日10时52分加上10时52分,即为22日20时104分,继续简化,最后为22日21时44分。
17.北京时间
我国首都北京和全国通用的法定时,即东8区的区时,亦即120°E的地方时,即东8区中央经线地方时,是东8区的标准时。北京时间比北京(116°E)的地方时要早 16 分钟。北京时间不同于北京的时间,前者指东8区区时,后者指北京所在经线的地方时。
18.非精确情况下,北回归线以北地区夏半年太阳的视运动规律
(不含北极点,北极点太阳视运动相切,方位几乎不变;冬半年类似,只是日出在地方时6时至12时,如下图。冬半年将下图上半部分遮住即可)
(1)该图适用于北回归线以北各纬度地区夏半年,图中太阳所在位置与时刻大致对应,基本能反映不同时刻太阳的视运动位置。如3时时,太阳位于东北方向,9时时太阳位于东南方向等。
(2)日出时刻越早,反映该地 区纬度越高。如极昼区,0时刻时,太阳位于正北方;12时时太阳位于正南方。
(3)太阳从日出到日落绕过的弧度越大表明该地区昼越长,反之为昼越短。如上图某纬度夏半年3时日出,则日落在 21 时,太阳绕过的角度约为270 度,昼长达 18 小时。
19.非精确情况下,南回归线以南地区夏半年太阳的视运动规律
(不含南极点,南极点太阳视运动方位几乎不变;冬半年类似,只是日出在地方时6时至 12 时,如上图。冬半年将右图下半部分遮住即可)
(1)该图适用于南回归线以南各纬度地区夏半年,图中太阳所在位置与时刻大致对应,能正确反映不同时刻太阳的视运动位置。如3时时,太阳位于东南方向,9时时太阳位于东北方向等。
(2)日出时刻越早,反映该地区纬度越高。如极昼区,0时刻时,太阳位于正南方;12时时太阳位于正北方。
(3)太阳从日出到日落绕过的弧度越大表明该地区昼越长,反之为昼越短。如上图,某纬度夏半年0时日出,则日落在24时,太阳绕过的角度为360 度,昼长达 24 小时。
注意:(1)太阳在视运动过程中,如果被山脉或建筑物遮挡,日出、日落时刻会有变化。
(2)无论在哪里观察何种天体,最需要注意的是方向。如由于月球自转方向也为自西向东,所以在月球上观察太阳也为东升西落。
关联性应用:(1)物体影子出现的方向与光源(如太阳)方向总是相反。(2)一天中,物体影子的长短变化由太阳高度决定,太阳高度越低物体影子越长,太阳高度越高物体影子越短。其规律基本为:日出→正午→日落,对应的物体影子长短为长→短→长。(3)物体的影子朝向也具有规律性,尤其是正午时物体的影子,只有正北或正南或无影长(点状)三种状态。
20.二十四节气主要适用于黄河流域,它是农耕文明时期人们在此辛勤耕作总结出的规律。
它把太阳的周年运动轨迹划分为24等份,每一等份为一个节气,始于立春,终于大寒,周而复始。“春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降, 冬雪雪冬小大寒。”
21.日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”。因此,所谓日晷,就是白天通过测日影定时间的仪器。
a.晷针指向北极星;
b.晷盘与晷针垂直,南高北低;
c.晷盘上刻有子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰;
晷盘和底座的夹角与当地纬度互余,晷针和底座的夹角就等于当地的纬度。
①如上图所示α是当地纬度,晷盘与地平面(底座)的夹角β+当地纬度α=90 ,晷针与地平面(底座)的夹角θ+β=90 ,所以θ=α,即晷针与地平面(底座)的夹角等于当地纬度α
②在晷面的正反两面刻画出12个大格,每个大格代表两个小时。太阳每天东升西落,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。夏半年太阳直射北半球,阳光能照射到日晷北侧面;冬半年太阳直射南半球,阳光能照射到日晷南侧面。
③晷面应两面都有刻度春分日到秋分日之间,晷针的影子投向晷面正面;秋分日到春分日之间,晷针的影子投向晷面背面。
22.月相
(1).月相的概念:月相是指天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。月球绕地球运动,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动。因为月球本身不发光,且不透明,月球可见发亮部分是反射太阳光的部分。只有月球直接被太阳照射的部分才能反射太阳光。我们从不同的角度上看到月球被太阳直接照射的部分,这就是月相的来源。
(2)月相成因:月球靠反射阳光发亮,它与太阳相对位置不同(黄经差),便会呈现出各种形状。 由于月球本身不发光, 在太阳光照射下,向着太阳的半个球面是亮区, 另半个球面是暗区(被自己挡住的)。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时 对向地球,有时背向地球;有时对向地球的月亮部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。
(3)月相变化规律
月相
月相特点
同太阳出没时间比较
月出
月落
夜晚见月情形
农历日期
新月
月面没有明亮部分
同升同落
清晨
黄昏
彻夜不见
初一
上弦月
月面西边半圆明亮
后升后落
正午
半夜
上半夜今见于西半边天空
初七、初八
满月
月面全部明亮
此升彼落
黄昏
清晨
通宵可见
十五、十六
下弦月
月面东边半圆明亮
早升先落
半夜
正午
下半夜仅见于东半边天空
二十二、二十三
地球的宇宙环境
1.分析内蒙古高原西部发展光伏产业的区位条件。
有利条件:该地纬度较低,海拔高,太阳能资源丰富;地广人稀,地价低;有政府政策的支持。
不利条件:当地科技水平低;经济较落后,资金不足,对能源的需求量少,距离东部经济发达、能源需求量大的地区远,市场小。
2.我国近年来大力开发太阳能的意义。
①大力开发太阳能,可以缓解我国能源资源短缺的状况,保障能源安全;
②带动相关产业的发展,促进经济发展,促进就业,增加收入;
③优化能源消费结构,减少煤炭等化石燃料的使用,减少碳排放,减少污染物排放,减轻环境污染,保障环境安全。
3.太阳活动对地球影响
①干扰无线电短波通讯(干扰大气层中的电离层)
②产生磁暴现象(干扰全球卫星导航系统)
③产生极光(在极地夜晚可见;可以作为旅游景观)
④导致天气与气候异常(产生旱涝灾害,导致农业减产)。
4.地球适合生命存在的条件有
①太阳状态稳定,地球生命存在所需要的的光照、热量稳定;
②太阳系八大行星各行其道,互不干扰,地球的宇宙环境安全;
③地球与太阳距离适中,地球公转和自转运动周期适中,有适宜的气温、温差和液态水;
主题2 地球的圈层构造
1.地壳结构的主要特点是地壳厚度不均、硅铝层不连续分布。
岩浆来自上地幔上部的软流层。岩浆冷却凝固形成的岩浆岩(火成岩),是岩石圈的主体,也是其他岩石的母体。出露在地表的岩浆岩(火成岩/火山),属于直接来自地幔的物质。
2.大气圈保护地球生命的表现有
①大气提供二氧化碳给植物,植物又通过光合作用,制造氧气,维持生命;
②大气通过对太阳辐射削弱作用和对地面保温作用,减小昼夜温差;
③大气拦截了绝大多数飞向地球的小天体,避免因小天体撞击地球引发的地球环境突变
④大气削弱太阳紫外线和来自太空的高能带电粒子流对地球生命的伤害 。
主题3 地球的演化过程
1.地质年代划分的依据是地层和地层中保存的古生物化石。
2.地球的演化史(地质年代)的划分
3.太古代出现原始陆核、原始水圈、原始大气圈、海洋原始藻类和细菌、氧气逐渐增多。
4.元古代出现原始大陆、原始生物、海生藻类、臭氧层、铁矿。
5.古生代早期出现海生无脊椎动物(三叶虫)、水生菌藻类植物,晚期出现联合古陆(泛大陆)、蕨类植物,脊椎动物(鱼类、两栖类、爬行类)、煤炭。
在古生代随着陆地面积扩大,动物进化表现为从海生无脊椎动物进化到有脊椎动物,生存空间从海生动物进化到海陆兼生的两栖类动物、在到完全可以在陆地生存的爬行类动物。
6.中生代出现环太平洋运动,我国陆地轮廓形成,裸子植物、爬行动物(恐龙)盛行,煤炭,石油。
7.新生代古近纪出现喜马拉雅运动,现代海陆分布形成,被子植物,哺乳动物,石油;第四纪出现冰期,灵长类、人类。
【例】下图显示该地区的地质构造是向斜,判断依据是岩层年龄中间较新、四周较老。
8.生物进化从“水生到陆生、从简单到复杂、从低级到高级”,具有渐变性特点,其中也发生多次“短时间大规模的物种灭绝、物种爆发事件”,具有突变性特点。
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