内容正文:
2027届高三精英班地理学案
构建体系
要点解读
一. 太阳辐射
(1)定义:太阳以电磁波的形式向四周放射能量。
(2)能量太阳内部的核聚变反应。
(3)对地球的影响
①能量直接提供光、热资源;为人类生产、生活提供能源(煤、石油等)。
②自然界动力维持地表温度,促进地球上的水、大气运动和生命活动。
(4).影响太阳辐射分布的因素
(5).中国太阳年辐射量的空间分布及成因图示
特别提醒
太阳辐射强的地方,热量不一定丰富,如青藏高原,由于海拔高,空气稀薄,水汽、尘埃少,晴天多,太阳辐射强,光照充足;但由于空气稀薄,大气吸收的地面长波辐射很少,大气的保温作用弱,成为我国夏季气温最低的地区。
二. 太阳活动
(1)太阳大气层及主要太阳活动
注意点
1.我们平时肉眼看到的太阳并非太阳大气的全部
我们平时看到的炫目太阳实际上是太阳外部圈层中的光球层;色球层只有在日全食或用特殊的仪器才能看到;日冕层只有用特殊的仪器才能看到。
2.并不是在地球上的任何地方、任何时候都能观察到极光
极光是一种大气发光现象,主要出现在高纬度地区的夜晚,当地出现极夜现象时是观测极光的最佳时机。
(2)太阳活动对地球的影响
太阳活动
对地球的影响
类型
活动特征
活动层次
①太阳黑子和耀斑增多时,发射的电磁波扰动地球的电离层,影响无线电短波通信
②太阳大气抛出的高能带电粒子会扰乱地球磁场,产生“磁暴”现象
③与许多自然灾害的发生有关,如地震、水旱灾害等
④太阳风形成的带电粒子流在极地地区形成绚丽多彩的极光
黑子
①温度比周围低而显现暗黑斑点
②太阳活动的重要标志
③周期约为11年
光球层
耀斑
①突然增大、增亮的斑块
②时间短(几分钟到几十分钟)
③释放巨大能量
④太阳活动的重要标志
⑤周期约为11年
色球层
太
阳
风
①温度极高
②带电粒子高速运动
③脱离太阳引力飞向宇宙空间形成的带电粒子流
日冕层
实例
①世界上许多地区降水量的年际变化与黑子的变化周期有一定的相关性;亚寒带树木年轮的有规律疏密变化与黑子的活动周期相对应;太阳活动极大年,气候反常的概率增大。
②太阳活动发出的射电和高能带电粒子流会影响卫星等航天器的正常运行,同时会影响人类的航天发射
三、地球的自转(特征及意义)
(一)特征
1.概念:地球围绕其自转轴旋转的运动。
2.地轴:地球的自转轴,北端始终指向北极星附近。北半球纬度越高,北极星相对地平线的高度越高;北半球某点观测北极星的仰角等于该地的纬度。
3.方向(辩别方向的各种图形)
(
俯视图
) (
侧式图
) 展开图
(
展开图
) (
局部图
)
(
展开变式图
)
4.周期
时间
旋转角度
应用价值
恒星日
23时56分4秒
360°
地球自转的真正周期
太阳日
24时
360°59′
昼夜交替的周期
5.速度
(1)角速度:除南北极点为0外,其余各地均为每小时15°。
(2)线速度:由赤道向两极递减,赤道上最大,两极点为0。
a.影响地球自转线速度的因素
因素
影响
关系
纬度(同一海拔)
纬度相同,线速度相同;纬度越低,线速度越大
负相关
海拔(同一纬度)
海拔越高,线速度越大
正相关
b.地球自转线速度大小的应用
①判断南、北半球
由北向南,线速度越来越大的为北半球;越来越小的为南半球。如右图位于北半球。
②判断纬度带
自转线速度
如上图位于中纬度。
③判断地势高低
地球自转线速度等值线凸向低值处,说明线速度比同纬度其他地区大,即地势较高(如上图中A处可能为山地、高原等);地球自转线速度等值线凸向高值处,说明线速度比同纬度其他地区小,即地势较低(如上图中B处可能为谷地、盆地等)。
思维链接 理解地球自转速度
(1)认识角速度和线速度
①角速度是指单位时间内转过的角度;
②线速度是指单位时间内走过的弧线长度。
(2)地球同步卫星与地球表面对应点速度比较:角速度相同,均为每小时15°;线速度大于地面上的对应点。
(3)地球表面纬度相同的点,海拔越高,线速度越大。
(4)极点的自转角速度和线速度均为0。
(5)纬度相同的两点,自转的线速度相同(海拔相同的状况下)。
(6)60°纬线上的自转线速度约为赤道上自转线速度的一半。
(二)地理意义
壹:物体水平运动的方向发生偏转
1.地转偏向力:使水平运动物体的运动方向发生偏转的力。
2.偏转规律:在北半球向右偏,在南半球向左偏,赤道上无偏转.
3.地转偏向力的应用
(1)北半球河流多有冲刷右岸的倾向。
(2)北半球的台风都是逆时针方向旋转的。
(3)地球椭球体:赤道部分略鼓,两极部分稍扁。
(4)火车,子弹等
贰:昼夜交替
(1)产生晨昏线
晨昏线的含义:昼夜的分界线
晨昏线特点:①平分地球 ②所在平面垂直太阳光线③平分赤道④线上太阳高度为0º⑤与经线成0º-23.5º的夹角
晨昏线的应用:
①确定地球自转方向
②确定地方时
③确定日期与季节
④确定太阳直射点位置
⑤确定昼夜长短
⑥确定日出日落时间
⑦确定极昼极夜范围
叁:时间计算
1.地方时和区时计算
(1)步骤与方法
2.日期变更
(1)日期范围确定:
①新一天范围:0时经线向东到180°经线
②旧一天范围:0时经线向西到180°经线
(2)新一天占比确定
①新一天占比=
=
②新一天占比=
知识延申:
航天发射基地的区位描述
1. 纬度和海拔高度
纬度低:纬度较低的地区由于地球自转线速度较大,可以为卫星提供更大的初速度,从而节省燃料并增加有效载荷。
海拔高:较高的海拔可以减少大气阻力,有利于火箭的发射。
2. 地形条件
地形平坦开阔:平坦开阔的地形有利于火箭的发射和跟踪观测,同时也有助于发射场区的建设和扩展。
3. 气候条件
气候稳定:稳定的气候条件,如晴天多、降水少、风速小、湿度低,有利于发射和跟踪观测。
少雷电:雷电活动较少的地区可以降低发射过程中发生事故的风险。
4. 安全因素
远离人口密集区:为了确保发射过程中的安全,发射基地应远离大城市和人口密集的地区,以减少火箭残骸对人类活动区域的影响。
航区安全:发射场区200公里以内基本为无人区,600公里以内没有人口密集的城镇和重要交通干线,确保航区安。
5. 交通条件
交通便利:良好的交通条件有助于大型航天设备的运输和发射人员的进出。
6. 经济和社会条件
产业配套:所在地应具备较强的产业配套能力,如拥有相关的工业制造基础和技术保障设施,以便支持航天发射活动。
通讯和基础设施:良好的通讯设施和生活基础设施可以提高发射基地的运行效率和人员的生活质量。
7. 发射方向和轨道需求
发射方向:通常选择与地球自转方向一致的发射方向(即向东发射),以充分利用地球自转的线速度,节约能源。
轨道需求:发射基地应能满足不同轨道需求的发射任务,如低倾角、太阳同步轨道等。
8. 海洋发射条件(适用于海上发射基地)
地理位置:选择地理位置优良、能够适应低星角发射的海域,如山东烟台海阳的中国东方航天港,具备发展商业航天产业的天然优势。
海上发射平台:拥有海上发射平台和相关设施,可以实现火箭的总装、测试、转运、出港、发射一体化。
综上所述,航天发射基地的选址需要综合考虑自然地理条件、安全因素、交通条件、经济和社会条件等多个方面,以确保发射活动的成功和安全。
四:地球的公转
(一)特征
1.概念:地球围绕太阳旋转的运动。
2.轨道:近似正圆的椭圆形轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上。(注意地轴上面是北极和南极,自转和公转的方向不一样)
3.方向:自西向东。
4.周期:1回归年为365天5时48分46秒,是太阳连续两次通过春分点的时间间隔;1恒星年为365天6时9分10秒,是以某一颗遥远的恒星作为参照物,地球公转的角度为360度,是地球公转的真正周期是地球公转的真正周期。
5.速度
位置
时间
速度
平均速度
A点
近日点
1月初
线速度最快,角速度最快
平均线速度约为每秒30千米,平均角速度约为每日1°
B点
远日点
7月初
线速度最慢,角速度最慢
6. 判读近、远日点和节气及南北极
(1)时间不同:近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。
(2)公转轨道上位置不同:近日点位于冬至日以东,远日点位于夏至日以东。
(二)、意义
黄赤交角及其影响
1.概念
(1)A为黄道面:地球公转的轨道面。
(2)B为赤道面:过地心并与地轴垂直的面。
(3)黄赤交角:黄道面与赤道面之间的交角,目前是23°26′。
2.影响:太阳直射点的回归运动即太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。
(1)移动规律
①从冬至日到第二年夏至日,太阳直射点自南回归线向北移动,春分日太阳直射赤道,夏至日太阳直射点到达北回归线。
②从夏至日到冬至日,太阳直射点自北回归线向南移动,秋分日太阳直射赤道,冬至日太阳直射点到达南回归线。
(2)周期:1回归年,即365天5时48分46秒。
特别提醒
1.黄赤交角相关数据关系
(1)黄赤交角=回归线的度数,即图中α。
(2)极圈度数与黄赤交角互余,即图中90°-α。
(3)黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角,即图中α′。
2.黄赤交角变化带来的影响
正午太阳高度
1.正午太阳高度的计算
(1)所求地点的正午太阳高度=90°-所求地点与直射点的纬度差。所求地与直射点位于同一半球相减,位于异半球相加。
(2)极点的太阳高度=直射点的纬度。
2.正午太阳高度随纬度变化规律
同一时刻,正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南、北两侧递减。具体如图所示。
3.正午太阳高度的分布、变化特点的判断技巧
(1)分布看“远近”——远小近大。
距离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大;距离越远,正午太阳高度越小。
(2)变化看“移动”——来增去减。
太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地的正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地时,该地的正午太阳高度逐渐减小。
(3)位置看“数值”——90°的出现。
(4)正午太阳高度分布对称规律。
①在直射经线上,正午太阳高度以直射点纬度为中心呈南北对称分布(相同纬度差)。
②在季节变化中,回归线以北或以南的地区,正午太阳高度在二至日前与后相同时段对称;回归线之间的地区,正午太阳高度在直射日期前与后相同时段对称。
③在一天中,太阳高度在正午时刻前与后相同时段对称。如某地10时太阳高度为60°,则14时的太阳高度与之相同。
4.正午太阳高度的应用
(1)确定太阳直射点所在地地方时为12时。
(2)求出当地的地理纬度(根据正午太阳高度的计算公式)。
(3)确定房屋的朝向:北回归线以北的地区,正午时太阳位于南方,房屋门窗朝向南方;南回归线以南的地区相反。
(4)确定日期、日影长短及方向:太阳直射点上,物体的影子缩短为零;正午太阳高度越大,日影越短,反之越长。正午是一天中日影最短的时刻,日影永远朝向背离太阳的方向,如北回归线以北地区,正午日影永远朝向北方,南回归线以南地区,正午日影永远朝向南方,南、北回归线之间的地区,正午日影则有南、北朝向的变化。
(5)计算楼距、楼高:为了保证各楼屋都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,见甲图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为θ,则最小楼间距L为:L=h·cot θ。
(6)计算太阳能热水器的角度:为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角(α),使太阳光线与受热板成直角,其倾角和正午太阳高度角的关系为α+H=90°。(如乙图)
太阳能光伏板采用“追日”式的设计(保证板面全白天与阳光垂直以获得最多太阳辐射能),光伏板与水平地面的夹角也要随太阳高度的变化而自动调节,同时光伏板的朝向也要随着太阳位置的日变化而变化。这运用了太阳高度日变化的规律,计算原理与上相同。
昼夜长短
(一)昼夜长短变化的五大规律
1.太阳直射点决定昼夜长短变化规律
①太阳直射点的位置,决定昼夜长短的分布状况→太阳直射点所在半球昼长大于夜长
②太阳直射点的移动,决定昼夜长短的变化特点→太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼变长,夜变短
2.日出日落方位与昼夜长短对应规律
①日出东北,日落西北,北半球昼长夜短,南半球昼短夜长。
②日出东南,日落西南,北半球昼短夜长,南半球昼长夜短。
③日出正东,日落正西,全球昼夜等长。
3.对称性规律
①时间对称:太阳直射点位于同一纬度的两个日期,昼夜长短状况相同,这两个日期关于夏至日或者冬至日对称。
②空间对称:南北半球纬度相同的地区,昼夜长短对称分布
4.变幅递增规律:赤道上全球昼夜平分,昼夜长短变化为零;纬度越高昼夜长短变化越大。
5.极昼极夜变化规律
①极昼极夜的起始纬度=90º-太阳直射点纬度。
②极昼极夜的扩大从极点到极圈,极昼极夜的缩小是从极圈到极点
③纬度越高(指极圈与极点之间),极昼(极夜)出现的天数越多。
(二).昼夜长短的计算
(1)根据昼弧夜弧计算。
昼长=昼弧所跨经度数/15°,夜长=夜弧所跨经度数/15°。
(2)根据日出、日落、时间计算,图示如下:
①昼长=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2
②夜长=(24-日落时间)×2=日出时间×2
注:公式中的日出、日落时间均指地方时。
(3)某地昼长是以夏至日或冬至日对称的。比如知道某地5月22日的昼长,就可以推算该地7月22日前后的昼长。同理,某地的日出时间(地方时)也是以夏至日或冬至日对称的。
3.日出、日落方位与昼夜长短关系
直射点位置
日出方位
日落方位
昼夜长短
北半球
东北
西北
北半球昼长夜短南半球昼短夜长
赤道
正东
正西
全球昼夜等长
南半球
东南
西南
北半球昼短夜长南半球昼长夜短
特别提醒:当极圈内有地区出现极昼时,若是北半球,则出现极昼的地区正北日出,正北日落(0时日出,24时日落);若是南半球,则出现极昼的地区正南日出,正南日落(0时日出,24时日落)。
太阳视运动图
(一)太阳视运动规律
1.(一天中)太阳视运动轨迹(①日出日落②正午太阳高度③太阳高度变化规律)
2.(一年中)二分二至太阳运动轨迹
3.太阳视运动规律的应用
①日影方位
②正午太阳高度
③当地纬度
④太阳直射点纬度
⑤日出日落方位
4.特殊地点的太阳视运动(极昼区和极点)
无极昼夜区—太阳视运动图
无极昼极夜区:太阳直射点在北半球时,日出日落都偏北(太阳从东北升起西北落下);太阳直射点在南半球时,日出日落都偏南(太阳从东南升起西南落下);太阳直射赤道时,日出正东、日落正西。
有极昼夜区(极点除外)—太阳视运动图
出现极昼的地区(除极点):一天内太阳不落到地面以下,正午12点时太阳高度最大,0点(24点)时太阳高度最小。因此若位于北半球,太阳升落方位均为正北;若位于南半球,太阳升落方位均位于正南。
极昼期间的极点—太阳视运动
极昼期间的极点:极昼期间的极点一天内太阳不落到地面以下,并且一天内太阳高度不变。在南极点看到太阳沿纬线自东向西(逆时针)水平移动;在北极点看到太阳沿纬线自东向西(顺时针)水平移动。
技巧点拨:三个要领分析视运动图上太阳方位及影子
(1)日出日落太阳方位:春秋分日日出正东,日落正西;春分至秋分位置偏北,即日出东北,日落西北;秋分至春分位置偏南,即日出东南,日落西南。(除极昼区外)
(2)正午太阳方位:某地观察到的太阳方位与直射点方位一致。例如,某日直射点在某地的南方,正午时太阳也位于其南方。
(3)影子长短变化:根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出时影长最长,之后缩短,正午时最短,之后变长,日落时达最长;直射点上无影子。
(4)影子方位变化:根据太阳方位与影子方位相反,判断影子方向的变化。
五.月相知识
(上上上西西,下下下东东)意思是上半月的上弦月在上半夜看得见,亮面朝西出现在西面天空;下半月的下弦月在下半夜看得见,亮面朝东出现在东面天空:
月食的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
月食是一种特殊的天文现象,当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上时,地球就会挡住太阳射向月球的光线,导致月球无法直接接收到太阳光,从而形成月食5。月食只可能发生在农历十五前后2。根据月球进入地球阴影的程度不同,月食可以分为以下三种类型
1:月全食:当整个月球进入地球的本影内时,就会发生月全食。此时,月球表面会变成暗红色,形成所谓的“红月亮”。
2.月偏食:当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食。此时,月球的一部分会呈现暗红色,而另一部分则保持原来的亮度。
3.半影月食:当月球只是掠过地球的半影区时,会造成月面的光度轻微减弱,但这种现象较不易为人注意。在半影月食发生期间,月亮将略为转暗,但它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。
由于太阳和月球在天空的轨道并不在同一个平面上,而是约有5°的交角,因此只有当太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近时,才有机会形成一条直线,产生月食
日食
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