内容正文:
一、地球公转的概念
地球公转
地球绕太阳的运动,叫做地球的公转。是地球的一种重要运动形式。
轨道形状:近似于正圆的椭圆,
太阳位于其中一个焦点上
注意地轴的指向:
不变(北极星)
二、地球公转的特点——方向
侧视:“自西向东”,俯视:“北逆南顺”
北极上空看
与地球自转方向一致
南极上空看
二、地球公转的特点——周期
恒星年与回归年
恒星年:太阳中心连续两次通过地球与某一恒星连线的时间间隔,
时间: 365日6时9分10秒(恒星年),
是地球公转的真正周期。
回归年:太阳连续两次通过春分的时间间隔,时间: 365日5时48分46秒(回归年),
即我们平时所说的一年。
地形
1.521亿千米
1.471亿千米
远日点
近日点
7月初
1月初
平均角速度:约59′/日
平均线速度:约30千米/秒
开普勒第二定律:行星绕太阳公转时,行星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等。
即行星根据离太阳的距离自动调节公转速度。
最快
最慢
1近快
7远慢
思考:“五一”劳动节至“十一”国庆节期间,地球公转速度怎样变化?
先变慢,7月初达最慢,后变快
二、地球公转的特点——速度
读“地球自转线速度随纬度变化图”(甲)和“地球公转速度变化图”(乙),据此完成1~2题。
1. 甲图M点的纬度、乙图N点的月份分别是
A.30° 1月 B.60° 1月 C.60° 7月 D.30° 7月
2. 下列节日中地球公转速度接近最快的是
A.春节 B.元旦 C.国庆节 D.中秋节
5
二、黄赤交角及其影响
地球自转
赤道平面
地球公转
黄道平面
黄赤交角
23.50
黄赤交角
回归线的纬度值=黄赤交角度数
极圈纬度值=90°—黄赤交角度数
1、黄赤交角的形成
地表接受太阳垂直照射(即太阳高度角 为90°)的点
确定:地心与日心连线和地球球面的交点。
太阳直射点
太阳光是平行光,但地球是曲面 ,
一个瞬间,太阳直射点只有一个
太阳直射点所在经线的地方时为正午12时
2、黄赤交角的影响
太阳直射点,是指太阳光线的入射角度为90度,如果太阳光照射在平面上,那么所有的光线均与地平线垂直,但是地球不是平面,而是一个曲面,因此,在某一个时间点,太阳直射点只有一个,就是太阳光线与水平面垂直的点,也就是地心与日心连线和地球球面的交点。与太阳光的斜射相比,太阳直射,光线更集中,那么单位面积上所获得的太阳辐射也多,地表温度也就高些。
7
N
N
N
N
夏至
春分
秋分
冬至
1回归年=365日5时48分46秒
黄赤交角的影响
——直射点的回归运动
春分日(3月21日)太阳直射点逐渐北返,太阳直射赤道
夏至日(6月22日),太阳直射北回归线,并开始向南移动
秋分日(9月23日)太阳直射点逐渐南移,太阳直射赤道
冬至日(12月22日),太阳直射南回归线,并开始向北移动
23.5°N
23.5°S
0°
(6.22)
(12.22)
(3.21)
(9.23)
(来年3.21)
(远日点7月初)
(近日点1月初)
画图提升
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
冬至
读图回答:
1.南北回归线之间的地区一年有几次太阳直射?
2.南北回归线上一年有几次太阳直射?
3.北回归线以北,南回归线以南地区一年有几
次太阳直射?
4.太阳直射点的移动速度?
5.太阳直射点回归运动的周期?
1.南、北回归线之间每年有两次太阳直射。
2.南北回归线每年各有一次太阳直射。
3.北回归线以北、南回归线以南没有太阳直射。
4.太阳直射点每个月移动纬度约为8°,每移动1°约需4天。
5.1回归年=365日5时48分46秒
南、北回归线之间:
南、北回归线:
南、北回归线之外:
一年直射2次
一年直射1次
没有太阳直射
直射点回归运动特征:
(注:关于夏至日或冬至日对称的两个日期,直射纬度相同。)
23.5°N
23.5°S
0°
(6.22)
(12.22)
(3.21)
(9.23)
(来年3.21)
(远日点7月初)
(近日点1月初)
1.四个特殊点
春分:
夏至:
秋分:
冬至:
2.运动特征:
3.运动速度:
平均每月,太阳直射点大约移动8°;
每四天,直射点大约移动1°;
每一天,直射点大约移动0.25°
太阳直射点的应用
1.二分二至日判读:
做赤道——定地心
做自转——定南北
做光线——定二至
做公转——定二分
太阳直射点的应用
2.直射点位置及移动方向判定:
1、①②③④哪个范围,太阳直射北半球?
2、①②③④哪个范围,太阳直射南半球?
3、①②③④哪个范围,太阳直射点向北移动?
4、①②③④哪个范围,太阳直射点向南移动?
5、6月10号,直射点位于什么半球,向哪半球移动,移动速度如何变化?
方法:将轨道图转化成直射点移动图。
23.5°N
23.5°S
0°
(6.22)
(12.22)
(3.21)
(9.23)
(来年3.21)
(远日点7月初)
(近日点1月初)
太阳直射点的应用
3、 给出日期,推算直射点纬度
23.5°N
23.5°S
0°
(6.22)
(12.22)
(3.21)
(9.23)
(来年3.21)
(远日点7月初)
(近日点1月初)
平均每月,太阳直射点大约移动8°;
每四天,直射点大约移动1°;
每一天,直射点大约移动0.25°。
例:6月10号,太阳直射哪条纬线?
哪天再次直射该纬线?
关于夏至日或冬至日对称的两个日期,直射纬度相同
【知识拓展】黄赤交角与五带的关系
仔细看图,说出五带是如何划分的?
如果黄赤交角变大,推测五带的范围如何变化?
如果黄赤交角变小,推测五带的范围如何变化?
现在的黄赤交角
黄赤交角变大
黄赤交角变小
太阳直射范围 极夜极昼范围 热带寒带的范围 温带范围
黄赤交角变大
黄赤交角变小
变大
变大
变大
变小
变小
变小
变小
变大
读“黄赤交角示意图”,图中PQ为地轴,MN为黄道平面,回答3~4题。
3. 角②的度数是
A.23.5°
B.47°
C.66.5°
D.43°
4. 如果黄赤交角增大1°,那么地球上五带范围的
变化是
A.北寒带范围变大1°
B.南温带范围缩小1
C.热带范围变大1°
D.各带范围不变
18
昼夜长短的变化
地球公转意义——
晨昏线将经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧,昼弧和夜弧的长短决定昼长和夜长
不同的示意图中,昼弧、夜弧的形状
立体图
俯视图
侧视图
夜弧
夜弧
昼弧
昼弧
1、比较昼夜长短
时间——昼夜交替周期:24小时
昼长=12小时,昼夜______
昼长>12小时,昼___夜___; 昼长<12小时,昼___夜___
昼长=24小时,______现象; 夜长=24小时,______现象
等长
长
短
短
长
极昼
极夜
图像——晨昏线(圈)把经过的纬线分割成昼弧和夜弧
昼夜等长
N
昼长夜短
昼短夜长
极夜
极昼
极昼
2、昼长夜长的计算
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算
计算下图中A、B、C三点的昼长
A昼长=120°/ 15°=8小时
B昼长=0°/ 15°=0小时
C昼长=180°/ 15°=12小时
(2)根据已知日出和日落时间计算
昼长 = 2 ×︳12 -日出时间 或日落时间 ︳
昼长 = 日落时间 -日出时间
夜长 = 日出时间×2
8:00
A日出时间=8:00
A昼长= 2 ×︳12 -8:00 ︳=8小时
A
B
C
(3)根据已知昼长或夜长计算
昼长 = 24 - 夜长
夜长 = 24 -昼长
A夜长= 2 ×8:00=16小时
A昼长= 24 -16=8小时
N
S
D
A
C
B
探究:下图中C、D两点的昼长有什么关系?
B、D两点的昼长又有什么关系
(4)根据纬度的分布特点进行计算
16小时昼长
8小时夜长
16小时夜长
8小时昼长
①同纬度地区昼夜长短相同。
40°N
40°S
②同一日期,南北半球纬度数相同的地区昼长夜长“互换”等长。
春、秋分日
夏至日
冬至日
全球昼夜平分,昼夜都为12小时
北半球达到昼最长、夜最短,北极圈及其以北地区出现极昼现象;南半球昼最短、夜最长,南极圈及其以南地区出现极夜现象。
北半球达到昼最短、夜最长,北极圈及其以北出现极夜现象;南半球昼最长、夜最短,南极圈及其以南地区出现极昼现象。
读图归纳昼夜长短的纬度分布规律
3、昼夜长短的分布和变化
纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多。
极圈到极点,极昼(极夜)的天数,由一天增加到半年。
极昼、极夜规律:
极昼(极夜)的最低纬度= 90°-太阳直射点的纬度
极昼极夜是从极点处开始的
极点的极昼极夜各长达半年
极圈的极昼极夜只有一天
变化规律:
3月21日
6月22日
9月23日
12月22日
昼夜平分
昼夜平分
昼最长夜最短
昼最短夜最长
昼渐长夜渐短
昼长夜短
昼长夜短
昼短夜长
昼短夜长
(北半球)
昼渐长夜渐短
昼渐短夜渐长
昼渐短夜渐长
秋分日
春分日
冬至日
夏至日
北回归线
南回归线
赤 道
赤 道
次年3月21日
春分日
昼夜平分
赤 道
北半球昼长随季节变化曲线(观察幅度变化)
昼长(小时)
节气
春分
夏至
秋分
冬至
春分
0
12
24
赤道
图例:
北极
北极圈
0°~66°34′N之间任一纬度
太阳直射北半球
太阳直射南半球
北半球夏半年
北半球冬半年
纬度越高,昼越长
变化幅度越大
纬度越高,昼越短
变化幅度越大
总结:昼夜长短的分布及变化规律
与太阳直射点的位置和移动方向密切相关。
●昼夜长短分布:直射哪一半球,哪一半球昼长大于夜长,纬度越高昼越长,极点附近出现极昼(极昼的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度);
●昼夜长短变化:直射点向哪一半球移动,哪一半球昼长就会变长,夜长就会变短,极昼范围变大(极夜范围变小),纬度越高昼夜变化幅度越大。
昼夜长短分布与变化的应用:
1、根据昼夜分布,确定半球,确定纬度:
例:夏至日,四地昼长分别是:甲7小时;乙12小时;丙17小时;丁24小时。
①指出四地的半球位置?
②比较四地纬度的高低?
40°N
40°S
N
S
A
昼夜长短分布与变化的应用:
2、根据昼夜分布,确定季节,确定方位:
例:我国两地同一时刻日出,甲地地方时为5:30,乙地地方时为5:00。
①指出此时季节?
②比较两地方位:甲地在乙地的方位?
N
S
A
半球
↑
纬度 ←昼长→季节
↓
方位
昼夜长短分布与变化的应用:
3、晨昏线的穿越问题:
例:一架在北半球飞行的飞机,飞越晨昏线上空时,当地时间为19日19时,请问它飞越的是下列四个地区(如图)的哪一个?并说明理由。
19日19时
①昏线
②昼长夜短
下图示意某日北京时间5时55分某游客在我国南部沿海某地(110°E,22°N)拍摄到的日出景观。据此完成下面小题。
1. 该地该日的昼长为
A.13小时30分钟
B.14小时30分
C.11小时30分钟
D.12小时
5:15
昼长=2 ×︳12 -日出时间 或日落时间 ︳
= 2 ×︳12 -5:15︳=13小时30分钟
120°E
北京时间
5:55
110°E
10°*4分=40分
当地日出时间
-
33
正午太阳高度的变化
地球公转意义——
基础概念
太阳高度角: 和 的夹角
晨昏线上:太阳高度=_______
直射点上:太阳高度=_______
地平面
太阳光线
0°
90°
▷ 太阳高度角示意图
太阳高度和正午太阳高度
页码:
H
日出
日落
正午
12:00
东
北
西
南
A地
正午太阳高度:一天中出现最大的太阳高度,称为正午太阳高度。即太阳直射当地所在经线时的太阳高度,此时当地地方时为12时。
正午太阳高度角的计算
公式:H =90˚— 纬度差
说明:H为观测点的正午太阳高度,
两点是指所求地点、太阳直射点。
求纬度差(同减异加)
相同半球:大减小
不同半球:相加
当太阳直射B点时,C点正午太阳高度是?
如图所示:
当太阳直射B点(10°N)时,A点的正午太阳高度是?
纬度差=正午太阳高度角差
(仅适用于两地位于太阳直射点同侧)
黄赤交角
太阳直射点的南北移动
正午太阳高度的大小随纬度和季节作有规律的变化
原因:
正午太阳高度的变化:
38
正午太阳高度的大小随纬度和季节作规律变化
纬度分布规律:由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
由赤道向南北两侧递减
由北回归线向南北两侧递减
由南回归线向南北两侧递减
距离太阳直射点越近,正午太阳高度角越大
正午太阳高度的变化规律:
(1)随纬度的分布规律
2.随季节的变化规律
春分日和秋分日,H由赤道向南、北两侧递减,南、北半球太阳辐射强度相当。
春秋分日
2.随季节的变化规律
夏至日
夏至日,H由北回归线向南、北两侧递减。
北回归线及其以北地区H达到一年中的最大值;
南半球各纬度H达到一年中的最小值。
哪些区域的H达到一年中的最大值(最小值)?
2.随季节的变化规律
冬至日,H由南回归线向南、北两侧递减。
南回归线及其以南地区H达到一年中的最大值;
北半球各纬度H达到一年中的最小值。
冬至日
哪些区域的H达到一年中的最大值(最小值)?
思考1:从春分到冬至,北京(40 °N)的正午太阳高度角如何变化?
40 °N
北京
北回归线以北:
春分到夏至日,H变大,夏至日达最大值,
夏至到冬至日,H变小,冬至日达最小值。
思考2:从春分到冬至,悉尼(24°S)的正午太阳高度角如何变化?
悉尼
6月22日
12月22日
24°S
南回归线以南:
春分至夏至日,H变小,夏至日达最小值,
夏至到冬至日,H变大,冬至日达最大值。
思考3:从春分到冬至,海口(20 °N)的正午太阳高度角如何变化?
海口
6月22日
12月22日
20 °N
回归线之间:
春分至太阳直射20°N,H变大,到直射20°N时达到最大值;
之后到夏至日变小;
从夏至日之后,H变大,再次直射20°N时,达到最大值;
而后至冬至日,H变小,冬至日达最小值。
不同纬线正午太阳高度角的季节变化
90˚
60˚
30˚
0˚
正午太
阳高度
夏至
冬至
冬至
春分
秋分
?
?
?
?
?
H 正午 = 90°—纬度差
(1) 纬度相同的地点,正午太阳高度相同(同纬等高)
(2) 离直射点纬度越近,正午太阳高度越大(近大远小)
(3) 距直射点纬度相同的两地,正午太阳高度相同 (对称等高)
63.5°N
A
(4)直射点同侧的两点,正午太阳高度差=两点纬度差
B
正午太阳高度特征:
正午太阳高度的应用
12:00
(1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时,
此时日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向:
为了获得更充足的太阳光照,确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
南
北
南
北
北半球
南半球
(3)判断日影长短及方向:
正午太阳高度越大,日影越短,
正午太阳高度越小,日影越长,
且日影方向背向太阳。
(4)确定楼距、楼高:
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。利用正午太阳高度求楼间距,核心原理是:冬至日(北半球)正午太阳高度最小,物体影子最长,此时若后楼底层能保证采光,则全年均能保证采光。因此,楼间距的计算通常以冬至日的正午太阳高度为依据。以我国为例,见下图,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为:L=h/tanH或L=hcotH。
52
[例题] 某房地产开发商在北京(40°N)建造住宅楼,每栋楼高30米,为了使所有楼层终年都能被阳光照射而不被遮挡,南北楼间距应该为多少米?(tan26.5°≈0.498)
30m
30m
Hmin=90°-|23.5°+40°|=26.5°
楼间距=30/tan26.5°≈60.2m
受太阳高度角大小影响,一般而言:
若楼高一致,要想不遮挡阳光,则纬度较低地区的楼间距要小于纬度较高地区;
若楼间距一样,则纬度较低地区的楼高要大于纬度较高地区。
(5)太阳能热水器的倾角调整:
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,使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°(如下图)。
南县(29.5°N)在冬至,热水器倾角a为多少度时最能充分利用太阳能?
水箱
调
节
杆
a
集热管
10
h
正午太阳高度角
正午
某中学(360N,1130E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示,将热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。
1.当地楼房影子最长时,为使热水器有最好的效果,调节活动支架,使热水器集热板与地面的夹角为( )
A.23º26′ B.59º26′
C.59º34′ D.12º34′
2.为了充分利用太阳能,一年中集热板与地面夹角的调节幅度是多少?
B
46°52′
四季更替
1.四季的形成
地球自转
地球公转
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
正午太阳高度的时间变化
昼夜长短的时间变化
太阳辐射在一年中呈现有规律的变化
四季更替
四季更替
2.四季的划分
(1)天文四季
①夏季:一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节。
②冬季:一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节。
③春、秋季是冬、夏两季的过渡季节。
(2)气候四季
春季——3、4、5月;
夏季——6、7、8月;
秋季——9、10、11月;
冬季——12月、次年1、2月。
(3)传统四季
立春、立夏、立秋、立冬。
月份 北温带 南温带
3 4 5
6 7 8
9 10 11
12 1 2
春
夏
秋
冬
秋
冬
春
夏
1、由来:
二十四节气
二十四节气诞生于黄河流域,是古代中国人通过观察太阳周年运动,总结一年中时令、气候、物候等方面的变化规律所形成的知识体系。
2、内容:
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。
每月两节不变更,最多相差一两天。
上半年来六廿一,下半年是八廿三。
3、影响:
它深刻影响着人们的农业生产、风俗习惯、传统节日和祭祀等活动,是古代中国人生产、生活的重要依据。
(1)划分: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。在二十四节气中,从立春开始,逢单的为节气,简称“节”;合成“节气”。
4、与地球运动规律
3.画出地球公转及二分二至日示意图。(所需内容:公转方向、四节气名称及日期、太阳位置、近远日点)
读图,完成下列各题。
(1)图1中的B对应图2中的 位置,表示的节气是 。
(2)在图2中画出地球公转和自转的方向。
(3)国庆期间,太阳直射点在图1中的 段,在图2中的 段。
(4)图2中b到d段公转速度如何变化 ?
(5)当黄赤交角变小时,A→B纬度数 (填“不变”“变大”或“变小”)。北寒带的范围变 。
4.图1示意太阳直射点南北移动轨迹,图2示意地球公转中的二分二至日。读图,回答下列问题。
(1)将图1中的A、B、C、D标在图2中适当的位置,并注明二至日。
(2)在图2中画出地球自转和公转方向。
(3)地球公转轨道为近似 的椭圆轨道,地球运行到图中 点时,接近远日点位置,其公转速度 (填“快”或“慢”)。
(4)A→B期间太阳直射点在 (填“南”或“北”)半球,并且向 (填“南”或“北”)移动。
B [纬度越高,正午太阳高度越小,前楼的影子越长,要求楼间距越大,故选哈尔滨。]
为了保证一定时间的光照,须根据日照情况合理配置楼房之间的间距。在下列城市中,理论上楼间距要求最远的城市是( )
A.石家庄 B.哈尔滨 C.邯郸 D.广州
某房地产开发商在某城市(30°N)建造了两幢商品住宅楼(如图)。读图完成1~2题。
注:tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732
1.某户居民买到了北楼一层的一套房子,于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约有 ( )
A.1个月
B.3个月
C.6个月
D.9个月
2.为避免采光纠纷,房地产开发商在建楼时,应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。那么在两幢楼间距不变的情况下,南楼的高度最高约为 ( )
A.20 m B.30 m C.40 m
D.50 m
$