高中地理鲁教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第二节 地球公转的意义第一课时导学案

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1.了解地球公转的方向、轨道、速度和周期。
2.理解黄赤交角以及影响。
3.熟练掌握正午太阳高度和昼夜长短变化的规律，提高判读光照图的能力。
4.学会运用地球公转的地理意义解决实际问题。
5.培养通过日常地理现象探究地理原理的意识，树立正确的宇宙观。
1.太阳直射点的移动规律。
2.正午太阳高度的变化规律。
3.昼夜长短的变化规律。
第1课时
地球公转的特点
1. 公转方向、轨道
地球在自转的同时，还围绕着太阳由西向东公转，其公转轨道为接近正圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点上。
公转周期
地球公转一周所需的时间为365日6时9分10秒，称为1恒星年。
3. 公转速度
随着地球公转，日地距离不断变化。每年1月初，地球位于近日点附近，公转速度较快；7月初位于远日点附近，公转速度较慢。
二、太阳直射点的回归运动
1. 黄赤交角
地球绕太阳公转的轨道平面叫黄道平面。通过地心与地球自转轴垂直的平面叫赤道平面。黄道平面与赤道平面的夹角简称黄赤交角。 目前，黄赤交角是23〫26'，在一定时期内可以视为定值。
随着地球在公转轨道上位置的变化，地表接受太阳垂直照射的点（简称太阳直射点）就会改变，即太阳直射点在南、北回归线之间往返移动。
2.太阳直射点的回归运动
夏至日：太阳直射点位于23〫26'N，此后太阳直射点逐渐向南移动。
秋分日：太阳直射于赤道上，此后太阳直射点继续南移。
冬至日：太阳直射点位于23〫26'S，此后太阳直射点开始向北移动。
春分日：太阳又直射于赤道上，此后太阳直射点继续北移。
三、正午太阳高度角的变化
1. 太阳高度角
太阳光线与地平面之间的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度。
2. 正午太阳高度角
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。黄赤交角的存在、太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的大小随着纬度和季节作有规律的变化。
正午太阳高度角的变化
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。春分日和秋分日时，太
阳直射在赤道上，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减；夏至日时，太阳直射在北回归线上，正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；冬至日时，太阳直射在南回归线上，正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
同一地点正午太阳高度随着季节作有规律的变化。夏至日时，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。冬至日时，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。春分日和秋分日时，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。
4．正午太阳高度的计算
正午太阳高度＝90°－两点纬度差(δ)。
“两点”指观测点、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之和。
如图所示：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度H＝90°－δ＝90°－(40°－10°)＝60°；C点的正午太阳高度H＝90°－δ＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
5．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，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，如果已知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。
北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(4)判断日影长短及方向
①太阳直射点上，物体的影长缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。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)。
(5)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时，两楼之间的最短距离应大于L＝h·ct H(H：冬至日正午太阳高度)。
(6)计算热水器的安装角度
太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余，如图，α＋H＝90°时效果最佳。
【合作探究1】探究太阳直射点的移动规律
请在图1-2-5中标出二分二至日太阳直射点所在的位置，并用平滑的曲线接起来表示太阳直射点的移动轨迹。
2.在绘制的太阳直射点移动示意图中，标出元旦时太阳直射点所在的大致位置，并说明其移动的方向。
3.根据以上活动成果，归纳一年中太阳直射点的移动规律。
【合作探究2】探究正午太阳高度与物体影长的变化规律
某学校所在地纬度为20〫N，该学校的一地理活动小组为探究正午太阳高度与物体影长的变化规律，收集了以下资料：
1.学校的旗杆高度为16.88米。
2.不同时间测出的影长和推算出的正午太阳高度，如下表。
3.根据观测结果，归纳当地正午太阳高度的变化规律以及正午太阳高度角与物体影长的变化关系，试总结正午太阳角的计算方法。
1．2011年的春节是2月3日，这天地球处于下图中哪一点的位置( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．下列我国节日期间，地球公转速度最快的是( )
A．清明节 B．元旦 C．中秋节 D．国庆节
读“黄道平面与赤道平面的交角图”，回答第3题。
3．下列叙述正确的是( )
A．目前的黄赤交角是66°34′ B．图中角α是黄赤交角
C．地轴与黄道平面的交角就是黄赤交角 D．黄赤交角度数即是南北回归线的度数
读“某地正午太阳高度角年变化折线图”，完成4～6题。
4．根据该地正午太阳高度角年变化规律，判断该地点可能位于( )
A．北温带 B．南温带 C．0°～23°26′N之间 D．0°～23°26′S之间
5．在图中C处所表示的这一天，该地( )
A．夜长最短 B．正午旗杆的影子最短 C．气温最高 D．受太阳活动影响强烈
6．当海口(20°N)阳光直射井底时，该日( )
A．白昼达到一年中最长 B．海口正午太阳高度角达到一年中最大
C．该日过后太阳直射点将向北移 D．该日过后太阳直射点将向南移
下图为某游客于2018年6月22日在北京郊区(约40° N)某光伏发电产业园区一角拍摄的照片,该产业园通过租借农田,将农业生产和光伏产业有机结合。读图,回答7～8题。
7.拍摄者位于太阳能集热板的( )。
A.正南方B.正北方C.东南方D.西北方
8.拍摄当日,太阳能集热板的倾角最接近( )。
A.17°B.23°C.35°D.49°
读某地二分二至日太阳视运动轨迹图，回答下列问题。
(1)分析图示不同日期太阳视运动的共同点：太阳______，原因是____________；太阳高度不断变化，____________是一天中最大值。
(2)尝试判断：
①该地位于________(南、北)半球。判断理由是________________________________。
②A代表______，B代表春分或秋分日，C代表________。判断理由：日出、日落时间和方位；________________________________________________________________________。
C日时全球正午太阳高度的纬度分布规律是全球正午太阳高度由______向南北两侧递减；__________地区正午太阳高度达一年中最大值，____________地区达一年中最小值。

观测日期
直射点纬度
旗杆影长/米
正午太阳高度
春分
0〫
6.14
70〫
夏至
23〫26'N
1.03
86〫34'
秋分
0〫
6.14
70〫
冬至
23〫26'S
16.08
46〫34'