地球公转学案.doc

【学习目标】
1．了解地球公转的轨道方向、周期和速度；
2．理解正午太阳高度的变化规律及用其解决实际问题；
3．理解昼夜长短的变化规律，会计算昼夜长短；
4．了解四季的更替、五带的划分。

1．黄赤交角的产生
6 22
秋分
春分
地球在自转的同时围绕太阳公转，因此地球的运动是这两种运动的叠加。地球自转和公转的关系，可以用赤道面和黄道面的关系即黄赤交角来表示（如甲图所示）。请在图中找出赤道平面、黄道平面、黄赤交角（填写度数）。
冬至

甲图 乙图
倾斜
2．黄赤交角与太阳直射点的季节移动
在地球公转过程中，由于地轴空间指向不变，并且存在 ，由此产生了太阳直射点的周年回归运动，移动规律如乙图所示，将图示内容补充完整。
3．黄赤交角与五带、极昼极夜的范围
黄赤交角的大小决定着太阳直射点的移动范围，即南、北回归线的度数；同时也决定着南北极圈的度数，由此确定了五带的范围。请在下图中填写五带名称。

北寒

北温

热

南温

南寒

黄赤交角变化带来的影响
1．黄赤交角变化带来的影响可用下图表示：
昼夜长短
五带
四季
正午太阳高度
黄赤交角

2．理解黄赤交角的变化带来的影响，关键是理解几种数据间的关系。 如图：
等于
互余
等于

①黄赤交角 回归线的度数。
②黄赤交角与极圈度数 。
③黄赤交角 晨昏线与地轴的最大夹角。

1．下图中GH⊥PQ，据此完成(1)～(2)题。
(1)若PQ为地轴，一年中太阳直射点总是在图中MN所示平面上，则角②的度数是(　　)
A．23.5°　B．47° C．66.5° D．不能确定
(2)若PQ为地轴，一年中太阳直射点总是在图中GH所示平面上，下列变化可信的是 (　　)
A．全球极夜范围扩大 B．全球极昼范围扩大
C．春节时北京均温升高 D．里约热内卢气温的年际变化增大

1．太阳高度和正午太阳高度
太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。

2．正午太阳高度的变化规律
四周
直射点
(1)正午太阳高度的纬度变化
相等
相等
同一时刻，正午太阳高度由 向 递减；同一纬线上正午太阳高度 ；与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度 。

(2)正午太阳高度的季节变化
一年中，同一纬度地区的正午太阳高度随时间而有规律的变化。如图所示：
赤道
赤道以北

南回归线及以南
赤道以南
北回归线及以北
①夏至日： 达最大值， 达最小值。
②冬至日： 达最大值， 达最小值。
③春、秋分日： 达最大值，其它地区介于中间。
3．正午太阳高度的计算
公式：H=90°-︳当地纬度+ 或-直射点纬度 ︳____（同半球-，异半球+） 。
如图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)、C点(23.5°S)的正午太阳高度分别是多少？（写出计算过程）
H=90°-︳40°-10°︳=60°

H=90°-︳23.5°+10°︳=56.5°

1．太阳高度日变化的描述
(1)太阳高度日变化的描述
①非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度(如图甲)。

②极点上，在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度(如图乙)。
丙
乙
一
90
甲
二
90
(2)正午太阳高度年变化的描述
①回归线之间：正午太阳高度最大值为 °，每年有 次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值(如图 )。

②回归线上：正午太阳高度最大值为 °，一年中只有 次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值(如图 )。
③回归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值(如图 )。
2．正午太阳高度的应用
(1)确定地方时：
当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为 时。
(2)确定当地的地理纬度：
当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道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：
南
北
长
短
零
北
正北
南
正南
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，正午时太阳位于 方，房屋朝向 方；南回归线以南的地区，正午时太阳位于 方，房屋朝向 方。
(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 ；正午太阳高度越大，日影越 ；正午太阳高度越小，日影越 。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，日影永远朝向 方；南回归线以南地区，日影永远朝向 方；南、北回归线之间的地区，日影则有南、北朝向的变化。
(5)确定楼距、楼高：
为了更好地保持各层楼都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见图甲，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·cotH 。

(6)太阳能热水器的倾角调整：
为了更好地利用太阳能，应不断地调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成 垂直 。其倾角和正午太阳高度角的关系为：α＋h＝ 90 °(如图乙)。

2．右图为“某校旗杆正午影端位置一年内变动示意图”。读图，完成(1)～(3)题。
(1)该校所处的纬度为 (　　)
A．66.5°N　　　 　B．23.5°N
C．23.5°S　　　　 D．66.5°S
(2)旗杆影端位于②位置时的日期可能为 (　　)
A．3月21日 B．6月22日 C．9月23日 D．12月22日
(3)旗杆影端位置由②变为③的过程中 (　　)
A．地球公转线速度逐渐加快 B．太阳直射点向北移动
C．北半球各地正午太阳高度逐渐增大 D．南极圈内极昼范围不断扩大

由于晨昏线和太阳直射光线垂直，随着太阳直射点在南北回归线之间的回归运动，晨昏线也在不断移动，从而产生了昼夜长短的时空变化。具体分析如下：
1．昼夜长短的纬度分布及变化规律
时间
光照图示
极夜
长
短
昼短夜长
极昼
短
长
昼长夜短
昼夜长短的纬度变化
特殊节气
夏半年

①北半球各地 ，随纬度增高，昼越 夜越 ，北极附近出现 现象；
②南半球反之
短
长
①夏至日时，北半球各地昼长达一年中最 ，夜长最 。
极昼
②北极圈及以北出现极昼现象，极昼范围达最 。
春分、秋分

全球各纬度昼夜等长

冬半年

①北半球各地 ，随纬度增高，昼越 夜越 ，北极附近出现 现象；
②南半球反之
长
短
①冬至日时，北半球各地昼长达一年中最 ，夜长最 。
②北极圈及以北出现极夜现象，极夜范围达最 大 。
2．昼夜长短的季节变化(北半球)
长
无极昼极夜

极昼范围最大

极夜范围扩大

极昼范围最大

昼=夜
昼=夜
昼>夜昼渐短，夜渐长
昼<夜昼渐长，夜渐短

要求：根据前后提示，将上述表格补充完整。

1．太阳直射点移动与昼夜长短，日出、日落的关系
短
长

长
短
长
(1)太阳直射哪个半球，哪个半球就昼 夜 ，纬度越高昼越 。
(2)太阳直射点向哪个方向移动，哪个半球就昼变 夜变 ，但不一定是昼长夜短。
(3)太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差幅度就越 ，出现极昼极夜范围就越大。
(4)①太阳直射的半球， 6 点前日出， 18 点后日落；
②以北半球为例，夏至日时，越往高纬，日出越 早 （早或晚），日落越 晚 ；越接近赤道，越接近6点日出，18点日落；冬至日时相反。
(5)①太阳直射赤道时，全球各地日出 正东 方，日落 正西 方。
②太阳直射北半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)日出 东北 、日落 西北 。
③太阳直射南半球时，全球各地(除极昼、极夜地区外)日出东南 、日落 西南 。
④正好出现极昼的地方，北半球 正北 方升起，正北 落下，南半球 正南 升起， 正南 落下。
2．昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算：昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15 °。
日出
日落
日出
(2)根据日出或日落时间进行计算
日落
①昼长时数＝(12－ 时间)×2＝( 时间－12)×2。
②夜长时数＝( 时间－0)×2＝(24－ 时间)×2。
(3)根据分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长 等长 ，夜长等长 。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布：
北半球各地的昼长(夜长) 等于 南半球同纬度数的夜长(昼长)，如图所示：

3．下面两幅图是同一时刻地球上两区域昼夜分布图。读
图，完成(1)题。

(1)此时，A点的昼长为 (　　)
A．10小时 B．12小时 C．14小时 D．8小时

一、单选题：
(2011·邯郸调研)读“地球公转示意图”，完成1～3题。
1．当地球公转至图中所示位置时，下列说法正确的是(　　)
A．极昼极夜的范围呈扩大趋势
B．晨昏线与地轴之间的夹角呈缩小的趋势
C．太阳直射在北半球，并且直射点向北移动
D．我国北方出现“秋高气爽”的天气
2．若黄赤交角增大，则会引起的现象是(　　)
A．北极圈以北范围增大，南极圈以南范围缩小 B．地球上有太阳直射的范围缩小
C．北极点出现极昼的天数增加 D．中纬度地区夏季昼将增长，冬季夜将增长
3．地球从甲处经乙、丙、丁回到甲公转一周(甲、乙、丙、丁之间等距)四段之间用时最少的是(　　)
A．丁—甲段　　　B．甲—乙段 C．乙—丙段 D．丙—丁段
二、综合题
4．读“10°N正午太阳高度的年变化图”，回答下列问题。
冬至
夏至

(1)P的值为__________。
正南
西南
(2)m、n的数值差为________。
东南
(3)A日期，该纬度各地日出、正午和日落时，物影的朝向依次为__________、__________和__________。
（4）由A日期到B日期的过程中，该地昼夜长短的变化规律是什么？
昼渐短夜渐长

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