1、第三节地球公转的地理意义第1课时 地球的公转 正午太阳高度的变化学习目标：1.掌握地球公转运动的轨道、方向、速度和周期。(重点)2.理解黄赤交角和太阳直射点回归运动的规律。(重难点)3.比较太阳高度和正午太阳高度，理解正午太阳高度的空间和时间分布规律。(重难点)一、地球的公转1概念：地球围绕太阳运动叫公转，公转的轨道平面叫黄道平面。2特征(1)方向：自西向东，箭头表示地球公转方向。(2)轨道：接近正圆的椭圆，太阳位于其中一个焦点上。(3)周期：365日6时9分10秒，叫做1恒星年。(4)速度图中位置时间速度公转位置A点1月初较快近日点B点7月初较慢远日点3.黄赤交角及其意义(1)黄赤交角(如下
2、图)(2)影响黄赤交角的存在引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动。太阳直射点的移动规律a移动轨迹 b周期：1回归年，即365日5时48分46秒。二、正午太阳高度的变化1概念(1)太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角。(2)正午太阳高度：一天中太阳高度的最大值出现在正午。2变化原因：黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。3变化规律(1)纬度分布同一时刻，各地正午太阳高度，从太阳直射点所在的纬度向南、北两侧递减。春秋分日由赤道向南北两侧递减夏至日由北回归线向南北两侧递减冬至日由南回归线向南北两侧递减(2)季节变化节气最大值地区最小值地区夏至日北回归线及其以北地区南半球各纬度冬至日南回归线及其以
3、南地区北半球各纬度二分日赤道极点1地球位于近日点时，北半球是夏季；地球位于远日点时，北半球是冬季。( )提示：每年1月初，地球处于近日点附近，为北半球的冬季；7月初，处于远日点附近，为北半球的夏季。2春分日和秋分日时黄赤交角为零。( )提示：地球公转时，地轴的空间指向保持不变，因此黄赤交角的大小不因季节而变化。3同一日期，地球上正午太阳高度相等的地区都在同一纬线上。( )提示：同一日期，地球上总有两条纬线上的正午太阳高度相等，并以直射纬线南北对称分布。4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，达到一年中最小值的纬度范围是南回归线及其以南。( )提示：夏至日时，正午太阳高度
4、达到一年中最小值的纬度范围是南半球。5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B四个节日中，元旦时地球距近日点最近，公转速度最快。黄赤交角及其影响孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初出远，而日中时近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？”两小儿辩日问题1(区域认知)你认为太阳什么时候离地球近？提示：1月初，地球在近日点附近。问题2(综合思维)春节、元宵、清明、端午、七夕
5、、中秋、重阳是我国七大传统节日，你能说出2019年这些节日期间太阳直射点的位置和移动方向吗？提示：2019年春节(2月5日)、元宵(2月19日)太阳直射南半球向北移动；清明(4月5日)、端午(6月7日)太阳直射北半球向北移动；七夕(8月7日)、中秋(9月13日)太阳直射北半球向南移动；重阳(10月7日)太阳直射南半球向南移动。问题3(综合思维)如果地球直立绕日公转，太阳直射点会发生什么变化？提示：地球如果直立绕日运行，则黄道平面与赤道平面重合，黄赤交角为0，太阳始终直射赤道，不再南北移动。归纳总结黄赤交角及其影响 1认识黄赤交角上图中左图为平面图，a为黄道平面，b为赤道平面，c为地轴。a、b之
6、间的夹角就是黄赤交角，其值为2326。2黄赤交角的特点特点含义一轴地轴(自转轴，与赤道平面垂直)两面黄道平面地球公转的轨道平面赤道平面地球自转的平面，与地轴垂直三角度黄赤交角黄道平面与赤道平面的夹角为2326地轴与黄道平面夹角与黄赤交角互余，为6634地轴与赤道平面夹角903.黄赤交角与太阳直射点的回归运动(1)示意图日期春分日夏至日秋分日冬至日春分日太阳直射点(向北)(向南)赤道北半球北回归线北半球赤道(向南)(向北)南半球南回归线南半球赤道(2)曲线图地球公转示意图上四个节气的判断太阳位于地球椭圆公转轨道的中心，如右图所示。此时则需要根据A、C两位置的太阳直射点进行判断，若图中未画出赤道，
7、可先根据赤道与地轴始终垂直画出赤道。可以看出地球在A位置时，太阳直射赤道以南，北半球为冬季，对应节气为冬至；C位置太阳直射赤道以北，北半球为夏季，对应节气为夏至；然后再依据地球公转方向和节气演变次序判断其他位置对应的节气。1读地球公转的二分二至日图，回答(1)(2)题。(1)图中字母C所代表的节气名称是()A春分B秋分C冬至 D夏至(2)有关我国国庆节前后太阳直射点和地球公转速度的叙述，正确的是()A地球公转到AB之间，且速度减慢B地球公转到BC之间，太阳直射点在北半球C地球公转到CD之间，且速度逐渐加快D地球公转到DA之间，太阳直射点在南半球(1)D(2)D第(1)题，根据太阳直射点的位置判
8、断，A、B、C、D依次为北半球冬至日、春分日、夏至日、秋分日。第(2)题，我国国庆节(10月1日)地球公转到秋分到冬至之间，太阳直射南半球，且速度在逐渐加快。正午太阳高度的变化在我国，无论是城市还是农村，使用太阳能热水器的家庭越来越多。某太阳能热水器厂家宣传了自己的太阳能热水器设计的是黄金角度，安装后可以大大提高太阳能的利用率。小明的父母听了广告宣传便购买了一台，小明却说，这个太阳能热水器厂家广告有夸大宣传的嫌疑。问题1(综合思维)小明的说法有道理吗？为保证太阳能的利用率，影响太阳能安装角度的主要因素是什么？提示：有道理，正午太阳高度是影响太阳能利用的重要因素。正午太阳高度是有纬度和季节变化的
9、。问题2(区域认知)你能说出北京正午太阳高度的年变化规律吗？提示：北京位于北回归线以北，夏至日最大，冬至日最小，从夏至日到冬至日递减，从冬至日到夏至日递增。归纳总结 1正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度变化：同一时刻，正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。(如图所示)(2)正午太阳高度的季节变化。(如图所示)2正午太阳高度的应用(1)确定地方时某地太阳高度达到一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。(3)判断日影长短及方向正午太阳高度角越大，日影越短；正午太阳
10、高度角越小，日影越长，且日影方向背向太阳。(4)太阳能热水器的安装太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角，如下图所示，H90时效果最佳。在集热板(真空管)的倾角与正午太阳高度H互余的情况下，太阳能热水器的热能利用率最高。为了更有效地利用太阳能，从理论上讲集热板的倾角应随季节的变化进行调节。(5)与房间采光的关系一般情况下，正午太阳高度越大，照射到房间里的面积越小，即夏季照射面积小，冬季照射面积大。北回归线以北的地区，太阳光线正午从南窗射入；南回归线以南的地区，太阳光线正午从北窗射入。3正午太阳高度的计算(1)公式：H90两
11、点纬度差。(2)含义：H：正午太阳高度角。两点：指观测点、太阳直射点。纬度差：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。2太阳能热水器集热板与地面的夹角可调节。为使集热效率达到最高，应保持正午太阳光与集热板垂直，若当地的正午太阳高度为H，则集热板与地面的夹角应为90H，如下图所示。读图回答(1)(2)题。(1)郑州一年中集热板和地面夹角最大的月份是()A3月 B6月C9月 D12月(2)同一时间，为使集热效率达到最高，集热板和地面夹角最大的城市是()A哈尔滨 B北京C郑州 D上海(1)D(2)A第(1)题，根据图中信息可知，郑州一年
12、中集热板和地面夹角最大的月份是该地正午太阳高度角最小的时间，即冬至日前后。第(2)题，同一时间，为使集热效率达到最高，集热板和地面夹角最大的城市其该天正午太阳高度角最小，即纬度最高的地区，结合选项可知，哈尔滨纬度最高。地理实践力：正午太阳高度的变化与楼间距为了使楼房底层获得充足的太阳光照，一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小，纬度较高的地区，楼间距较大。计算楼间距的关键是求出当地冬至日的正午太阳高度。北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系应满足Lhcot H。(h为楼高，H为冬至日当地正午太阳高度)。(如图所示)某市(约21.5N)的小明家准备在某楼
13、盘买房，每栋楼是东西延伸，每家南北均有阳台；三栋楼的楼高均是48米，楼层高3米，楼间距如图所示。据此回答下题。小明家想买第二栋楼上的房子，但小明的爷爷不想买太高楼层，小明自己要求正午室内不要出现晒不到太阳的情况，小明家最好买二栋的()A2楼B7楼C5楼 D16楼B由题目某市(约21.5N)可知，该地正午太阳高度最小值出现在冬至日，约为45。根据南楼的楼高为48米，而一栋楼与二栋楼的楼间距为30米可知，冬至日二栋18米以下的楼层会被南楼遮挡，晒不到太阳。再根据楼层高3米，可得出6楼以上光照条件好。又知小明的爷爷不想买太高楼层，7楼既不太高，也可以晒到太阳，故小明家最好选择7楼。(教师独具)201
14、8年11月20日至21日，国家主席习近平对菲律宾进行了国事访问。读下图，完成12题。1国家主席习近平访问菲律宾期间，地球位于上图中()A之间B之间C之间 D之间2国家主席习近平访问菲律宾期间，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是()A北半球北移较快 B南半球南移较快C北半球南移较慢 D南半球北移较慢1A2.B11月20日至21日，地球位于秋分日(9月23日)与冬至日(12月22日)之间，太阳直射南半球且向南移，地球公转速度较快。读某地正午太阳高度年变化折线图，完成34题。3根据该地正午太阳高度年变化规律，判断该地点可能位于()A北温带 B南温带C02326N之间 D0232
15、6S之间4在图中C处所表示的这一天，该地()A黑夜最短 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3D4.B第3题，该地12月22日前后有两次正午太阳高度达到90，说明有两次太阳直射。根据正午太阳高度变化规律可以判定该地位于赤道至南回归线之间，所以应该位于南半球热带地区。第4题，C处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。上海市(约31N)业主李某发现所购商品房居室里日照时间极短且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据上海市城市规划管理技术规定中“受遮挡的居住建筑的居室，_日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责成房产公司退还其各类费用。据此回答56题。5材料“_日满窗日照的有效
16、时间不少于连续l小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理？()A春分 B夏至C秋分 D冬至6为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。理论上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距比上海应宽些，原因是()A北京比上海地形复杂B北京比上海正午太阳高度小C北京比上海年太阳辐射总量少D北京比上海天气干燥5D6.B第5题，上海市位于约31N附近，处在北回归线以北，全年阳光不能直射；居住建筑的居室受阳光遮挡的时间与大阳高度有密切关系，太阳高度越小，受遮挡的时间越长；冬至日时，北回归线以北的地方太阳高度最小。第6题，北京的地理纬度比上海的高，太阳高度终年比上海低，所以，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离，理论上，楼高相同的情况下，楼房间距北京比上海应宽些。(教师独具)教材P16活动1如下图所示：2画图略(提示：元旦是1月1日，在冬至日12月22日之后)。元旦这天太阳直射点已开始向北移动。一年中太阳直射点的移动规律可归纳为：日期3月21日6月22日9月23日12月22日3月21日太阳直射点的位置及移动方向赤道北回归线赤道南回归线赤道