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地球公转的地理意义湘教版必修一公开课课件


二、自转和公转的关系----黄赤交角 请同学们阅读教材图1—15,回答 下列问题: (1)什么是黄赤交角? (2)黄赤交角与地轴和黄道面之间 的夹角有何关系?

二、自转和公转的关系----黄赤交角 66°34 ′

黄赤交角

23°26 ′
地轴与公转轨道的夹角:66034′ 南北极圈的度数 赤道与公转轨

道的夹角:23026′ 南北回归线的度数

二者之和是900

自转平面——赤道平面 黄赤交角
公转平面——黄道平面
黄赤交角的存在 对太阳直射点有 什么影响?

太阳直射点的 回归运动

太阳直射点的南北移动规律:

太阳直射点的南北移动规律:
夏至 北回归线
23.5°N

0?

春分

秋分

赤道

春分
23.5°S

南回归线

冬至

1回归年=365日5时48分46

1.如果黄赤交角变为0 ,太阳 直射点的南北移动范围有什么 变化? O 2.如果黄赤交角变为10 ,太 阳直射点的南北移动范围有什 么变化? O 3.如果黄赤交角变为30 ,太 阳直射点的南北移动范围有什 么变化?

O

假如黄赤交角变为300
66.50 寒带范围变大 温带范围变小 300 23.50 热带范围变大 23.50 300 600 温带范围变小

600

66.50

寒带范围变大

黄赤交角的本质:地球(地轴)倾斜
黄赤交角 太阳直射点的南北移动 正午太阳 高度变化 昼夜长短 变化

四季的形成
五带的划分

三、地球公转的地理意义
? 太阳直射点的南北移动 ? 正午太阳高度的变化 ? 昼夜长短的变化 ? 四季的更替 ? 五带的划分

三、地球公转的地理意义 1. 正午太阳高度的变化 2.昼夜长短的变化 3.四季的更替与五带的划分

1、正午太阳高度角的变化
看下图,并结合课本P23相关文字请思考: 什么是太阳高度?什么是正午太阳高度?

直 射

H

西 南 东 北

1、正午太阳高度角的变化
(1)、正午太阳高度角的定义:
太阳高度(角)——太阳光线对当地地平 面的倾角≤90°; 正午太阳高度——一天中最大的太阳高度。

直 射

H

西 南 东 北

太阳高度的变化
同一地区、不同节气、不同时刻的太阳 高度大小(北半球的温带地区)

太阳高度的变化
同一地区、不同节气、不同时刻的太阳 高度大小(北半球的温带地区)

(南半球的温带地区)

? 正午太阳方位:“北方”天空(与北半球相反)

1、正午太阳高度角的变化
看教材P22图1—16、图1—17、图 1—18,请思考: (1)太阳直射赤道、北回归线和南 回归线时的正午太阳高度分布规律分 别是什么?

(1)正午太阳高度大小的纬度分布规 律 道

赤 道

向 两正 极午 递太 减阳 。高 度 自 赤

春分日(3.21前后);秋分日(9.23前后)。

北回归线

归 线正 向午 两太 侧阳 递高 减度 。自 北 回

夏至日(6.22前后)

南回归线

冬至日(12.22前后)

归 线 向正 两午 侧太 递阳 减高 。度 自 南 回

正午太阳高度随纬度分布规律

90°
45° 0°
90°N 66°34?N 23°26?N 0° 23°26?S 66°34?S 90°?S

春分日 二分日

从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减

正午太阳高度随纬度分布规律

90°
45° 0°
90°N 66°34?N 23°26?N 0° 23°26?S 66°34?S 90°?S

夏至日二分日冬至日 从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减

正午太阳高度的纬度变化
节气 春秋分 夏至日 太阳直射点 位置 赤道 北回归线 正午太阳高度大小的分布规律

赤道上的正午太阳高度最大。从 赤道向南北两侧递减。 北回归线上的正午太阳高度最大。 从北回归线向南北两侧递减。 南回归线上的正午太阳高度最大。 从北回归线向南北两侧递减。

冬至日

南回归线

缩记:太阳直射点所在的纬线正午太阳高度 最大; 从此纬线向南北两侧递减。

(2)正午太阳高度的季节变化

夏 至 日 ︵ 6 月 22 日 ︶

(2)正午太阳高度的季节变化
距太阳直射点 最近的一天

夏至日 (6月22日)

正午太阳高度 达到一年中最大

既不是最大,又不是最小 正午太阳高度 达到一年中最小 距太阳直射点 最远的一天

(2)正午太阳高度的季节变化
距太阳直射点 最远的一天
正午太阳高度 达到一年中最小

冬至日 (12月22日)

既不是最大,又不是最小 正午太阳高度 达到一年中最大 距太阳直射点 最近的一天

正午太阳高度角随季节变化规律
北回归线及以北地区:夏至日达最 大值,冬至日最小; 南回归线及南地区:冬至日达最大 值,夏至日最小;

同 一 地 点

回归线之间的地区:太阳两次直射, 回归线上直射只有一次。

太阳高度分布规律
赤道

N

1、区分出晨昏线
900W

2、判定直射点
S

3、直射点的太阳高度
4、晨昏线上的太阳高度

正午太阳高度:从太阳直射的纬线向南北递减

60
30 0

太阳高度从太阳直射点向四周减小

(3)正午太阳高度角的计算:
0-纬度差 H=90
纬度差:即所求地点纬度与 太阳直射点的所在纬度的差距。

同减异加

肥城在(36 ° N),当夏至日、冬至日、 春秋分日时的正午太阳高度? 正午太阳高度= 90° — 纬度差
二分二至 太阳直射点的 位置 直射点正午 太阳高度 扬州的正午 太阳高度

春分日 夏至日 秋分日

0° 23 °26′N 0°

90° 90° 90°

54° 77 °26′ 54 ° 30°34′

冬至日

23 °26′S

90°

应用 见图1-25“楼间距示意”,已知我国北方某地 区纬度为α,南北楼高度均为h,求解:为保证北 楼最低层全年都有光照的楼间距最小是多少?

h H A楼 L B楼


图1-25

太阳高度与物体影子长短的关系

太阳高度 角是900

太阳高度 角较小

太阳高度 角更小

地面
直射点 无影子 影子较长 影子更长

距离太阳直射点越近 太阳高度角越大 物体的影子越短

距离太阳直射点越远 太阳高度角越小 物体的影子越长

太阳的方位与物体影子朝向的关系 物体的影子总是与太阳的方位相反
中午 下午 日落 上午

西
楼 房 中午影子 下午影子

西北 北

南 东南
日出



东北

全球各地的影子长短和朝向规律

正午太阳高度的应用
?

?

确定地方时: 当某地太阳高度达到一天中的最大值 时,当地的地方时为12时 确定房屋的朝向: 在北回归线以北的地区,正午太阳位 于南方,房屋朝南; 在南回归线以南的地区,正午太阳位 于北方,房屋朝北。

楼间距问题
楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼 产生的影子不能挡住后一幢楼的采光(一般以太阳光线能照 射至后一幢楼的底层为标准)。 图中H为正午太阳高度,一般取当地的最 小值。因为正午太阳高度最小值,意味着 前一幢楼的影子是一年中最长的,而此时 的楼间距能保证,则一年四季都能确保。 故一般地北半球取冬至日的正午太阳高 度,南半球的取夏至日的正午太阳高度。 计算公式: tanH=h/L →L=h· cotH

楼间距与正午太阳高度大小呈反比;与前一幢楼的楼高呈正比。

某疗养院(北纬36°34′) ,计划在一幢20米高的楼 房北面新建一幢楼房。要求高楼的每一层一年四季都能 晒到太阳。(1)新楼至少要距原楼多少米? (2)若黄赤交角变为23°34′,两楼之间的距离将应 如何变化,才能保证各楼层均有较好的采光?
解析:(1)要保证1楼能被太阳照 射,正午太阳高度应最小,为冬至 日 ;正午太阳高度角 H=90°-|当地纬度+直射点纬度| 正午太阳 =90°-| 36°34′+23°26′| 高度角 =30 ° 两楼间最小距离应为x=20×cot 30°=34.7 m。 楼房影子 (2)黄赤交角变大为23°34′,正 午太阳高度=29°52′,变小了, 答案:(1)34.7 m 楼影变长,两楼间距应增大。 (2)楼距应增大

某房地产商计划在常德一幢69米高的楼房北面新修建 一栋住宅,若两楼间距40米,新建住宅第一层一年中太 阳光线被挡住有几个月?若保证每一层一年四季都能晒 太阳,问:新楼至少要距原楼多少米?

正午太阳 高度角

楼房影子

太阳能热水器问题
太阳能热水器利用的实质是热水器倾角与正 午太阳高度角之和为90°

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。据此回答:

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,使热水器吸 热面与地面的夹角为 A.23.50 B.59.50 C.66.50 D.360

解析:当地楼房影子最长时,太阳直射点位于南回归线上,可 以求出该日正午太阳高度(H=90-︱36+23.50︱= 30.50),进一步 计算出热水器吸热面与地面夹角是59.50。

看下图,并阅读教材p23“晨昏线”材料,思考: (1)什么是晨昏线? (2)晨昏线有那些基本特征? (3)什么是昼弧和夜弧?一个地方昼夜长短取 决于什么?
N


夜弧

晨 线

线 昼弧

太 阳 光 线

S

晨昏线的基本特征
1、晨昏线所在平面总是平分地球,过球心的大圆 2、晨昏线所在平面总始终与太阳光线垂直。

3、二分日,与经线圈重合,二至日,与极圈相切
4、晨昏线永远平分赤道,与赤道有两个交点,与晨

线的交点所在经线地方时为6时,与昏线的交点所在经
地方时为18时。

5、移动方向自西向东,与地球自转方向相反。 。

2、昼夜长短的变化
(1)昼弧和夜弧
晨昏线将地球上的纬线圈分为两部 分,位于昼半球的叫昼弧,位于夜半球 的叫夜弧。

N 夜弧

昼弧

夜半 球
S

昼半 球

B
夜弧

极昼

A 昼弧
昼长夜短

C
昼夜等长

D
昼短夜长

E 极夜

晨昏线
N 昏
夜弧

晨 线

线 昼弧

太 阳 光 线

昼长=昼弧度数/15度

夜长=夜弧度数/15度
S

例:读左图,回答: 1.A地昼长为 A 八 小时。 B地夜长为 四 小时 2.A地日出时间为 B 八时 。 日照侧视示意图
● ●

例:读右图,回 答: 1.A地夜长为 6 小时。 B地昼长为 12 小时 2.A地日落时 间为 21时 。

B




A

日照俯视示意图

春分、秋分的昼夜长短
A C

B B

太阳直射赤道,全球昼夜平分。昼长12小时,夜长也 12小时。

夏至的昼夜长短 A

C

B

太阳直射北回归线,北半球昼长夜短,南半球昼短夜长, 赤道昼夜平分。北极圈内有极昼,南极圈内有极夜

冬至的昼夜长短
A
C
B

太阳直射南回归线,南半球昼长夜短,北半球昼短夜长, 赤道昼夜平分。南极圈内有极昼,北极圈内有极夜

昼夜长短空间变化规律:
1)直射点所在的半球昼长夜短,且纬 度越高,昼越长夜越短;

2)春分、秋分全球昼夜平分;
3)赤道终年昼夜平分。

昼夜长短的变化
? 昼夜状况描述:
夏至(6.22)
23°26′N

? 昼夜变化描述:


春分(3.21)


秋分(9.23)
赤道(0°)





冬至(12.22) 23°26′S

看下图,说说随着太阳直射点的南北移动,各地的昼 夜长短变化趋势如何?

变化规律:
北半球:

南半球:

昼渐短 昼渐长 ————12月22日————3月21日 昼最长 昼夜平分

昼渐长 昼渐短 ————12月22日————3月21日 昼最长 昼夜平分 赤道:全年昼夜平分

例:绘出北半球二分日与二至日昼长随纬度变化曲线: 昼长 (小 24 夏至日 时)

12

春秋分

0 90°S 66.5°S

冬至日 0° 66.5°N 90°N

春秋分,全球昼夜平分(昼长12小时) 夏至日,南极圈内极夜,北极圈内极昼;从南极圈到 北极圈,昼渐长 冬至日,南极圈内极昼,北极圈内极夜;从南极圈到北 极圈,昼渐短

1、F、A、O、B四点地球白昼由长到短的排列 是 F>A>O>B 。P点的夜长是 12小时 ,C点的 夜长是 24小时 B点的夜长是 16小时 ,此时广州 的昼夜长短情况是昼最短夜最长 。
C

2、F、A、O、D、C四点地 球正午太阳高度由大到小的 排列是______________ A>O>F>D>C

P
O E F C D

H 90° E点的正午太阳高度为______

3.四季的划分
夏季:白昼最长、太阳高度最高的季节 冬季:白昼最短、太阳高度最低的季节 春季和秋季:冬夏两季之间的过渡季节

四季的天文含义

更符合气候实际的四季划分
北半球温带地区: 春季:3、4、5月 夏季:6、7、8月 秋季:9、10、11月 冬季:12、1、2月

(五)五带的划分

小结:

地球自转 赤道平面

地球公转

黄道平面

黄赤交角
太阳直射点的回归运动 昼夜长短 太阳高度 季节变化 四季 昼夜长短 太阳高度 纬度变化 五带

课堂测验
1. 如果黄赤交角缩小,则(

A )

A. 热带、寒带范围缩小,温带范围扩大 B. 热带、寒带范围增大,温带范围缩小 C. 热带范围缩小,温带、寒带范围扩大 D. 热带范围扩大,温带、寒带范围缩小

课堂测验
2. 读图回答:此时, 正午太阳直射点的经 度和纬度可能是( C )60°
①北纬23°26′和东经120° ②南纬23°26′和东经60° ③北纬23°26′和西经120° ④南纬23°26′和西经60° A、①② B、②③ C、①③ D、②④

知识小结

3. 如果A点的区时是某日12时, B点的区时是( C )
A. B. C. D. 当日6时 当日15时 当日18时 当日24时
B 60°

A

4. 如果A点的区时是某日12时, “北京时 间”可能是( ) C
①当日16时 ②当日18时 ③次日4时 ④当日12时
A. ①② B. ②③
B 60°

A

C. ③④

D. ①③

5. 画图及填空:
(1)在图中绘出晨(昏)线,并 注明是晨线还是昏线。 (2)这一天太阳直射的纬度是 ______。 23°26′S (3)图中A点的昼长是______ 12 冬 小时,B点的季节是___季。 (4)用斜线绘出极夜的范围。 赤道 (5)图中C、D两点所在的平面叫_____面, 目前α角的度数 是______。 23°26′

昏线

6关于地球公转的叙述正确的是( D ) A:地球公转的方向是逆时针 B:地球公转一周需365日5时3分56秒 C:每年一月初,地球公转在远日点附近 D:近日点公转速度较快,远日点较慢

7读地球公转示意图,下列说法正确的是( D)

A

B

A:公转轨道是正圆 B:地球运行至A点时,大致为一月初 C:地球运行至B点时,华北平原农作物生长 茂盛 D:地球运行至A点时,速度略小于B点

8地球位于公转轨道的远日点时,下列叙述 正确的是(C) A:哈尔滨正在举办冰灯节 B:北京正在举行菊花展览 C:青岛海滨浴场挤满游泳的人们 D:西安桃园繁花似锦

9 每年的国庆节假日期间,地球公转 速度的变化特点(A ) A:逐渐加快 B:逐渐减慢 C:先加快后减慢 D:先减慢后加 快 5 圣诞节至春节期间地球的公转速度(C ) A:逐渐加快 B:逐渐减慢 C:先加快后减慢 D:先减慢后加快

10 设南极的极昼天数为M,极夜天数为N, B 则M、N的关系为( ) A:M > N B:M<N C:M = N D:无法确定 7引起冬夏半年不等长的原因是(
A:黄赤夹角的存在 B:地球自传速度的变化 C:地球是不规则的球体
D

)

D:地球公转速度的变化

11由于黄赤夹角的存在,使地球上产生了 ( D) A:昼夜更替现象 B:不同经度形成了不同的地方时 C:水平运动的物体产生偏向 D: 四季的更替

12关于黄赤夹角的说法,不正确的是:(C

)

A:黄赤夹角目前的角度是23.5? ,它可能有较 小的变化. B:黄赤夹角是地球“斜着身子”绕日公转的 表现 C:黄赤夹角随太阳直射点的往返移动而变化 D:黄赤夹角决定了太阳直射点的回归运动范 围


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