第三節(jié)

地球公轉的地理意義第一課時地球公轉和太陽直射點的回歸運動教學目標：知識與技能：掌握地球公轉的方向、周期、軌道、速度；理解黃赤交角的形成及其導致的太陽直射點的南北移動。過程與方法：通過對黃赤交角和太陽直射點回歸運動的學習，培養(yǎng)學生的地理空間思維能力和歸納分析能力。情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生熱愛科學和勇于探索的精神。教學重點：太陽直射點的回歸運動；二分二至日時地球的位置。教學難點：1、太陽直射點的回歸運動2、正午太陽高度角的計算、分布和變化規(guī)律教學過程：一、地球的公轉[知識講解]地球自轉的同時，傾斜著地軸繞日公轉，因此，地球運動是這兩種運動的疊加。[多媒體演示]強調：1、方向為自西向東；2、地軸的北端始終指向北極星方向，演示時注意地軸的指向要穩(wěn)定。[知識講解]地球公轉的軌道為接近正圓的橢圓，太陽位于其中的一個焦點上。隨著地球公轉，日地距離不斷變化著（如圖1-3-4）。每年一月初，地球在它的公轉軌道上離太陽最近，這個位置叫做近日點，地球公轉的線速度、角速度都較快；每年七月初，地球在它的公轉軌道上離太陽最遠，這個位置叫做遠日點，公轉的線速度、角速度都較慢。地球公轉一周360o所需要的時間是365日6時9分10秒，叫做一恒星年。[設問過渡]一月份日地距離近，七月份日地距離遠，而我們感到七月氣溫要比一月氣溫高得多，為什么距日近時反倒比距日遠時氣溫低呢？二、黃赤交角地球自轉和公轉的關系可以用赤道平面和黃道平面的關系來表示。過地心并與地軸垂直的平面稱為赤道平面，地球公轉的軌道平面稱為黃道平面。[課件播放]黃赤交角的形成[問題導學]（1）黃道和赤道之間存在什么樣的關系？（2）黃赤交角與地軸和黃道平面的夾角之間有什么關系？[知識講解]地球在公轉的過程中，地軸的空間指向和黃赤交角的大小，在一定的時期內可以看作是不變的。因此，地球在公轉軌道上的不同位置，地表接受太陽垂直照射的點（簡稱太陽直射點）是有變化的。[課件播放]太陽直射點的回歸運動[知識講解]太陽直射點在南、北緯23o26’之間作往返運動，稱為太陽直射點的回歸運動。南、北緯23o26’分別被稱為南、北回歸線。[學生活動]通過看動畫，結合圖1-3-4，總結太陽直射點的移動規(guī)律，在圖1-3-5中，標出二分二至日太陽直射點所在位置，并用平滑曲線連接起來。[教師活動]巡視、指正學生動手繪畫過程中出現(xiàn)的錯誤。學生交流后，可以師生共同學習，得出結論。[討論]根據我們繪制的太陽直射點回歸運動的示意圖討論下列問題：（1）

太陽直射點一直向南移的時段是（2）

太陽直射點一直向北移的時段是（3）

太陽直射點位于北半球且一直向南移的時段是（4）

地表各點一年中接受陽光直射的次數：①南、北回歸線上的各點一年中有次陽光直射的機會②南、北回歸線間的各點一年中有次陽光直射的機會③南回歸線以南、北回歸線以北的各點一年中有無陽光直射機會？[知識講解]太陽直射點回歸運動的周期是365日5時48分46秒，叫做一回歸年。就南北半球而言，太陽直射點落在哪一半球，即為該半球的夏半年，是另一半球的冬半年。在太陽直射點上，地表單位面積獲得的太陽輻射量最多。由于太陽直射點南北移動，使太陽輻射能在地表的分配，具有回歸年的變化。[提問]通過前面的學習，哪位同學能解釋為什么地球距日近時反倒比距日遠時氣溫低呢？（請一位學生回答）三、正午太陽高度角[情境創(chuàng)設]去年6月，趙亮的父母在“陽光花園”購買了一套位于一層的住房。今年1月，全家入住后，發(fā)現(xiàn)陽光全被前排樓房擋住了。他感到很疑惑，那天看房時，小院內陽光充足，怎么才過了幾個月，陽光就被擋住了呢？你能幫趙亮分析原因嗎？[知識講解]太陽直射點的移動，使地球表面接受到的太陽輻射能量，因時因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化來定性地描述。晝夜長短反映了日照時間的長短；正午太陽高度反映了太陽輻射的強弱。太陽光線與地平面之間的夾角，叫做太陽高度角，簡稱太陽高度。一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度。[課件播放]太陽直射點的回歸運動和正午太陽高度的變化.swf[分組討論]同一時刻，正午太陽高度的分布規(guī)律；同一地點，正午太陽高度的變化規(guī)律[教師點播]時刻確定，則太陽直射點的位置即確定，此時觀察正午太陽高度的分布規(guī)律；在太陽直射點所在經線上確定一點，讓太陽直射點作回歸運動，觀察在直射點運動過程中，該點的正午太陽高度如何變化。（學生回答時，要注意做到發(fā)揮學生的合作精神。在學生回答有錯誤時，要做到正確的評價，同時還要鼓勵學生互評，共同進步。）[教師活動]對學生的回答要歸納總結，強調離直射點越近正午太陽高度越大。在此基礎上給出正午太陽高度計算公式：H=90o－緯差[提問]現(xiàn)在你能幫趙亮家分析買房的疑惑嗎？學情分析由于學生在初中對本節(jié)課僅僅是了解，本節(jié)課有相對來說比較抽象，所以本節(jié)課上起來有一定難度。我們在上課時應注意對學生只需要了解的“地球公轉的方向、速度、周期”不要浪費太多的時間，而“黃赤交角和太陽直射點南北移動的關系”和“正午太陽高度角的計算、分布規(guī)律和變化規(guī)律”則需要老師分解難度、層層深入，深入淺出，讓學生能真正掌握。效果分析1、了解地球公轉的方向，從而學會判斷二分、二至同日。2、了解地球公轉在近日點、遠日點的速度。3、能區(qū)分一個恒星年和一個回歸年4、能明白什么是赤道面5、能明白什么是黃道面6、理解黃赤交角和太陽直射點南北移動的關系7、理解什么是正午太陽高度角，以及怎樣計算8、能正確總結正午太陽高度角的分布規(guī)律9、能正確總結正午太陽高度角的變化規(guī)律教材分析本節(jié)課主要學的是地球公轉的地理意義，內容相對于第二節(jié)地球自轉的地理意義來說相對較難，所以建議用兩課時來完成。在學本節(jié)時要把握一個原則，考慮地球公轉時可以忽略地球的自轉。在學習時我們應從以下三個方面進行學習：1、了解地球公轉的方向、速度、周期（1）了解地球公轉的方向，從而學會判斷二分、二至同日。（2）了解地球公轉在近日點、遠日點的速度。（3）區(qū)分一個恒星年和一個回歸年2、理解黃赤交角和太陽直射點南北移動的關系（1）什么是赤道面（2）什么是黃道面（3）理解黃赤交角和太陽直射點南北移動的關系是本節(jié)的重點3、掌握正午太陽高度角的計算、分布規(guī)律和變化規(guī)律（1）理解什么是正午太陽高度角，以及怎樣計算（2）總結正午太陽高度角的分布規(guī)律是本節(jié)的重點和難點（3）總結正午太陽高度角的變化規(guī)律是本節(jié)的重點和難點[課時跟蹤訓練](滿分100分時間40分鐘)一、選擇題(每小題5分，共60分)第16屆亞運會于2010年11月12日至27日在我國廣州舉辦。廣州是我國第二個取得亞運會主辦權的城市。據此回答1～3題。1．第16屆亞運會期間，地球在公轉軌道的大致位置是()A．① B．②C．③ D．④解析：根據太陽直射點的位置可以判斷二分二至日在地球公轉軌道的位置(如圖所示)，地球在11月12日至27日位于秋分日和冬至日公轉軌道之間，因此選C。答案：C2．廣州亞運會期間()A．悉尼的晝長時間越來越短B．北極圈內的極晝范圍越來越大C．廣州的日落時間逐日提前D．太陽直射點逐漸北移解析：11月12日至27日太陽直射南半球，太陽直射點向南移動，因而悉尼白晝越來越長，北極圈內出現(xiàn)極夜，廣州白晝時間不斷減少，因而日落時間逐日提前。答案：C讀下圖，回答3～4題。3．太陽直射點位于圖中P點時，北半球的節(jié)氣應是()A．春分 B．夏至C．秋分 D．冬至解析：圖中P點位于北回歸線，太陽直射北回歸線，北半球的節(jié)氣為夏至。答案：B4．若圖中②角比現(xiàn)在增大2°，則()A．黃赤交角變?yōu)?5°26′B．太陽直射的范圍將縮小4個緯度C．回歸線的度數將變?yōu)?4°26′D．地球上出現(xiàn)極晝極夜的范圍將擴大兩個緯度解析：圖中②角為地軸與黃道平面的夾角，如果②角增大2°，則黃赤交角就減小2°，將變?yōu)?1°26′，那么太陽直射點就在南北緯21°26′之間運動，直射的范圍將縮小4個緯度；地球上出現(xiàn)極晝極夜的地區(qū)變?yōu)槟媳本?8°34′～90°，范圍縮小了4個緯度。因此選B。答案：B我國某校地理興趣小組的同學，把世界上四地年內正午太陽高度變化及方向繪成簡圖。讀圖回答5～6題。5．可能反映該學校所在地正午太陽高度年變化及方向的是()A．① B．②C．③ D．④解析：該地位于我國，我國位于北半球，正午太陽或者常年在正南方，或者絕大部分在正南方(赤道與北回歸線之間地區(qū))。從圖中來看，①地位于赤道，②地位于南回歸線，④地位于北極圈，③地符合要求。答案：C6．當②地正午太陽高度達到最大值時()A．地球公轉的速度較慢B．其他三地正午太陽所在方向不同C．該學校所在地天氣炎熱D．太陽在地球上的直射點將北返解析：②地正午太陽高度達到最大值時即直射南回歸線，據此可判斷正確答案為D。答案：D右圖各線示意不同緯度白晝長度變化。讀圖，回答7～8題。7．若圖中①地位于北半球，則a點時刻應為()A．春分B．夏至C．秋分D．冬至解析：a點時刻各緯度晝長為12時，可判斷為二分時。a點過后，北半球晝長夜短，所以a點時刻應為春分。答案：A8．上圖五地中()A．③地緯度高于②地B．④地位于赤道附近C．①地、⑤地白晝長度變幅最大D．②地位于極圈之內解析：五地中①與⑤、②與④緯度值相同，③位于赤道上，晝夜變化幅度越大，緯度值越大，因此①＝⑤>②＝④>③。答案：C洛陽(35°N，112°E)一學生對太陽能熱水器進行了改造(如圖)，將熱水器的支架改造為活動式。據此回答9～10題。9．9月23日，為了使熱水器有最好的效果，應調節(jié)支架使熱水器吸熱面與地面的夾角α為()A．25° B．35°C．65° D．55°10．下列地區(qū)中，使用太陽能熱水器效果最好的是()A．海口 B．重慶C．拉薩 D．吐魯番解析：當太陽光線與熱水器的吸熱面垂直時，熱水器對太陽能的利用率最高。要想使太陽光線與熱水器的吸熱面垂直，太陽能熱水器的吸熱面傾角與當地的正午太陽高度應該是互余的關系。9月23日是北半球的秋分日，太陽直射在赤道上，根據“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律(或“某地正午太陽高度H＝90°－|φ－δ|”的公式)，可以計算出洛陽(35°N，112°E)在9月23日的正午太陽高度為55°，此時太陽能熱水器的最佳傾角就應該是90°－55°＝35°。青藏高原因地勢高，緯度低，晴天多，大氣稀薄，太陽輻射十分強烈，是我國太陽能資源最豐富的地方，在海口、重慶、拉薩和吐魯番四地中，拉薩位于青藏高原上，素有“日光城”之 稱，是四地中使用太陽能熱水器效果最好的地方。答案：9.B10.C地球的公轉，除了會導致一個地點的正午太陽高度和晝夜長短的變化外，還會導致四季的變化。據此回答11～12題。11．從天文含義看，夏季就是()A．一年中平均氣溫最高的季節(jié)B．一年中出現(xiàn)極晝的季節(jié)C．一年中地球與太陽距離最近的季節(jié)D．一年中正午太陽高度最大、白晝最長的季節(jié)解析：從天文含義看，夏季就是一年正午太陽高度最大，白晝最長的季節(jié)。答案：D12．下列各種現(xiàn)象，不可能發(fā)生在北半球冬季的是()A．晨昏線與經線圈的夾角以及地球公轉的速度都在逐漸增大B．北半球緯度越高的地區(qū)白晝越短C．南半球某地白晝變化為短→長→短D．南北半球緯度相同地點的正午太陽高度相等解析：南北半球緯度相等的地點，只有太陽直射赤道時，即春、秋分時，它們的正午太陽高度才相等。答案：D二、綜合題(共40分)13．下圖為“某一時刻全球日期分布圖”，圖中斜線部分表示6月21日，非斜線部分表示6月22日，每條經線之間的間隔相等，箭頭表示地球自轉方向。讀圖回答下列各題。(20分)(1)此時的太陽直射點的位置是____________。(4分)(2)請在圖中畫出晨昏線，并標出夜半球的范圍。(4分)(3)比較該日A、B、C三地正午太陽高度角的大小和晝夜的長短。(6分)(4)在下圖中畫出該日全球不同緯度日出時刻圖。(6分)解析：第(1)題，根據圖中信息可知，90°W經線為0時，故90°E為12時，太陽直射90°E經線；該日為6月22日，太陽直射北回歸線。第(2)題，此時北極圈內出現(xiàn)極晝，太陽直射90°E經線。第(3)題，該日太陽直射北回歸線，離北回歸線越近的地點，正午太陽高度越大；該日，北半球除出現(xiàn)極晝的地區(qū)外，緯度越高的地點，白晝越長。第(4)題，該日，赤道晝夜平分，6時日出；由此向北，晝漸長，日出時間越來越早；北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極晝，可認為0時日出；南半球情況相反。答案：(1)(23°26′N，90°E)(2)圖略。(3)正午太陽高度：B>A>C。晝夜長短：C>B>A。(4)如下圖。14.讀“地球某日太陽光照示意圖”，圖中陰影部分為黑夜，其他地區(qū)為白晝，回答下列問題。(20分)(1)該日太陽直射點的緯度是________，出現(xiàn)極夜現(xiàn)象的緯度范圍大致是________________。(4分)(2)此時，90°E的區(qū)時是________月________日__________時，北京時間是________時。(6分)(3)此時，赤道與晨昏線相交點的經度分別為(3分)()A．45°E，135°W B．135°E，45°WC．60°E，120°W D．0°，180°(4)此時，與上海處于相同日期的經度范圍為(3分)()A．90°W向東至180°B．0°向東至180°C．90°W向東至90°ED．0°向東至90°E(5)此日，會出現(xiàn)的地理現(xiàn)象是(多選，4分)()A．黃赤交角略微變小B．東京白晝時間比悉尼長C．上海的日出時間比北京晚D．上海的正午太陽高度一年中最小E．柏林的物體影子長度達一年中最大值F．地球自轉線速度從北回歸線向南、北遞減解析：第(1)題，從圖可以看出，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，說明太陽直射南回歸線，即12月22日前后，根據該日晝夜分布規(guī)律填寫出現(xiàn)極夜的緯度范圍。第(2)題，根據圖中晝夜分布和地球自西向東轉，可以判斷左側晨昏線為晨線，90°E為12時，那么北京時間120°E地方時為14時。第(3)題，赤道與晨昏線相交點的地方時分別為6時和18時，應該與90°E各相差90°，因此其經度分別為0°和180°。第(4)題，此時上海是12月22日14時(使用北京時間)，與上海日期相同的地區(qū)是地方時0時以東到日界線之間的地區(qū)，從以上判斷知道90°W為0時，因此90°W向東至180°之間的區(qū)域為同一時期，而上海(北京時間)正好處于這個區(qū)域之內，如右圖。第(5)題，此日是北半球冬至日，此時北半球的正午太陽高度為一年中最低，影長達一年中最大值，南半球晝長夜短，北半球晝短夜長，且越往南晝越長；黃赤交角的變化與線速度的大小及日期無關；上海