第3讲地球公转的地理意义一.地球的公转1、方向近似正圆的椭圆轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上近日点地球太阳远日点地球公转的轨道2、轨道公转的速度3、速度----开普勒第二定律(面积定律)1月初速度快7月初速度慢4.周期公转一周360º365日6时9分10秒(恒星年)23°26′66°34′①“一轴两面三角度”“一轴”指地轴“两面”指黄道平面和赤道平面;“三角度”指黄道平面和赤道平面的交角为2326;地轴与黄道平面的夹角为6634;地轴与赤道平面的夹角为90。5、自转和公转的关系----黄赤交角【特别提醒】理解黄赤交角的变化带来的影响,关键是理解几组数据间的关系。如下图所示:①α=黄赤交角=回归线的纬度数=12太阳直射点的移动范围=极昼(夜)的最大纬度跨度范围=12热带范围。②β=90°-2α=北(南)温带范围。③μ=α=90°-极圈的纬度数=12晨昏线的纬向移动角度范围=北(南)寒带的范围。由此可见,黄赤交角的变大或变小将导致上述一系列现象的变化。=晨昏线与地轴的最大夹角。(见复习资料)(1)结合题意请在图中标出黄赤交角,黄赤交角的度数为________。(2)当黄赤交角为上题中的数值时,下列变化可信的是()A.福州冬季均温升高B.北温带范围变小C.全球极夜范围扩大D.悉尼(约34°S)夏季昼变长对点运用若图中EF为地球公转轨道平面,PQ为地轴,读图完成(1)~(2)题。20°A解析:第(1)题,过O点,垂直于地轴PQ作出地球赤道平面,赤道平面与黄道平面之间的夹角即为黄赤交角;根据图中的信息可以判断出黄赤交角为20°。第(2)题,当黄赤交角减小到20°时,太阳只能直射在南、北纬20°之间,因而福州冬至日时的正午太阳高度比现在大,冬季地面获得的太阳辐射能相应增加,均温将升高。②影响:太阳直射点的移动南、北回归线之间:一年两次太阳直射南、北回归线之上:一年一次太阳直射南、北回归线之外:没有太阳直射23º26´N0º23º26´S春分夏至秋分冬至春分南回归线北回归线二、地球公转产生的地理意义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、正午太阳高度的变化太阳高度(角)——太阳光线对当地地平面的倾角≤90°;H直射(1)太阳高度角:正午太阳高度自赤道向两极递减。春分日(3.21前后);秋分日(9.23前后)。①正午太阳高度大小的纬度分布规律赤道正午太阳高度自北回归线向两侧递减。夏至日(6.22前后)北回归线正午太阳高度自南回归线向两侧递减。冬至日(12.22前后)南回归线0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°N90°´S夏至日二分日冬至日正午太阳高度随纬度分布规律从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减90°45°0°H=900-纬度差纬度差: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(3)正午太阳高度角的计算:二分二至太阳直射点的位置直射点正午太阳高度肥城的正午太阳高度春分日0°90°夏至日23°26′N90°秋分日0°90°冬至日23°26′S90°肥城在(36°N),当夏至日、冬至日、春秋分日时的正午太阳高度?54°77°26′54°30°34′正午太阳高度=90°—纬度差②正午太阳高度角随季节变化规律夏至日: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,南半球各纬度达到一年中的最小值冬至日: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,北半球各纬度达到一年中的最小值春秋分日:赤道上最大,其它地区正午太阳高度介于最大值和最小值之间同一地点(1)图中A、B、D三点中,太阳高度小于0°的是点,等于0°的是点。D点的正午太阳高度是______。(2)图中A、C、D三点中,与B点时刻相同的是点,与B点太阳高度相同的是点。(3)此时北京时间是时0°DBCDC1666°34′一、正午太阳高度的计算及其应用1.图示正午太阳高度正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度,也就是太阳直射当地所在经线时的太阳高度(如下图所示)。H表示当地的正午太阳高度。2.正午太阳高度的计算正午太阳高度角=90°-“两点”纬度差。3.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的最大值时,日影最短,当地的地方时是12时。(2)确定房屋的朝向合理设置房屋的朝向获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋门窗朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋门窗朝北。(3)判断日影长短及方向正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高度越小,日影越长;日影方向背向太阳。(4)确定当地的地理纬度根据某地某日(如二分二至日)正午太阳高度,结合正午太阳高度的计算公式可判断该地区纬度大小。(5)确定楼距、楼高:为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例(见下图),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=。htanH楼间距跟太阳高度成反比,跟纬度成正比。(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,使太阳光与受热板呈直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°(α为倾角,h为正午太阳高度)。【训练1】读世界上四地年内正午太阳高度变化及方向简图,回答下列问题。(1)在四地楼房建设中,楼间距最小的为,最大的为_。①④【解析】第(1)题,为了充分采光,楼间距的大小与该地一年中的最小正午太阳高度角有关,从图中可以判断出四地中①地的最小正午太阳高度最大,④地最小,由此可判断出①地的楼间距最小,④地的楼间距最大。(2)在②地,为充分利用太阳能,白昼最短时太阳能热水器集热板与地面的夹角为_____。解析:第(2)题,从图中可以看出②地一年中有一次直射现象,除此之外,正午太阳都位于北方,由此可以判断出其位于南回归线上;其白昼最短时太阳直射北回归线,根据相关公式,可计算出太阳能热水器集热板与地面的夹角为46°52′。46°52′(3)根据图示内容判断出四地所处的纬度位置。解析:第(3)题,①地年正午太阳高度的变化以赤道为中心,可判断出其位于赤道;③地正午太阳高度的情况与②地相反,位于北回归线;④地一年中恰好出现一次极夜,除此之外正午太阳位于南方,说明其位于北极圈上。答案:(3)①地:赤道,②地:南回归线,③地:北回归线,④地:北极圈。应用洛阳(112°E,35°N)一学生对太阳能热水器进行了改造,把热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。据图回答3~5题。3、9月23日,为使热水器有最好的吸热效果,应调节支架使热水器吸热面与地面的夹面为()A.23°26′B.35°C.66°34′D.55°B解析第3题,当太阳光线与热水器吸热面垂直时热水器的吸热效果最好。正午太阳高度H=90°-|φ-δ|,φ=35°,δ=0°,可求得H=55°;又因α+H=90°,则α=35°。4.下列地区中,使用太阳能热水器效果最好的是()A.海口B.重庆C.拉萨D.吐鲁番C解析:太阳能热水器效果最好地区应是年太阳辐射最丰富的地区,四地中拉萨市年太阳辐射量最丰富。5.当热水器吸热面与地面夹角调节到最大值时()A.南太平洋漂浮的冰山较多B.松花江正值一年中的第一次汛期C.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈D.澳大利亚农田中的小麦开始返青A解析,该地热水器吸热面与地面夹角最大时,当地正午太阳高度最小,应为北半球的冬季。变式题(2011·安徽)下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图,完成(1)~(2)题。(1)该地可能是()A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘C.巴西高原D.北美洲五大湖地区D解析本组题利用节能住宅考查年内正午太阳高度变化和影响及区域分布问题。第(1)题,某地的正午太阳高度年变化的原因是由太阳直射点的移动引起的,所以年内正午太阳高度变化幅度与直射点移动和当地所处纬度有关,南北回归线至南北极圈之间年内正午太阳高度变化幅度最大为46°52′,南北回归线之间和纬度>66°34′的地区正午太阳高度变化幅度则<46°52′(可以通过计算二至日正午太阳高度之差来说明)。且该地正午太阳均位于南方天空,由此可以判断该地应位于北回归线以北地区,由各选项所在地区纬度分布特点,不难判断出北美洲五大湖地区为正确答案。(2)仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有()①利于夏季遮阳、冬季采光②冬至到春分,正午室内的日照面积逐渐增大③春分到夏至,正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④C解析:由图示很容易判断冬至日采光面积最大,并由此判断②错误,从而得出正确答案。2、昼夜长短的变化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。(1)昼弧和夜弧昼弧夜弧NS夜半球昼半球总结昼夜长短变化规律: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直射点向哪个半球移动,哪个半球的昼就变长、夜就变短③直射点在哪个半球,哪个半球的极圈内就出现极昼。且纬度越高,极昼的天数越多⑤春分、秋分全球昼夜平分;⑥赤道终年昼夜平分。日照侧视示意图A●例:读左图,回答:1.A地昼长为小时。B地夜长为小时2.A地日出时间为88B●4————时日照俯视示意图●A例:读右图,回答:1.A地夜长为小时。B地昼长为小时2.A地日落时间为。621时12B●1、F、A、O、B四点地球白昼由长到短的排列是。P点的夜长是,C点的夜长是B点的夜长是,此时广州的昼夜长短情况是。2、F、A、O、D、C五点地球正午太阳高度由大到小的排列是______________E点的正午太阳高度为______CDEOFCPHFAOB12小时24小时16小时昼最短夜最长AOFDC90°3、四季的更替与五带的划分昼夜长短正午太阳高度随时间的变化到达地面的太阳辐射能的多少不同四季的更替四季的划分3.四季更替和五带(1)形成原因:和正午太阳高度的时空变化导致太阳辐射的时空变化。(2)四季的划分天文四季:把一年中白昼最长、的季节定为夏季北温带国家四季:月为,春季依次每3个月为一个季节昼夜长短太阳最高3、4、5北回归线南回归线北极圈南极圈热带南温带北温带北寒带南寒带23°26′N23°26′S66°34′N66°34′S天文特征气候特征有太阳直射现象有极昼极夜现象有极昼极夜现象无太阳直射无极昼极夜现象无太阳直射无极昼极夜现象终年炎热四季分明四季分明终年严寒终年严寒(3)五带的划分北寒带北温带南温带南寒带极昼极夜阳光直射极昼极夜第3讲地球公转的地理意义基础知识·自主学习一、地球的公转1.公转特征(1)方向:。(在上图中用箭头标出)(2)周期:一恒星年:。自西向东365日6时9分10秒(3)速度公转位置时间公转速度A点近日点______最___B点远日点_______最___1月初快7月初慢2.黄赤交角及其影响(1)黄赤交角赤道黄道(2)影响:引起太阳直射点在之间往返运动。南北回归线夏至9月233月21冬至二、地球公转的地理意义1.昼夜长短的变化时间太阳直射点的位置变化特点特殊日期图示北半球夏半年(春分日至秋分日)半球北半球各纬度昼长夜短,纬度越高,________________北半球夏至日,北半球各地昼长达一年中,北极圈及其以内出现现象北昼越长,夜越短最大值极昼北半球冬半年(秋分日至次年春分日)半球北半球各纬度昼短夜长,纬度越高,________________北半球冬至日,北半球各地昼长达一年中______,南极圈及其以内出现现象春秋分日赤道全球各地昼夜等长南昼越短,夜越长最小值极昼【误区警示】昼夜现象、昼夜交替与昼夜长短的区别(1)昼夜现象与地球为不透明球体有关,昼夜交替的主要原因是地球自转;昼夜长短和正午太阳高度变化的主要原因是地球公转,它们都是地球运动的结果。(2)全球各地昼夜长短的变化幅度赤道地区最小,纬度越高,变化越大,极圈内有极昼、极夜现象。2.正午太阳高度的变化(1)纬度变化:由所在纬度向南北两侧递减。(2)季节变化①北半球夏至日一年中最大值:及其以北地