高一上册第一单元宇宙环境精.docx
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高一上册第一单元宇宙环境精
高一上册第一单元:
宇宙环境
【本讲信息】
一.教学内容:
高一上册第一单元:
宇宙环境
1.1人类认识的宇宙;1.2太阳、月球与地球的关系;1.3人类对宇宙的新探索;1.4地球运动的基本形式——自转和公转;1.5—1.6地球运动的地理意义。
二.知识结构:
三.重点、难点
(一)重点:
1.地球上存在生命的原因。
2.太阳活动时地球的影响。
3.地球自转与公转的规律。
4.黄赤交角及其影响。
5.地球运动的地理意义。
(二)难点:
1.黄赤交角的成因。
2.正午太阳高度和昼夜长短的分布规律。
四.学习内容
地球的宇宙环境考查内容侧重于地球的周围环境:
太阳和月球。
太阳辐射能不仅是维持地表温度,促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力;也是我们日常生活和生产所用的能源。
黑子和耀斑等太阳活动对地球的气候、电离层和磁场产生很大的影响。
月球是地球是宇宙中距离地球最近的星球,作为地球的唯一的卫星,它与地球的关系尤其密切。
反映日、地、月三者位置关系变化的自然现象——月相给人们提供了一种计量时间的尺度,人类很早就利用月相的变化来计时,并指导农业生产。
人类对地球的宇宙环境的认识是不断变化的。
从“地心说”到“日心说”,都反映了人类认识宇宙的过程。
探索宇宙奥秘,开发宇宙资源,是人类目前保护地球,保护宇宙环境的重要措施。
(一)人类认识的宇宙
1.天体系统
形成:
天体间相互吸引、相互绕转而成
由小到大:
地月系、太阳系、银河系(河外星系)、总星系
2.宇宙中的地球:
(1)一颗普通行星:
其质量、体积、平均密度、运动等并不特殊
(2)又是一特殊行星:
存在生命
存在生命的原因:
①稳定的宇宙环境:
太阳光照稳定;地球附近行星际空间的安全(同向、近圆、共面)
②内因:
日地距离适中,自转的周期适中,有一定大气作用——适宜温度
地球质量、体积适中——存在适合生物呼吸的大气
存在液态的水——生命起源
(二)日地关系:
1.太阳辐射:
形式——电磁波;能量来源——核聚变;对地球影响——地理环境形成和变化的因素,提供能源
2.太阳活动:
(周期11年)
(1)类型:
黑子——太阳活动强弱的标志
耀斑——太阳活动激烈的显示
(2)对地球影响:
对电离层——电磁波干扰电离层,影响无线电短波
对地磁场——带电粒子流干扰对地磁场,产生“磁暴”
气候异常——降水
(三)新探索
1.开发
(1)空间资源——强辐射、高真空、失重
(2)太阳能
(3)矿产
2.保护
垃圾的清理
(四)地球的自转运动:
1.自转定义:
地球绕地轴的旋转运动。
2.自转方向:
自西向东。
北极上空看呈逆时针方向。
南极上空看呈顺时针方向。
3.自转周期:
(1)恒星日(真正):
自转一周360°,需时23时56分4秒。
(2)太阳日(昼夜更替):
自转一周>360°,需时24时。
4.自转速度:
(1)自转角速度:
全球除两极以外各地自转角速度均为15度/小时,1度/4分。
(2)自转线速度:
全球各地自转线速度都不一样,从赤道向两极递减。
方向
周期
速度
其他
角速度
线速度
自转 自西向东
23时56分4秒(1恒星日)
/时
由赤道
两极递减
地轴的空间位置不变
公转 自西向东
365日6时9分10秒(1恒星年)
近日点快,远日点慢
公转轨道为椭圆形,太阳位于一个焦点。
5.自转的地理意义:
(1)昼夜交替:
昼夜交替周期24小时。
昼半球、夜半球、晨昏线的确定。
(2)地方时:
因经度不同的时刻,经度每隔15°时间相差1小时。
经度每隔1°时间相差4分钟,东加西减。
区时:
每个时区的中央经线上的地方时。
中央经线为15的倍数,全球时区划分——24个、区时确定,东加西减。
“北京时间”也是高考考查的重点内容。
关键是要区别开“北京时间”与北京的地方时两个概念。
“北京时间”是指北京所在的东八区的区时,即东八区中央经线120°E的地方时,是我国目前统一使用的标准时间。
而北京的地方时是指116°E经线的地方时,比“北京时间”要晚约16分钟。
(3)沿地表水平运动物体的偏移。
北半球向右偏,南半球向左偏,赤道不偏转。
(三)地球的公转运动:
1.公转定义:
地球绕太阳的旋转运动。
2.公转方向:
自西向东,北极上空看呈逆时针方向、南极上空看呈顺时针方向。
3.公转轨道:
形状为近似正圆的椭圆轨道,又叫黄道。
4.公转速度:
(1)角速度:
59分/天
(2)线速度:
30km/秒
(3)速度变化:
①每年一月份至七月份逐渐减慢。
②每年七月份至次年一月份逐渐加快。
5.公转周期:
恒星年:
365天6时9分10秒。
回归年:
365天5时48分46秒。
6.黄赤交角:
黄道面与赤道面之间的夹角为23°26',与极圈的纬度互余;直射点的纬度与极昼、极夜的纬度互余。
地球上的五带范围随着黄赤交角的变化而发生改变,一般来说黄赤交角变大,热带和寒带范围会随之扩大,温带范围会缩小。
反之亦然。
7.公转特点:
(1)地轴空间指向不变。
(2)黄赤交角:
大小保持不变。
8.公转的地理意义:
(1)正午太阳高度的变化。
正午太阳高度的纬度变化:
直射点,正午太阳高度最大,向南北两方逐渐降低。
正午太阳高度的季节变化:
南北回归线之间,每年太阳直射两次。
北回归线及其以北,6月22日,正午太阳高度最大。
南回归线及其以南,12月22日,正午太阳高度最大。
北半球,12月22日,正午太阳高度最小。
南半球,6月22日,正午太阳高度最小。
(2)太阳直射点的位移。
春分日(3月21日),太阳直射赤道。
春分日(3月21日)至夏至日(6月22日),太阳直射北半球,向北移动。
夏至日(6月22日),太阳直射北回归线。
夏至日(6月22日)至秋分日(9月23日),太阳直射北半球,向南移动。
秋分日(9月23日),太阳直射赤道。
秋分日(9月23日)至冬至日(12月22日),太阳直射南半球,向南移动。
冬至日(12月22日),太阳直射南回归线。
冬至日(12月22日)至转年春分日(3月21日),太阳直射南半球,向北移动。
(3)昼夜长短的变化。
太阳直射某半球,为某半球的夏半年,某半球各地昼大于夜,纬度越高,昼越长。
太阳直射某半球回归线,某半球昼最长,某半球极圈至极点,出现最大范围极昼。
另一半球反之,冬半年反之。
(4)四季的划分。
天文四季:
春分至夏至—春季;夏至至秋分—夏季;秋分至冬至—秋季;冬至至春分—冬季。
农历四季:
立春至立夏—春季;立夏至立秋—夏季;立秋至立冬—秋季;立冬至立春—冬季。
气候四季:
北半球,3、4、5月—春季;6、7、8月—夏季;9、10、11月—秋季;12、1、2月—冬季。
南北半球日期一致,季节相反。
(5)五带的划分。
热带:
北回归线与南回归线之间,有太阳直射现象。
(1——2次/年)
北温带:
北回归线与北极圈之间,没有太阳直射和极昼与极夜现象。
南温带:
南回归线与南极圈之间,没有太阳直射和极昼与极夜现象。
北寒带:
北极圈与北极点之间,有极昼与极夜现象。
南寒带:
南极圈与北极点之间,有极昼与极夜现象。
9.地球自转和地球公转的关系
昼夜长短的变化和正午太阳高度的变化是地球运动的结果,深刻地影响着人类的生产生活,成为高考考查学生空间思维能力和知识应用能力的重要内容之一。
(1)昼夜长短变化可以分为季节变化和纬度变化:
就北半球而言,夏季昼长夜短,冬季昼短夜长;纬度越高的地区昼越长夜越短,纬度越低的地区昼越短夜越长。
赤道地区永远是昼夜平分。
(2)正午太阳高度的变化规律是从太阳直射点向南北两端递减。
就北半球而言,夏季太阳高度角大,冬季太阳高度角小。
(五)地理时间:
1.经度相同,地方时相同;时区相同,区时相同。
2.经度相差1度,时间差4分钟,东早西迟;区时东加西减,需注意日期变更。
3.昼半球中央经线=直射点所在经线=正午太阳高度(一天中最大太阳高度)=12:
00
夜半球中央经线=0:
00
晨线与赤道交点所在经线=6:
00 (晨线与某纬线相交处为该纬度日出时间)
昏线与赤道交点所在经线=18:
00 (昏线与某纬线相交处为该纬度日落时间)
4.日出时间=12-L/2,日落时间=12+L/2,L(昼长)=日落时间-日出时间
5.由直射点纬度、极昼极夜范围、晨昏线倾斜方向可以确定大致日期与季节。
6.新旧一天分界线:
0:
00经线与180度经线(国际日期变更线)
7.国际标准时间:
格林尼治时间,中时区区时,即本初子午线(0度经线)的地方时。
8.南北半球天文现象对称,季节相反
9.天文四季——中国传统四季:
立春、立夏、立秋、立冬为四季起点
——欧美四季:
二分二至为四季起点
气候四季:
北半球:
春3、4、5;夏6、7、8;秋9、10、11;冬12、1、2。
10.周期:
恒星日、恒星年;太阳日、回归年;太阳活动周期;哈雷彗星回归周期。
(六)疑难突破
1.昼夜交替——晨昏线
(1)判断:
由昼半球→夜半球为昏线;由夜半球→昼半球为晨线
(2)画法:
与太阳光线垂直,晨昏线自东向西转(因为太阳每天东升西落)
(3)与太阳高度的关系:
晨昏线上太阳高度为0º(昼半球太阳高度大于0º,夜半球太阳高度小于0º)
(4)晨线与赤道交点的时刻为6点钟;昏线与赤道交点的时刻为18点钟
(5)春秋分时全球昼夜平分,晨昏线与经线重合,晨线6点钟,昏线18点钟
(6)日出越早,则日落越晚,晨线早于6点钟,昏线晚于18点钟
(7)昼半球的中点(对称点)为12时,夜半球的中点为0时
例:
3点日出,则21点日落,中点为0时
2.地方时和区时的计算
地方时和区时都是重要的计时手段,在世界交往日益频繁的今天,时间的换算是非常重要的。
(1)如果我们知道了A地的时间,能不能计算出B地的地方时,或者B地所在时区的区时呢?
回答是肯定的。
因为我们知道,每隔经度15º,时间相差1小时,每1º相差4分钟。
因此,只要我们先计算出A、B两地的经度差,就可以依照下面的公式计算出B地的地方时了:
B地的时间=A地的时间±(4分钟×经度差)÷1º
如果B地在A地的东面用“十”;如果B地在A地的西面用“—”。
如:
A地为10时26分,B地与A地相差40度,在A地的西侧,求B地的时间。
计算过程为:
B地的时间=10时26分—(4分钟×40º)÷1º
=10时26分—160分钟
=7时46分
那么,如何计算B地的区时呢?
首先,我们要计算出A、B两地的时区差,然后依照下面的公式就可以计算出B地的区时了。
B地的区时=A地的区时土1小时×两地的时区差
如果B地在A地的东面用“十”,如果B地在A地的西面用“—”。
假设上题中A地的10时26分为东三区的区时,那么B地所在时区的区时是多少呢?
由B地在A地的西侧,二者相差40º,可推知,B地的经度为5ºE,属于中时区(零时区),那么,A、B两地的时区差为:
3—0=3,计算过程为:
B地的区时=10时26分—1小时×3
=10时26分—3小时
=7时26分
要注意的是,如果计算结果小于24时,那么日期不变、时间不变;如果大于24时,那么日期加上一天,时间减去24小时;如果是负数,那么日期减去一天,时间加上24小时。
(2)正午、直射、影子最短等都是地方时为12时。
春、秋分的日出、日落时间也是地方时为6时、18时。
3.地转偏向力影响的实例
地转偏向力的影响是多方面的,如京广线上的火车自北京向广州急驶时,受北半球向右偏的地转偏向力的影响,西侧的铁轨更容易受到磨损;长江、黄河自西向东流的河段,在地转偏向力的影响下,水流向河流流向的右侧偏转,因此,右岸(南岸)受流水的冲刷更大,而南半球河流的左岸受到的冲刷要大于右岸。
从大气运动的方向上看,极地东风带、中纬西风带、低纬信风带在南北半球的不同风向,气旋与反气旋中心气流流向的特点,都受到地转偏向力的影响;在海洋中流动的洋流的流向也受到地转偏向力的影响,在其他因素的共同作用下形成了洋流的环流系统。
4.南北回归线、极圈的关系
南北回归线是直射点回归运动的界限。
其纬度是由黄赤交角决定(为23°26′)。
极圈是有极昼、极夜现象的纬度界限,其纬度也是由黄赤交角决定的。
与回归线互余(为66°34′)
5.关于远、近日点和冬、夏至点[易混]
远、近日点(1月初、7月初)与冬、夏至点(12月22日、6月22日)是不重合的,
6.正午太阳高度角的计算
某一地区正午太阳高度的大小,决定了该地获得太阳辐射量的多少,那么,一个地区的正午太阳高度角是否可以计算出来呢?
H=90°—纬差(纬差是指某地的地理纬度与当日直射点所在纬度之间的差值)
假设A地的纬度为40°N,求A地夏至日的正午太阳高度。
夏至日太阳直射在23°26′N,与A地的纬差=40°—23°26′=16°34′,那么H=90°—16°34′=73°26′。
假设A地的纬度为40°,求A地冬至日的正午太阳高度。
冬至日太阳直射在23°26′S,与A地的纬差=40°+23°26′=63°26′,那么H=90°—63°26′=26°34′。
如果计算的不是二分二至点的正午太阳高度,当日直射点的纬度可以在当年的天文年历上查到。
7.关于昼夜长短和正午太阳高度
当夏至时,北半球昼长最大,但北回归线以北(而不是北半球)正午太阳高度最大,南半球昼长最小,南半球正午太阳高度最小。
当冬至时,南半球昼长最大,南北回归线以南(而不是南半球)正午太阳高度最大,北半球昼长最小,北半球正午太阳高度最小。
8.太阳照射方向与位置:
太阳光终年从北照射,则位于南回归线以南;太阳光终年从南照射,则位于北回归线以北;
(七)图的变形
【典型例题】
[例1]读图,回答1—4题
1.2002年11月20日9时(北京时间)中国第19次南极科学考察队乘“雪龙号”自上海出发,此时长城站所在地区的区时为( )
A.19日19时 B.20日5时
C.19日21时 D.20日21时
2.中山站到南极点的直线距离约为( )
A.2070千米 B.2270千米
C.2570千米 D.2670千米
3.与中山站相比,长城站所在地( )
A.白昼时间长 B.自转速度慢
C.自转周期长 D.正午太阳高度大
4.中山站出现极昼期间,下列河流最有可能处于枯水期的是( )
A.湄公河 B.莱茵河 C.亚马孙河 D.赞比西河
解析:
1题,根据经度的分布和变化规律,可以判断长城站位于西四区,与北京相差12个时区,当北京时间为11月20日19时,长城站的区时为19日21时。
2题,读图可知中山站的纬度比较接近70°S,与南极点的纬度差为20°,地球表面纬度相差1°其实际距离约为111KM,通过计算并与备选项比较,可以得出正确的答案。
3题,长城站的纬度比中山站低,其正午太阳高度总是比中山站大,中山站位于南极圈以内,夏半年其白昼时间总比长城站长。
4题,中山站出现极昼期间,南半球是夏半年,北半球是冬半年,赞比西为汛期,湄公河为枯水期,莱茵河与亚马孙河分别流经温带海洋气候和热带雨林气候,没有明显的汛期与枯水期。
答案:
1.C 2.B 3.D 4.A
[例2]2004年3月22日到4月3日期间,可以看到多年一遇的“五星连珠”天象奇观。
其中水星是最难一见的行星,观察者每天只有在日落之后的1小时内才能看到它。
下图中阴影部分表示黑夜,中心点为极地。
回答5—7题
5.图4中①②③④四地,可能看到“五星连珠”现象的是( )
A.① B.② C.③ D.④
6.在新疆的吐鲁番(约89°E)观看五星连珠现象,应该选择的时间段(北京时间)是( )
A.18时10分至19时 B.16时10分至17时
C.20时10分至21时 D.21时10分至22时
7.五星连珠中,除了水星外,另外四颗星是( )
A.金星、木星、土星、天狼星 B.金星、火星、木星、海王星
C.火星、木星、土星、天王星 D.金星、火星、土星、木星
解析:
5.从背景材料的有关信息可知:
“3月22日到4月3日”可以推测出此时北极地区出现极昼现象,所以图中的极点是北极点,由此可以判断出图中晨昏线中的晨线和昏线。
又“观察者每天只有在日落之后的1小时内才能看到它”②点位于昏线附近,③点位于晨线附近,①④两点地方时距日出或日落的时间约在1.5小时左右。
6.要综合运用背景材料中的“3月22日到4月3日”和“日落之后的1小时内才能看到它”,吐鲁番的日落时间在地方时18时略后,但北京时间比吐鲁番的地方时早2小时4分,所以在吐鲁番观看的时间段在20时略后到21时之间。
7.主要考察太阳系中九大行星的有关知识,水星、金星、火星、木星、土星是可以肉眼观察到的。
答案:
5.B 6.C 7.D
[例3]某学校(110°E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法,逐日测算正午太阳高度。
如图,垂直竖立一根2米长的竿OP,正午时测得竿影长OP′,通过tgα=OP/
OP′算出正午太阳高度α。
据此回答
(1)~(4)题。
(1)该小组每天量测影长时,北京时间应为( )
A.12:
00 B.12:
40 C.11:
20 D.10:
00
(2)3月21日,当该小组进行观测时,下列城市中即将迎来旭日东升的是( )
A.英国伦敦
B.匈牙利布达佩斯(约19°E)
C.土耳其伊斯坦布尔(约29°E)
D.夏威夷檀香山(约158°W)
(3)下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。
图中反映3月21日竿影长度的点是( )
A.① B.② C.③ D.④
(4)该学校大约位于( )
A.21.5°N B.21.5°S C.45°N D.45°S
分析:
测量影长时间为地方时12点(即110°E为12点)时。
北京时间为120°E(东八区区时),算两地时差。
解答:
(1)正午测影长时110°E(当地)为12点,北京时间(120°E)比当地早40分钟,即12:
40。
选项C正确。
(2)3月21日春分日,全球各地昼夜等长,6点日出,18点日落。
计算当110°E(东7区)12点时,题中四地时刻为6点的应在东1区,只有B选项符合。
(3)(4)从图中一年多影长变化情况看,三次影长为0可断定其纬度在回归线内,据图中纵坐标指示方向看,影子多数时间指北,该地应位于北回归线以南,即(4)题中A选项符合。
③处影长最长应为冬至日(12月22日),由此可推知④处为春分日(3月21日),故(3)选项为D。
注意:
从坐标系及影长变化推断太阳高度角的分布规律及纬度位置。
【模拟试题】
一.选择题
1.耀斑是( )
A.出现在太阳色球的一块突然增大、增亮的斑块
B.太阳活动强弱的标志
C.活动周期大约需要几分钟至几十分钟
D.能使地球磁场产生磁暴现象
2.宇宙环境中的主要资源有( )
A.能源、水资源 B.水资源、矿产资源
C.空间资源、矿产资源 D.能源、生物资源
3.北京与广州相比,地球自转运动状况是( )
A.自转速度一样 B.自转速度不一样
C.自转周期不一样 D.自转方向一样
4.地球公转速度( )
A.夏至日与冬至日转动的快慢一样
B.夏至日比冬至日转动的快
C.夏至日比冬至日转动的慢
D.夏至日与冬至日转动的快慢不一样,但变化是一样的
5.当我国乌苏镇(135°E)早晨6点日出,那么北京(116°E)日出时间是( )
A.比乌苏镇早 B.比乌苏镇晚
C.与乌苏镇同时日出 D.与乌苏镇不同时日出
6.30°N与30°S的地方相比( )
A.地球自转速度相同 B.昼夜长短相同
C.日出和日落的时刻相同 D.水平运动物体偏转方向相同
7.1°E与1°W的地方相比( )
A.自转速度相同 B.日出和日落的时刻相同
C.昼夜长短相同 D.地方时不同,相差8分钟
8.关于太阳高度角的变化叙述的正确是( )
A.夏至日,北半球各地达到一年中最大值
B.冬至日,北半球各地达到一年中最小值
C.30°N与30°S的地方一年中有一天正午太阳的高度角是相等的
D.秋分日,赤道上太阳高度角最大为90°
9.当北京昼长于夜时( )
A.太阳直射点向北移动 B.太阳直射点位于北半球
C.地球转动速度由快变慢 D.地球转动速度由慢变快
10.当北极地区出现极昼时( )
A.地球公转速度开始变快 B.北半球各地正午太阳高度逐渐增大
C.太阳直射点向北回归线移动 D.太阳直射点位于北半球
二.综合题
1.读地球运动图回答问题:
(1)当地球运行到A点时,太阳直射( ),北半球处在( )季。
(2)当地球运行近日点时,( )地区正午太阳高度最大( )地区昼最短,夜最长。
(3)当地球运行到C点时,地球公转速度较( )。
(4)北回归线以北各纬度,正午太阳高度最大时,地球处在( )点。
(5)西伯利亚高压势大力强盛时,地球处在( )点。
(6)公转速度由快到慢时,大约处在( )点。
2.读下图回答:
(1)这是在北极上空看地球,还是在南极上空看地球?
判断理由是什么?
(2)此时是夏至日还是冬至日,判断理由是什么?
(3)图中CE弧线代表晨线还是昏线?
(4)各地地方时A____B____C____D____
(5)此时太阳直射点地理坐标为:
纬度_________经度_________
3.菜地广场上,W处有垂直于地面的旗杆,WO表示正午时旗杆在地面的影子,其长度随季节发生变化,12月22日缩短为零。
A处有一棵树,AW垂直于OW。
读右图回答:
(1)当WO最长的时候,北京的昼夜长短状况是___。
三个月后,该地的昼夜长短是______。
(2)A处的树位于旗杆的____方向,其精确的纬度是_____。
(3)当AW与OW夹30°角时,A点的大树在一年中正午树影能不能为零,为什么?
(4)
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