地球運動是地理環(huán)境的形成以及地理環(huán)境各要素運動變化的基礎(chǔ)。“分析地球運動的地理意義”是高中地理重要的學(xué)習(xí)目標之一。在歷年的高考試題中,地球運動知識也是重點考查的對象之一。由于地球運動知識較為抽象,對學(xué)生空間思維能力要求較高,因此成為教學(xué)中的難點和考試中的易失分點。筆者在教學(xué)中曾嘗試采用過多種方法突破此難點。對比各種方法發(fā)現(xiàn),深入挖掘一組教材圖像,靈活運用解讀圖像得到的結(jié)論,能夠輕松有效地解決“地球運動”難題。
一、教材圖像
人教版新課標教材必修Ⅰ第19頁“圖1.23 北半球二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布”(注:其它各版本教材也有類似圖像)
1.23 北半球二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布a
1.23 北半球二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布b
1.23 北半球二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布c
二、解讀圖像,得出結(jié)論
在教學(xué)中,師生共同解讀該圖像,可以得出眾多實用的結(jié)論,歸納如下。
1.與晝夜長短有關(guān)的結(jié)論
直觀結(jié)論 | 引申結(jié)論 |
太陽直射的半球,晝長夜短,且緯度越高,晝越長夜越短,極地附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。二至日達到極值。 | 恰好出現(xiàn)極晝(夜)的緯度和太陽直射緯度互余。 |
自6月22日至12月22日,太陽直射點向南移動,南半球各地晝漸長,夜?jié)u短;自12月22日至6月22日,太陽直射點向北移動,北半球各地晝漸長,夜?jié)u短。 | 太陽直射點向南(北)移動,南(北)半球各地晝漸長,夜?jié)u短。 |
赤道上各地晝長始終為12小時。非赤道上各地只有二分日時晝長才為12小時。 | 同一地點,晝長越接近12小時(或日出時刻越接近6:00,或日落時刻越接近18:00)的日期,距離春(秋)分日越近。 |
同一地點,夏至日和冬至日的晝長之和為24小時 | 同一地點,在關(guān)于夏(冬)至日對稱的兩個日期,晝長相等。 |
同一地點,在關(guān)于春(秋)分日對稱的兩個日期,晝長之和為24小時。 | |
同一日期,南北半球緯度度數(shù)相等的兩地,一地的晝長等于另一地的夜長。 | 同一日期,南北半球緯度度數(shù)相等的兩地,其晝長為24小時。 |
同一緯線圈上,晝弧被12:00經(jīng)線平分為上午和下午,夜弧被0:00經(jīng)線平分為前半夜和后半夜。 | 晝長=24小時-夜長=晝弧÷15°/h=日落時刻-日出時刻=(12-日出時刻)×2=(日落時刻-12)×2 |
一年中,20°緯線上各地的晝(夜)長最大值為13小時13分,最小值為10小時47分;40°緯線上各地的晝(夜)長最大值為14小時51分,最小值為9小時9分;60°緯線上各地的晝(夜)長最大值為18小時29分,最小值為5小時31分。 | 緯度越高,晝夜長短的變化幅度越大。 |
同一日期,晝長越接近12小時(或日出時刻越接近6:00,或日落時刻越接近18:00)的地區(qū),其緯度越低。 |
2.與正午太陽高度和太陽直射點有關(guān)的結(jié)論
直觀結(jié)論 | 引申結(jié)論 |
正午太陽高度自直射緯度向南北兩側(cè)遞減。 | 關(guān)于直射緯線南北對稱的兩條緯線上各地正午太陽高度相等。 |
在太陽直射的緯線上,正午太陽高度為90°。 | 在直射緯線以北,各地的正午太陽在正南方;在直射緯線以南,各地的正午太陽在正北方。 |
在太陽直射的經(jīng)線上,地方時為正午(12:00) 。 | 太陽直射經(jīng)線平分晝半球,對應(yīng)經(jīng)線圈上另一經(jīng)線地方時為0:00,平分夜半球。 |
一年中,溫帶地區(qū)各地的正午太陽高度最大差值(即某地一年中正午太陽高度最大值-最小值)均為46°52′;熱帶地區(qū)各地的正午太陽高度最大差值均為23°26′+當?shù)鼐暥取?/p> | |
某地正午太陽高度=90°-當?shù)鼐暥扰c太陽直射緯度的差值(同半球相減,異半球相加)。 |
3.其它結(jié)論
晨昏圈與緯線圈的切點有多種意義:①是晨昏圈所有點中緯度最高的兩點,一年中,其緯度變化范圍為66°34′~90°。它們平分晨昏圈為晨線和昏線兩部分。②所在緯線是恰好出現(xiàn)極晝(夜)現(xiàn)象的緯線。③兩個切點中,一個時間為0:00,恰好出現(xiàn)極晝;另一個恰好時間為12:00,恰好出現(xiàn)極夜。
太陽直射北半球,全球各地(極晝極夜區(qū)除外)日出東北,日落西北;太陽直射南半球,全球各地(極晝極夜區(qū)除外)日出東南,日落西南;太陽直射赤道,全球日出正東,日落正西。
出現(xiàn)極晝的地方(除極點),若位于北半球,太陽從正北升起,正北落下;若位于南半球,則正南升起,正南落下。極晝期間的極點太陽高度一直不變,只有方位變化,而無所謂升落。
太陽直射點大約每4天移動緯度1°。太陽直射點向某地所在緯線靠近,則該地正午太陽高度逐漸增大,遠離則減小。
三、應(yīng)用舉例
例1.(2010年高考四川省文綜卷第10題)下圖是某日同一經(jīng)線日出時刻(地方時)隨緯度變化圖。圖內(nèi)三條曲線,其中一條是正確的。請閱讀正確曲線,回答10題。
10.若該圖表示6月22日狀況,則南緯40°~50°地區(qū)的夜長約為
A.15小時~16小時20分 B.17小時~19小時20分
C.19小時20分~21小時20分 D.22小時40分~23小時20分
解析:如果按照常規(guī)方法解答本題,難度較大,考生首先需要判斷三條曲線哪一條是正確曲線,然后再正確讀出北緯40°~50°地區(qū)的晝長約為15小時~16小時20分,最后再根據(jù)結(jié)論——同一日期,南北半球緯度度數(shù)相等的兩地,一地的晝長等于另一地的夜長——判斷出正確答案。但是,如果運用上述解讀教材圖像得出的結(jié)論——40°緯線上各地的晝(夜)長最大值為14小時51分(約為15小時)——解題,則根據(jù)題意,6月22日南緯40°~50°地區(qū)的夜長達到一年中的最大值,可以迅速得出選項A是正確的,其它選項的數(shù)據(jù)與14小時51分差距太大。
13.若Q地5時30分日出,a的緯度為15°,這時的月份可能是
A.12月 B.2月 C.6月 D. 10月
解析:由“P、Q兩地經(jīng)度相同,相距800千米”可以計算出P、Q兩地之間的緯度跨度約為7.2°,因此Q地的緯度不超過20°。Q地5時30分日出,說明該地晝長13小時。運用上述解讀教材圖像得出的結(jié)論——20°緯線上各地的晝(夜)長最大值為13小時13分——可知,只有該區(qū)域為南半球且Q地緯度接近20度附近時,其晝長才可能在12月22日前后達到13小時。
例3.(2006年高考全國文綜Ⅱ卷第4~5題)下圖四條曲線分別示意四地3月21日6月30日的日出時間。讀圖,回答4~5題。
4.④地位于
A.南半球中緯度 B.北半球低緯度 C.副熱帶高壓帶 D.副極地低壓帶
5.8月23日,②地的晝長約為
A.24小時 B.22小時 C.20小時 D.18小時
解析:第4題,④地在6月22日前后大約2:40日出,晝長為18小時40分鐘。運用上述解讀教材圖像得出的結(jié)論可以得出該地在60°N附近,位于副極地低壓帶。第5題,根據(jù)解讀教材圖像得出的結(jié)論——同一地點,在關(guān)于夏(冬)至日對稱的兩個日期,晝長相等——得出,8月23日關(guān)于夏至日對稱的兩個日期是4月21日。又由圖上信息可知,4月21日②地的日出時刻約為2:00,得出其晝長為20小時。
例4.(2010年高考全國文綜Ⅱ卷第9~11題)據(jù)報道,某年3月9日,我國科考隊員在中國北極黃河站(78°55′N,11°56′E)觀看了極夜后的首次日出。完成9~11題。
9.當日,科考隊員在黃河站看出日出時,北京時間約為
A.10時 B.13時 C.16時 D.19時
10.當日,日落于黃河站的
A.東方 B.西方 C.南方 D.北方
11.據(jù)此推算,黃河站此次極夜開始的時間約在前一年的
A.9月21日~30日 B.10月1日~10日 C.10月11日~20日 D.10月21日~30日
解析:這組題用到的圖像結(jié)論主要有三個:①晨昏圈與緯線圈的兩個切點中,一個時間為0:00,恰好出現(xiàn)極晝;另一個恰好時間為12:00,恰好出現(xiàn)極夜。②在直射緯線以北,各地的正午太陽在正南方;在直射緯線以南,各地的正午太陽在正北方。③同一地點,在關(guān)于夏(冬)至日對稱的兩個日期,晝長相等。3月9日,“極夜后的首次日出”意味著極夜期結(jié)束,它和極夜期開始時的日期(10月5日前后)大致關(guān)于夏(冬)至日對稱。此日12:00時,是一天中唯一可以看到太陽的時刻。此時既是日出時刻,又是日落時刻,太陽高度為0°。即正午時,太陽在正南方地平線上露了一下臉就馬上消失了。
例5.下表是日出地方時時刻表,據(jù)此完成1~2題。
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
日出時間(時) | 2 | 5 | 8 | 11 |
1.若甲乙丙丁代表某一天不同緯度的四地的在某一天中的日出時間,則四地緯度由高到低順序為
A.甲乙丙丁 B.丁丙乙甲 C.乙丙甲丁 D.丁甲丙乙
2.若甲乙丙丁分別表示某一地點從12月22日到次年6月22日期間某四天的日出時刻,則甲乙丙丁代表的四個日期據(jù)春分日的時間間隔由短到長的順序為
A.甲乙丙丁 B.丁丙乙甲 C.乙丙甲丁 D.丁甲丙乙
解析:根據(jù)圖像結(jié)論——同一日期,晝長越接近12小時(或日出時刻越接近6:00,或日落時刻越接近18:00)的地區(qū),其緯度越低。同一地點,晝長越接近12小時(或日出時刻越接近6:00,或日落時刻越接近18:00)的日期,距離春(秋)分日越近——直接得出答案分別為D和C。