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第3课时 昼夜长短和正午太阳高度的变化 四季更替和五带,一、昼夜长短和正午太阳高度的变化 1.昼夜长短的变化(以北半球为例)： (1)一般状况。 夏半年：太阳直射北半球，北半球各纬度_ _，纬度越高，昼越_，夜越_。,昼长大于,夜长,长,短,冬半年：太阳直射南半球，北半球各纬度_ _，纬度越高，昼越_，夜越_。,昼长小于,夜长,短,长,(2)二分二至日的昼夜长短变化。,长,短,极昼,短,长,极夜,昼夜,等长,2.正午太阳高度的变化： (1)正午太阳高度角：指一日之内太阳光线与地平面之 间最大的角度。 (2)空间分布规律。 同一时刻，正午太阳高度由_向南、北两侧 _。,太阳直射点,递减,(3)时间分布规律。 北回归线及其以北：北半球夏至日正午太阳高度达 到_；北半球冬至日正午太阳高度达到_。 南回归线及其以南：北半球夏至日正午太阳高度达 到_；北半球冬至日正午太阳高度达到_。 南北回归线之间：太阳每年直射_次。,最大值,最小值,最小值,最大值,两,二、四季更替和五带 1.形成的原因：_和_的时空变化 导致太阳辐射的时空变化。,昼夜长短,正午太阳高度,2.四季的划分： (1)天文四季：把一年中白昼_，太阳_，获得 太阳辐射最多的季节定为夏季。 (2)北温带国家气候四季：_月为春季，依次每3 个月为一季。,最长,最高,3、4、5,3.五带的划分：,北寒,北温,热,南温,6634,2326,2326,6634,南寒,【预习自测】 1.下列节日中，北半球白昼最长的是( ) A.建军节 B.春节 C.教师节 D.国庆节 【解析】选A。越接近6月22日前后昼越长。因此8月1日建军节昼最长。,2.2017年春节，下列城市中白昼最长的是( ) A.北京 B.莫斯科 C.海口 D.悉尼 【解析】选D。中国春节期间太阳直射南半球，越往南白昼越长。,3.下列日期中，青岛的正午太阳高度最大的是( ) A.6月1日 B.7月1日 C.10月1日 D.1月1日,【解析】选B。某一地点的正午太阳高度的季节变化与太阳直射点位置的季节变化有关，就北回归线和北极圈之间的地区来说，当太阳直射北回归线时，正午太阳高度最大。一年中太阳在6月22日前后直射北回归线，所以距6月22日前后最近的一天青岛的正午太阳高度最大。,4.在下列各地中，一年内昼夜长短变化最大的是( ) A.北京 B.新加坡 C.北极点 D.巴西利亚 【解析】选C。本题考查昼夜长短的变化。纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。,探究1 昼夜长短的变化 【问题探究】 1.每日的日出时间为北京天安门的升旗时间。日期不同，国旗的升降时间也有所差异。例如，每年1月11日为7时36分(地方时7时20分)，6月6日为4时36分(地方时4时20分)，平均每日提前约1分钟。下面为北半球昼夜长短季节变化示意图。结合材料探究下列问题。,(1)为什么天安门广场升旗时间1月11日要晚于6月6日？ 提示：1月11日处于北半球冬半年(9月23日前后3月21日前后)昼短夜长，日出时间晚于6时16分(地方时6时)；6月6日处于北半球夏半年(3月21日前后9月23日前后)，昼长夜短，日出时间早于6时16分(地方时6时)。,(2)昼夜长短与太阳直射点的位置有何关系？ 提示：太阳直射点所在的半球，昼长夜短，另一半球则昼短夜长。,(3)从1月11日到6月6日日出时间的变化即昼夜长短的变化与太阳直射点的移动方向有何关系？ 提示：太阳直射点向哪个方向(北方、南方)移动，哪个半球昼变长、夜变短。,2.读不同地点昼长随季节变化统计曲线图，思考下列问题。,(1)春分日和秋分日，四个地点昼夜长短有何共同特点？ 提示：四地昼夜相等。,(2)四个地点中，哪一个位于南半球？判断的依据是什么？ 提示：c地。因为该地冬至日昼长达24小时，为极昼；夏至日昼长为0，出现极夜现象，该地的纬度应为66.5S。,(3)请将这四个地点的纬度按由南到北的顺序排列。 提示：cabd。,【探究总结】 昼夜长短的变化、计算和应用 (1)昼夜长短变化规律。 太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短，且纬度越高昼夜长短变化幅度越大。由此可见，太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化情况，与直射点位置无关。如下图所示：,(2)昼夜长短的计算方法。 根据昼弧或夜弧的度数进行计算。 昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15。,根据日出或日落时间进行计算。 地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如下图所示)。 昼长时数=(12-日出时间)2=(日落时间-12)2 夜长时数=(日出时间-0)2=(24-日落时间)2,根据分布特点进行计算。 a.同纬度各地的昼长相等，夜长相等。 b.南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如，40N的昼长等于40S的夜长。,(3)应用。 利用昼夜长短判断纬度的高低。 同一时间，不同地点的昼夜长短不同，反映出各地的纬度高低。 a.昼长大于12小时的，昼越长，纬度越高；昼长小于12小时的，昼越短，纬度越高。 b.比较两地与12小时的时间差，相差时间越大，纬度越高。,利用昼夜长短计算日出和日落的时间。 在已知某地昼夜长短的情况下，当地的日出时间和日落时间可以用公式求出。 a.日出时间=12-昼长/2 b.日落时间=12+昼长/2,【拓展深化】极圈内的极昼、极夜情况 (1)从空间分布来看，极圈内纬度越高，极昼和极夜的天数越多；极点半年极昼、半年极夜，极圈一天极昼、一天极夜。,(2)从时间变化来看，越靠近春分和秋分，极昼和极夜的范围越小；越靠近夏至和冬至，极昼和极夜的范围越大。 (3)北半球极昼的天数略大于极夜的天数，南半球相反。北半球夏半年地球自转速度较慢，历经的时间略长，因此极昼期稍长。,【探究训练】 读太阳直射点周年移动示意图，回答下列问题。,(1)北半球昼长于夜的时段是从_到_。 (2)北半球夜长逐日增加的时段是从_到_ _。 (3)北半球夜长于昼、昼长逐日增加的时段是从_ _到_。 (4)国庆节期间，北京的昼夜长短状况_，昼 逐渐变_。,【解析】由图可知，a为北半球春分日，b为夏至日，c为秋分日，d为冬至日。昼夜长短的变化：从春分日到秋分日，北半球昼长夜短，纬度越高昼越长，南半球反之。从秋分日到来年春分日，北半球昼短夜长，纬度越高昼越短，南半球反之。 答案：(1)a c (2)b d (3)d a (4)昼短夜长 短,探究2 正午太阳高度的变化 【问题探究】 1.读济南在二分二至日(北半球)的正午太阳高度示意图，探究下列问题。,(1)图中分别表示哪一日期的正午太阳高度角？其中，决定济南楼间距大小的是哪一个？这一天，全球正午太阳高度的变化规律是怎样的？ 提示：表示夏至日，表示春、秋分日，表示冬至日。其中，决定济南楼间距的大小。冬至日，全球正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。,(2)从图中看出，济南正午太阳高度在时间上有什么变化规律？ 提示：济南位于北回归线以北，夏至日最大，从夏至日到冬至日递减，冬至日最小。,2.阅读光照俯视图(阴影为黑夜，内圆为极圈，箭头表示自转方向)，探究正午太阳高度的变化规律。,(1)图甲和图乙太阳分别直射哪条纬线？这时的正午太阳高度分别是多少？ 提示：图甲为北半球夏至日时，太阳直射北回归线，北回归线上正午太阳高度为90；图乙为北半球冬至日时，太阳直射南回归线，南回归线上正午太阳高度为90。,(2)二分二至日时，全球正午太阳高度的纬度变化分别有何特点？ 【精讲点拨】同一时刻，各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。全球正午太阳高度的纬度变化，具体见下图所示(以北半球为例)：,提示：北半球夏至日正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；北半球冬至日正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减；春秋分日正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。,【探究总结】 运用示意图掌握正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律。,由图可知： 正午太阳高度由直射点向南北两侧逐渐减小；离直射点所在纬线越远，正午太阳高度越小。(近大远小) 同一纬线上正午太阳高度相同。 与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。,(2)季节变化规律。,图中A代表北回归线以北的地区，B代表南回归线以南的地区，C代表赤道和北回归线之间的地区。 规律(以北半球地区为例)： 北回归线及其以北地区：夏至日正午太阳高度最大，冬至日最小，且太阳光线都来自南方。如下图中甲图。,北回归线上：夏至日正午太阳高度为90，冬至日最小，冬至日太阳光线来自南方，夏至日来自天顶。如下图中乙图。 赤道和北回归线之间地区：直射时正午太阳高度最大，冬至日最小，夏至日和冬至日太阳光线来自不同方向。如下图中丙图。,赤道上：春、秋分直射时最大，冬、夏至正午太阳高度相等，太阳光线来自不同方向。如下图中丁图。,北半球不同地区二至日时的正午太阳高度图,【拓展深化】正午太阳高度的计算 (1)公式。 H = 90-两点纬度差。,(2)含义。 H：观测点的正午太阳高度。 两点：太阳直射点、观测点。 纬度差：若两点在同一半球，用高纬度减去低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。,【探究训练】 1.(2016江苏高考)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40N)住宅景观设计示意图。为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是( ),A. B. C. D.,【解析】选D。冬季太阳直射南半球，可以假设为南纬20左右，该地40N，根据正午太阳高度计算公式，则正午太阳高度约为30，太阳能板与水平面的夹角为60左右。四幅图中最合适的是。,2.(2017九江高一检测)九江之最胜利碑，可以俯瞰整个九江市(116E，30N)，是为纪念九江抗洪抢险胜利而建。某日，九江市某中学地理兴趣小组利用正午太阳高度对胜利碑高度进行了测量。正午时刻测得阳光与地平面夹角为45(如下图)。根据图文信息，结合所学知识回答下列问题。,(1)兴趣小组测量正午太阳高度应选择在北京时间 _，当日九江市昼夜长短情况是_。 (2)测量正午太阳高度时，太阳直射点地理坐标是 (_，_)。此时，胜利碑的影子朝向 _方。 (3)图中胜利碑的高度约为_米。,【解析】第(1)题，测量正午太阳高度应在九江当地地 方时12时，根据该地与北京时间所在120E的经度差 可以推算出来。可计算出该日的太阳直射点纬度为 15S，故该日九江市昼短夜长。第(2)题，结合上 问，可知太阳直射点的位置。正午太阳位于九江的南 方，故影子朝向正北。第(3)题，正午时刻测得阳光与,地平面夹角为45，结合直角三角形的性质可推出胜 利碑的高度。 答案：(1)12：16 昼短夜长 (2)15S 116E 北 (3)200.6,【方法技巧】构建直角三角形巧解正午太阳高度类问题 在解决正午太阳高度类问题时，我们可以构建直角三角形，利用数学中解直角三角形来帮助解题。正午太阳光线与地面的夹角即为正午太阳高度角。比如楼间距的计算，见下图所示：,以我国为例，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= 。,【课堂小结】,
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