资源简介

(共49张PPT)
第二节
地球运动的地理意义
昼夜长短·正午太阳高度的变化·四季更替和五带划分
第一章 地球的运动
课程标准
结合实例,说明地球运动的地理意义。
学习目标
结合演示实验，观察并总结昼夜长短的变化规律；
通过绘制正午太阳高度，观察并总结正午太阳高度变化规律；
能够运用昼夜长短变化和正午太阳高度变化规律解释生活中的现象；
结合昼夜长短和正午太阳高度变化，解释五带和四季的划分。
新课导入
早晨，当太阳的上部边缘与天安门广场所在地平线相平时，为北京天安门的升旗时间，日期不同，升旗时间也有所差异。例如，每年1月11日为7时36分，6月6日为4时36分，在此期间平均每日提前约1分钟。
结合材料探究：为什么天安门广场升旗时间1月11日为7时36分，而6月6日为4时36分？
提示 1月11日处于北半球冬半年(9月23日前后至次年 3月21日前后)，昼短夜长，日出时间晚于6时；6月6日处于北半球夏半年(3月21日前后至9月23日前后)，昼长夜短，日出时间早于6时。
黄赤交角的影响
黄赤交角
太阳直射点的南北移动
正午太阳高度的变化
昼夜长短的变化
地球（地轴）倾斜
纬度变化
季节变化
纬度变化
季节变化
四季的更替
五带的划分
1.产生的原因：太阳直射点的移动，使地球表面接受到的太阳辐射能量，因时因地而变化。
这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来描述。
昼夜长短反映了日照时间的长短；正午太阳高度是一日之内最大的太阳高度，反映了太阳辐射的强弱。
思一思：
什么是太阳直射点？
太阳直射点为什么会移动？
太阳直射点怎么移动？
地球公转的地理意义
太阳直射点是地球表面太阳光射入角度(即太阳高度角 )为90度的地点，它是地心与日心连线和地球球面的交点。 太阳直射点所在的经线的地方时为正午12时。
1.昼弧和夜弧
一、昼夜长短的变化
概念：晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。昼弧是指纬线位于白昼的部分，夜弧是指纬线位于黑夜的部分。
2.昼夜长短
①表示：一个地方的昼夜长短的关系，可以用这个地方所在纬线上的昼弧和夜弧的关系来表示。
②昼夜长短的三种情况：
昼弧长则昼长，昼长夜短，如图30°N上的昼夜情况
昼弧夜弧相等，昼夜等长，如图赤道上的昼夜情况
夜弧长则夜长，昼短夜长，如图30°S上的昼夜情况
A
B
C
30°N
G
H
I
30°S
D
E
E
同一纬线上各点，昼夜长短相同，即昼夜等长
③昼夜长短的变化过程
b、空间变化
a、时间变化
即在同一时间，昼夜长短随纬度的变化
即在同一地点，昼夜长短随季节的变化
（同时不同地）
（同地不同时）
太阳直射点移动→晨昏线移动→昼夜弧变化 →昼夜长短变化
a、昼夜长短的时间（季节）变化（以北半球为例，南半球反之）
春分
夏至
秋分
冬至
全球昼夜平分
全球昼夜平分
昼最长、夜最短，北极极昼
昼最短、夜最长，北极极夜
直射点北移
直射点南移
直射点北移
直射点南移
昼变长、夜变短
昼变短、夜变长
昼变短、夜变长
昼变长、夜变短
看“位置”：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短。且纬度越高，昼越长。切点至极点出现极昼。
看“移动”：太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短。
b、昼夜长短的空间（纬度）变化（以北半球为例，南半球反之）
1）春分日~秋分日（夏半年）：北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长。
夏至日：昼最长，夜最短。北极圈以北出现极昼。
2）秋分~次年春分（冬半年）：北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短。
冬至日：昼最短，夜最长，北极圈以北出现极夜
3）春分日、秋分日：太阳直射赤道，全球昼夜等长，均为12小时。
赤 道
春分日
北回归线
夏至日
赤 道
秋分日
南回归线
冬至日
南北半球度数相同的纬线上，昼长关于24小时互补
春、秋分全球昼夜平分，赤道永远昼夜平分。
纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大（最大可达24小时，赤道昼夜长短变幅最小：为0h）
④昼夜长短的变化规律
对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后时间相同的两日期 ，昼夜长短相反。二至日前后时间相同的两日期，昼夜长短相同。
递增规律：大阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长；另一半球相反。
变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。
极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。
⑤昼夜长短的相关计算
(1)根据昼弧或夜弧所跨的经度范围进行计算:
昼(夜)长=昼(夜)弧度数/15°
(2)利用已知的日出和日落的地方时计算:
地方时12时把一天的白昼平分成相等的两等份(如下图所示)。也可以利用日出和日落时间计算。

①昼长=日落时间-日出时间
②昼长=2×(12-日出时间)=2×(日落时间-12)
③夜长= (24 - 日落时间) ×2=日出时间× 2
(3)利用昼夜长短的分布规律计算
南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即：南半球某地的昼(夜)长等于北半球同纬度数某地的夜(昼)长。如北纬40°的地区昼长是15小时,那么南纬40°的地区夜长是15小时。
同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落地方时相等、昼长相等
二分日时各地日出、日落时间一样,都是当地地方时6点日出，18点日落。
夏至日，北半球各地（昼长夜短）日出时间都要早于6点，且纬度越高日出时间越早；日落时间都要晚于18点，且纬度越高日落时间越晚。南半球各地则相反。
冬至日时，北半球各地（昼短夜长）日出时间都要晚于6点，且纬度越高日出时间越晚；日落时间都要早于18点，且纬度越高日落时间越早。南半球各地则相反。
(4)利用日期的对称性计算
同一地点关于夏至日(或冬至日)对称的两日期昼夜长短相同
同一地点关于春分日(或秋分日)对称的两日期昼夜长短相反
⑥从晨昏线的倾斜看昼夜长短的纬度变化
(1)北半球夏半年(图甲)
北半球各地昼长夜短,且纬度越高,
昼越长,夜越短,北极附近出现极昼现象;南半球相反。
夏至日时,北半球各地昼长达一年中最大值,北极圈及其以北地区出现极昼,此时极昼范围达最大;南半球相反。
(2)春、秋分日(图乙)
全球昼夜等长,均为12小时,极地地区无极昼极夜现象。
(3)北半球冬半年(图丙)
北半球各地昼短夜长,且纬度越高,昼越短,夜越长,北极附近出现极夜现象;南半球相反。
冬至日时,北半球各地夜长达一年中最大值,北极圈及其以北地区出现极夜,此时极夜范围达最大;南半球相反。
二、太阳视运动
1、概念：由于地球的自转，地球上的人所看到的太阳在天空中东升西落的运动过程。
2.日出、日落方位与昼夜长短的关系
太阳直射点在北半球，全球各地（极昼、极夜区除外）日出东北、日落西北；北半球昼长夜短，南半球相反。
太阳直射点在南半球，全球各地（极昼、极夜区除外）日出东南，日落西南；北半球昼短夜长，南半球相反。
太阳直射赤道，全球各地日出正东，日落正西，全球昼夜平分。
40°地区二分二至日正午太阳高度和日出日落的大致方向
③春秋分日时
①春分日到秋分日（北半球夏半年）
②秋分日到春分日（北半球冬半年）
太阳直射点在北半球，全球各地（极昼、极夜区除外）日出东北、日落西北；北半球昼长夜短，南半球相反。
太阳直射点在南半球，全球各地（极昼、极夜区除外）日出东南，日落西南；北半球昼短夜长，南半球相反。
太阳直射赤道，全球各地日出正东，日落正西，全球昼夜平分。
日落
日出日落的方位问题
夏至日：
日出
冬至日 ：
日出
日落
日出
日落
二分日：
3.太阳视运动图的画法
例：请画出30°N某地春分日白天所看到的太阳运动轨迹。
第一步：画出地平面再标上方向，并画上天球弧线标上天顶。
第二步：根据日期画出光照图,并根据光照图判断出日出日落时太阳方位，标在天球图中。
第三步：根据当地纬度位置、日期先判断正午时太阳方位，再计算正午太阳高度角，最后画出正午时太阳所在天空中的位置。
第四步：将日出、正午、日落时的太阳位置用平滑曲线连起来，就画完了太阳视运动图。
4.不同纬度的太阳视运动图
①在赤道上观测
②在北回归线到北极圈线之间观测
③在南回归线到南极圈线之间观测
④在北极圈到北极点之间进行观测
⑤在南极圈到南极点之间进行观测
⑥在北极点上进行观测
⑦在南极点上进行观测
三、正午太阳高度
1.太阳高度：太阳光线相对于地平面的交角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度角，简称太阳高度，用字母h表示。
O
h
地平面
①取值范围：0°≤h≤90°
②太阳高度的日变化过程
白天： h>0
日出日落： h=0
晚上： h<0
正午
日
出
日
落
最大
2.正午太阳高度角：某地正午12：00时太阳光线与地平面的夹角，是一天中最大的太阳高度角。用H表示。
∴∠H=∠1=90°－（∠4－∠3）
∵太阳光线平行
∵OA垂直于A所在地平面
∴∠1＋∠2=90°
， ∠1=90°－∠2
∵∠2＋∠3=∠4
∴∠2=∠4－∠3
∵∠4=A地纬度，∠3=太阳直射纬度
∴H=90°－（当地纬度－直射点纬度）
计算：
“两点”指观测点和太阳直射点。若“两点”同在北(南)半球，“两点”纬度差为大数减去小数；若“两点”分别属于南北不同半球，“两点”纬度差为两点的纬度之和。若所求出的正午太阳高度角等于0°说明该纬度出现极夜现象，且处于极夜的界线上；若所求正午太阳高度为负值，说明该地是极夜。
3.正午太阳高度变化规律
①随纬度（空间）变化规律：
北半球春分
0°
23°26 N
23°26 S
66°34 N
66°34 S
90° N
90° S
北半球秋分
春秋分：
太阳直射在赤道上，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。南北半球太阳辐射强度相当。
0°
23°26 N
23°26 S
66°34 N
66°34 S
90° N
90° S
北半球夏至日
23°26
夏至日：太阳直射在北回归线上，正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减
0°
23°26 N
23°26 S
66°34 N
66°34 S
90° N
90° S
23°26
冬至日：太阳直射在北回归线上，正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减
北半球冬至日
正午太阳高度随纬度分布规律（近大远小）
在春、秋分日:赤道上正午太阳高度H=90°,正午太阳高度的纬度分布表现为自赤道向南、北方向降低,在南北两极点,H=0°。
在夏至日:正午太阳高度H自北回归线向南、北方向降低,北极点的正午太阳高度为23°26'。
在冬至日:正午太阳高度H自南回归线向南、北方向降低,南极点的正午太阳高度为23°26'。
结论：
从太阳直射点所在的纬线分别向南北两侧递减；
与直射点纬度差越小，正午太阳高度越大；
离直射点纬度变化1°,正午太阳高度减小1°
同一纬线上正午太阳高度相等；
以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。
②随季节（时间）变化规律：
夏至日：由北回归线向南北两侧递减。
北回归线以北地区达到一年中的最大值，南半球各地达到一年中的最小值。
冬至日：由南回归线向南北两侧递减。
南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半球各地达到一年中的最小值。
二分日：由赤道向南北两侧递减。
规律：由直射点向南北两侧递减
a、不同地区正午太阳高度的季节变化空间图示
回归线之间：正午太阳高度最大值为90°，一年中有两个正午太阳高度最大值(如A图)。
回归线上：正午太阳高度最大值为90°，一年中有一个正午太阳高度最大值(如B图)。
回归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于90°，一年只有一个正午太阳高度最大值(如C图)。
b、时间相同总结（年变化）
南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。
极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
c、太阳高度的日变化
昼半球太阳高度大于0°(太阳位于地平线以上) ；夜半球太阳高度小于0°（太阳位于地平线以下）；晨昏线上太阳高度等于0°（太阳刚好位于地平线上）；在一天当中，由日出至正午太阳高度增加，正午至日落太阳高度减小，不同地区太阳高度的日变化有不同特点。
①位于极昼区的极点的太阳高度一天不变，且等于直射点的纬度。
②极昼区除极点和正好出现极昼的纬线上各地外，各地太阳高度均在0°以上，且0时最小，12时最大。
③正好出现极昼的纬线上各地，日出和日落时太阳高度为0°，正午时太阳高度最大，为2倍直射点纬度。
④赤道上，日出6点，日落18点，太阳高度均为0°。正午时太阳高度与太阳直射点纬度互余。
①确定地方时
当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。
②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。
③确定房屋的朝向
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；
在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
4.正午太阳高度的应用
④判断日影长短及方向
日影朝向永远背离太阳的方向，影子长短：与太阳高度角成反比。
北回归线以北地区，正午日影永远朝向正北方，北极点除外；冬至日日影最长，夏至日日影最短；
南回归线以南的地区，正午日影永远朝向正南方，南极点除外，夏至日日影最长，冬至日日影最短；
南、北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南、冬至日朝向正北，直射时日影最短（等于0）。
太阳直射点上，物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
⑤确定楼距、楼高
图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。
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，tanH=h/L——→L=h·cotH冬至
则最小楼间距L为：L=h/tanH冬至
图中高楼低层若想拥有更长时间的光照，请问设计师可以如何调整设计方案？
1.（保持楼高不变）扩大楼间距
2.（保持楼间距不变）降低前面楼体的高度。
⑥太阳能热水器的倾角调整
太阳光线与受热板呈直角。其倾角和正午太阳高度角的关系β+H=90°（ β代表太阳能热水器倾角，H代表正午太阳高度角）。
H＝90 －当地与太阳直射点的纬度差，所以β=当地与太阳直射点的纬度差。
⑦判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阴坡得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度差异。
四、四季更替
①地轴是倾斜的
②存在黄赤交角
③太阳直射点移动
④昼夜长短和太阳高度角变化
⑤四季的更替
（根本原因）
（直接原因）
1.四季更替原因分析
2.天文四季
①含义
依据 季节 昼夜长短、太阳高度、热量
夏季 一年中昼最长、夜最短，太阳高度最大、获得热量最多的季节
冬季 一年中昼最短、夜最长，太阳高度最小、获得热量最少的季节
春季 由冬季过渡到夏季的季节
秋季 夏季过渡到冬季的季节
②划分
（1）我国传统四季：以节气中的“四立”作为春夏秋冬的开始。
立春
（2月4日或5日）
立夏
（5月5日或6日）
立秋
（8月7日或8日）
立冬
（11月7日或8日）
春季
秋季
夏季
冬季
（2）欧美传统四季（北半球）：以节气中的“二分二至”作为春夏秋冬的开始。
春分
（3月21日前后）
夏至
（6月22日前后）
秋分
（9月23日前后）
冬至
（12月22日前后）
春季
秋季
夏季
冬季
3.气候四季：依据对气温的统计进行划分
春季：3、4、5月
夏季：6、7、8月
秋季：9、10、11月
冬季：12、来年1、2月
南北半球季节相反
夏季
冬季
北半球
南半球
相反
五、五带划分
1、五带存在的原因：黄赤交角，使得按太阳辐射总量分为五个带。分别是热带（赤道到回归线）、南北温带回归线极圈线之间）、南北寒带（极圈线到极点）。五带的划分反映了太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区减少的规律。
本节总结
地球公转的地理意义
地球自转
地球公转
黄赤交角
太阳直射点的南北移动
昼夜长短变化
正午太阳高度变化
四季更替
五带划分
影响
季节变化
纬度变化
地面获得热量的变化
读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答1～2题。
1．该地可能位于(　　)
A．20°N B．20°S
C．30°N D．30°S
2．该地正午日影最短时，郑州(　　)
A．正午太阳高度最大 B．昼夜均分
C．正值高温多雨的季节 D．正值寒冷干燥的季节
B　
D　
下表为2018年两个不同日期我国甲、乙两城市的昼长和正午太阳高度的观测数据。据此完成3 ～ 5题。
10月22日 M 昼长 正午太阳高度 昼长 正午太阳高度
甲 11小时13分 47°14′ 13小时55分 78°28′
乙 11小时30分 56°16′ 13小时20分 87°30′
3.甲城与乙城的纬度差约为(　　)
A．11° B．9° C．7° D．5°
4．M日期最可能为(　　)
A．1月22日 B．2月22日 C．4月22日 D．5月22日
5．天文辐射是指到达地球5.大气上界的太阳辐射，主要决定于日地距离、太阳高度角和白昼长度。下列选项中，天文辐射最少的是(　　)
A．10月22日的甲城 B．M日期的甲城
C．10月22日的乙城 D．M日期的乙城
B　
D　
A　
某地理爱好者在我国某城市固定地点观察日落影像，每次他都用相机多次曝光后再将多幅影像叠加起来，形成一幅日落轨迹图。依上述拍摄手法，他在某日(地方时18时17分日落)拍摄日落轨迹，经过一段时间后的某日(地方时18时38分日落)在原地又拍摄了一次，得到日落轨迹，将两次的日落轨迹重叠如图所示。据此回答6～7题。
6．若他第一次拍摄日落轨迹那一天的正午太阳高度是67°，则该地纬度最接近(　　)
A．40°N B．35°N
C．26°N D．19°N
C　
7．他两次拍摄日落轨迹的日期可能分别是(　　)
A．4月5日、5月4日 B．7月1日、8月1日
C．9月10日、10月9日 D．11月8日、12月10日
A　
下图为“广东省某重点中学教学楼(部分)的顶层示意图”。据图完成8～9题。
8．教室以采光好、强光不直接射入为宜，下列教室可能符合此条件的是(　　)
A．教室1 B．教室2
C．教室3 D．教室4
9．当教室4正午屋内地面光照面积不断增大时，下列叙述可信的是(　　)
①该地正午太阳高度逐渐减小　②该地肯定昼短夜长　③该地昼长不断缩短　④太阳直射点向南移
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
B　
D　

展开更多......

收起↑