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第二节 地球运动的地理意义（二）
高二 人教版 地理选择性必修一 第一单元
本节学习要求
课程标准：
1.结合实例，说明地球运动的地理意义。
学习目标:
1.说明昼夜长短的时空变化规律及原因。
2.说明正午太阳高度的时空变化规律及原因。
3.理解四季更替及其原因。
4.知道地球表面五带的划分。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
太阳直射点的移动，使太阳辐射在地表的分布因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来描述。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化
晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。除了在赤道上和春、秋分日外，各地的昼弧和夜弧不等长。如果昼弧比夜弧长，则白昼长、黑夜短；反之，则黑夜长、白昼短。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化
自春分日至秋分日，是北半球的夏半年，太阳直射北半球，北半球各纬度昼弧大于夜弧，昼长大于夜长。纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周为极昼。南半球则反之。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化
其中，夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼。南半球则反之。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化
自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，太阳直射南半球，北半球各纬度夜弧大于昼弧，昼长小于夜长。纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周为极夜。南半球则反之。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化
其中，冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短、夜最长，北极圈及其以北地区皆为极夜。南半球则反之。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化
春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，均为12时。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化（时间规律总结）
半球 春分 春分→夏至 夏至 夏至→秋分 秋分 秋分→冬至 冬至 冬至→春分
北半球 昼=夜 昼>夜昼渐长 昼>夜昼最长 昼>夜昼渐短 昼=夜 昼<夜昼渐短 昼<夜昼最短 昼<夜昼渐长
赤道 昼=夜 南半球 昼=夜 昼<夜昼渐短 昼<夜昼最短 昼<夜昼渐长 昼=夜 昼>夜昼渐长 昼>夜昼最长 昼>夜昼渐短
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）昼夜长短的变化（空间规律总结）
昼长于夜的半球，纬度越高昼越长，极地附近出现极昼现象。昼渐长则极昼范围渐大；昼最长则极昼范围最大（整个极圈）；昼渐短则极昼范围渐小。
昼短于夜的半球，纬度越高夜越长，极地附近出现极夜现象。夜渐长则极夜范围渐大；夜最长则极夜范围最大（整个极圈）；夜渐短则极夜范围渐小
例如：
请分析2022年寒假（1月21日-2月14日）及暑假（7月15日-9月1日）期间，广州的昼夜情况及变化趋势？
广州属于北半球，寒假（1月21日-2月14日）期间，是太阳直射点位于南半球且向北移的时期，是北半球所有各地昼短夜长且昼渐长夜渐短的时期，因此，广州的昼夜情况及变化趋势为昼短夜长且昼渐长夜渐短。
例如：
请分析2022年寒假（1月21日-2月14日）及暑假（7月15日-9月1日）期间，广州的昼夜情况及变化趋势？
广州属于北半球，暑假（7月15日-9月1日）期间，是太阳直射点位于北半球且向南移的时期，是北半球所有各地昼长夜短且昼渐短夜渐长的时期，因此，广州的昼夜情况及变化趋势为昼长夜短且昼渐短夜渐长。
例如：
2022年农历新年大年初一（2月1日）当天，我国四个城市哈尔滨、北京、上海和广州，白昼时长从长到短排序为？
农历新年大年初一（2月1日）当天 ，太阳直射点在南半球，北半球昼短夜长，纬度越高白昼越短。四个城市纬度从低到高排序分别是：广州、上海、北京、哈尔滨，因此，白昼时长从长到短排序为：广州、上海、北京、哈尔滨。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
太阳光线与地平面的交角（即太阳在当地的仰角），叫做太阳高度角，简称太阳高度。太阳高度的取值范围是0°≤ H ≤ 90°。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
一天中，日出后太阳高度逐渐增大，正午（地方时12时）时达最大值。之后，太阳高度逐渐减小。其中正午的太阳角度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
春分日和秋分日，由赤道向南北两方降低。
1.纬度分布
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
夏至日，由北回归线向南北两方降低。
1.纬度分布
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
冬至日，由南回归线向南北两方降低。
1.纬度分布
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
离太阳直射点越近，
正午太阳高度越大；
离太阳直射点越远，
正午太阳高度越小。
1.纬度分布（规律总结）
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
在北回归线及其以北的纬度带，正午正午太阳高度夏至日达到最大值，冬至日达到最小值。
1.季节变化
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
在南回归线及其以南的纬度带，正午正午太阳高度冬至日达到最大值，夏至日达到最小值。
1.季节变化
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射两次。
1.季节变化
三、昼夜长短和正午太阳高度的变化
（一）正午太阳高度的变化
太阳直射点靠近某地时，
某地正午太阳高度变大；
太阳直射点远离某地时，
某地正午太阳高度变小。
1.季节变化（规律总结）
活动：描述当地正午太阳高度的年变化规律
（一）计算太阳高度角
正午太阳高度可以按公式 H = 90°- |φ - δ| 计算，其中 H 为正午太阳高度， φ为当地纬度， δ为太阳直射的纬度（当地夏半年取正值，冬半年取负值）。
例如：北京（40°N）夏至日和冬至日正午太阳高度分别为
夏至日： H = 90°- | 40°- 23°26’| = 73°26’
冬至日： H = 90°- | 40°- （ - 23°26’）| = 26°34’
活动：描述当地正午太阳高度的年变化规律
（二）正午太阳的方向
在南北回归线之间，一年内正午太阳有时在南方，有时在北方。
在北回归线以北的地区，全年正午太阳都在南方。
在南回归线以南的地区，全年正午太阳都在北方。
案例1：
图1.17a示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向，判断图示四个地点的纬度。
活动：描述当地正午太阳高度的年变化规律
如图所示，①地年内正午太阳方向有时在北方，有时在南方，正午太阳高度最大值为90°，最小值为66°34’，且南北对称，由此判断①地纬度为0°（赤道）。
案例1：
图1.17a示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向，判断图示四个地点的纬度。
活动：描述当地正午太阳高度的年变化规律
如图所示，②地年内正午太阳方向都在北方，正午太阳高度最大值为90°，最小值为43°08’，由此判断②地纬度为23°26’S （南回归线）。
案例1：
图1.17a示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向，判断图示四个地点的纬度。
活动：描述当地正午太阳高度的年变化规律
如图所示，③地年内正午太阳方向都在南方，正午太阳高度最大值为90°，最小值为43°08’，由此判断③地纬度为23°26’N （北回归线）。
案例1：
图1.17a示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向，判断图示四个地点的纬度。
活动：描述当地正午太阳高度的年变化规律
如图所示，④地年内正午太阳方向都在南方，正午太阳高度最大值为46°52’ ，最小值为0° ，由此判断④地纬度为66°34’N （北极圈）。
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成了四季。
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
从天文含义看四季，夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节；春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
为了使季节划分与气温年内变化相符合，北温带的许多国家在气候统计上重新划分了四季。
南半球与北半球的季节正好相反。
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
3、4、5月
划分为春季
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
6、7、8月
划分为夏季
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
9、10、11月
划分为秋季
四、四季更替和五带划分
（一）四季更替
12、1、2月
划分为冬季
四、四季更替和五带划分
（二）五带划分
根据昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射从低纬度向高纬度呈现有规律递减，据此可划分五带。
四、四季更替和五带划分
（二）五带划分
以南北回归线和南北极圈为界，可以把地球表面粗略的划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带。
四、四季更替和五带划分
（二）五带划分
根据昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，我们可以总结出五带的天文特征。
课堂小结：
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化
（日照时间长短）
正午太阳高度的变化
（太阳辐射强弱）
时间规律
空间规律
时间规律
空间规律
四季更替
五带划分
课后练习：
1．如下图所示，当太阳直射点位于P点时，下列叙述正确的是（ ）
A．A点所在纬度地区昼短夜长
B．C点所在纬度地区昼长夜短
C．B点所在纬度地区昼短夜长
D．P点所在纬度地区昼长夜短
答案：D
读图可知，当太阳直射点位于P点时，太阳直射北半球，A、P位于北半球，昼长夜短，A错误，D正确；C位于南半球，昼短夜长，B错误；B位于赤道，昼夜平分，C错误。故选D。
课后练习：
2.下图为南半球某岛屿示意图，其中甲、乙两地每逢元旦时日出时刻相同。每逢元旦时（ ）
A．甲地比乙地昼长较长
B．甲地比乙地昼长较短
C．甲地昼长达一年中最大值
D．乙地昼长达一年中最大值
答案：A
根据图文信息，甲地位于南纬20°到南回归线之间，太阳直射点每天移动纬度0.258°，元旦时，太阳直射点应该位于南纬20°以南，此时甲地昼长应该比乙地要长，A项正确

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