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(共49张PPT)
人教版 选择性必修一 第一章 第二节
02
01
地球自转的地理意义
昼夜交替 时差 地转偏向力
目 录
昼夜长短 太阳高度角 四季和五带
地球公转的地理意义
课 标 要 求
教 学 目 标
结合实例，说明地球运动的地理意义。
结合自然和社会活动，分析昼夜长短的时空变化规律、掌握相关计算及其应用。
新课导入
到北京天安门广场观看升旗仪式，是中华儿女的心愿与期盼。一年中的大部分日子，国旗升起的时刻就是天安门广场的日出时刻。下表为天安门广场不同日期的升旗时刻。
问题
材料
一年中的二分二至日升旗和降旗时刻为什么不同
什么样的原因导致北京的一年的昼夜长短发生变化？
北京天安门广场升国旗场景图
日期 3月21日 6月22日 9月23日 12月22日
升旗时刻 6：17 4：46 6：02 7：32
降旗时间 18：27 19：46 18：18 16：52
昼长时间 12小时10分 15小时 12小时19分 9小时21分
【情景导入】
昼半球
夜半球
昼弧
夜弧
晨昏线
晨线+昏线
晨昏线=
晨线=
日出
昏线=
日落
昼弧=
昼长
夜弧=
夜长
昼夜长短的判读→看“弧长”
一、昼弧和夜弧
【思考】夏至日，北半球的昼夜长短情况怎么样？
北半球的昼长的纬度变化规律是怎样的？
北极圈出现了什么现象？
南半球呢？
（二）影响——决定太阳直射点的回归运动
（三）er影响——决定太阳直射点的回归运动
【问题探究1】二、昼夜长短的季节变化规律
（1）夏至日：北半球昼长夜短；
纬度越高，昼越长；北半球各纬度昼最长、夜最短；北极圈内出现极昼现象；南半球反之
思考：冬至日，北半球的昼夜长短情况怎么样？
北半球的昼长的纬度变化规律是怎样的？
北极圈出现了什么现象？南半球呢？
（二）影响——决定太阳直射点的回归运动
（三）影响——决定太阳直射点的回归运动
（2）冬至日：北半球昼短夜长；纬度越高，夜越长，昼越短；北半球各纬度夜最长、昼最短； 北极圈内出现极夜现象； 南半球反之
【问题探究1】二、昼夜长短的变化规律
（二）影响——决定太阳直射点的回归运动
（三）影响——决定太阳直射点的回归运动
（3）春分日/秋分日，全球昼夜平分
赤道全年昼夜平分昼夜，都为12小时
思考：春秋分日，全球的昼夜长短情况怎么样？ 总结赤道全年昼夜长短情况怎样？
【问题探究1】二、昼夜长短的变化规律
【规律总结】
昼夜长短的状况
示意图 时间 太阳直射点位置 昼夜长短的状况 北半球 南半球 极地 赤道
夏至日6.22 北回归线 北半球各地昼夜长，且纬度越高，昼越短 南半球各地昼短夜长，且纬度越高昼越短 北极附近出现极昼，南极附近出现极夜 昼夜等长
冬至日12.22 南回 归线 北半球各地昼短夜长，且纬度越高，昼越短 南半球各地昼长夜短，且纬度越高昼越长 北极附近出现极夜，南极附近出现极昼 昼夜等长
春秋分 3.21 9.23 赤道 全球昼夜等长
N
0°
昼渐 .
夜渐 。
长
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
短
长
短
长
短
长
短
1.请在太阳直射点回归运动示意图上标出二分二至的昼夜长短情况。
2. 分析春分到夏至(a)，夏至到秋分(b)，秋分到冬至(c)，冬至到春分(d)，北半球的昼夜长短变化情况。
【问题探究2】三、昼夜长短的变化规律
S
昼长夜短
昼夜等长
昼夜等长
昼短夜长
昼渐 .
夜渐 。
长
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
规律1：太阳直射点在哪个半球，则哪个半球就会 ，
且纬度越高，昼越 ，极点附近出现 现象。
规律2：赤道地区全年 ；
短
长
短
长
短
长
短
昼夜等长
极昼
长
昼长夜短
2.昼夜长短分布——抓“直射点位置”
昼长夜短
昼夜等长
昼夜等长
昼短夜长
N
0°
S
昼渐 .
夜渐 。
长
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
规律3：太阳直射点向哪个方向（北或南）移动，则哪个半球（北或南）的昼长就变 。
规律4：纬度越高，昼夜长短的变化幅度越 。
短
长
短
长
短
长
短
长
大
3.昼夜长短的变化——抓“直射点移动方向
昼长夜短
昼夜等长
昼夜等长
昼短夜长
N
0°
S
昼渐 .
夜渐 。
长
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
昼渐 .
夜渐 。
规律5：太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度 。
短
长
短
长
短
长
短
互余
4.极昼、极夜的范围——太阳直射点的位置
昼长夜短
昼夜等长
昼夜等长
昼短夜长
N
0°
S
极昼（极夜）起始纬度=90°-太阳直射点的纬度
（2020·江苏高考真题） 2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最大与最小时的对比示意图”。
1.与此时全球昼夜分布状况相符的是
A
4月8日为北半球夏半年，北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜，由此可排除BC选项；此时北京时间为22时，即120°E的地方时为22时，所以150°E为0时，且为夜半球的中央经线，大致与A图对应，D图错误。综上分析，与此时全球昼夜分布状况相符的是A图，故选A。
下表中是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间，根据表中的数据回答1-3题。
甲地 乙地 丙地 丁地
白昼时间 5小时30分 9小时09分 11小时25分 13小时56分
1. 四地中属于南半球的是 ( )
A. 甲地 B. 乙地 C. 丙地 D. 丁地
2. 四地按纬度从高到低顺序排列的是 ( )
A. 甲乙丙丁 B. 甲乙丁丙 C. 丙丁乙甲 D. 丁丙乙甲
3. 造成四地白昼时间差异的主要因素是 ( )
①地球公转　 ②地球自转　 ③黄赤交角的存在 ④地方时的不同
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
D
B
D
【课堂练习】
(一)昼夜长短的变化
（1）根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼长=昼弧/15°
夜长=夜弧/15°
【问题探究3】三、昼夜长短的计算
例：读右图，A点的昼长是____小时，B点的夜长是____小时，
C点的夜长是____小时，
E点的昼长是____小时，
方法：在日照图上某纬线与晨昏线有两个交点，两点之间在昼半球的弧度数/15°，就是昼长。
12
16
24
8
(一)昼夜长短的变化
（2）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 =（12-日出时间）×2
=（日落时间-12）×2
夜长 =（24-日落时间）×2
=（日出时间- 0）×2
（注意：以上两个计算公式的日出时间、日落时间均为地方时。）
【问题探究3】三、昼夜长短的计算
昼长时数＝日落时间－日出时间
(一)昼夜长短的变化
16小时昼长
16小时夜长
8小时昼长
8小时夜长
例如：同一日期40°N的昼长等于40°S的夜长。
（3）根据分布特点进行计算
【问题探究3】三、昼夜长短的计算
(1)同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间 。
(2)南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长 ，即：
南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
相同
互等
2021年6月21日，某地理研学小组在一平坦开阔的空地上，利用太阳高度测量仪测量当地的太阳高度。下表反映部分记录数据。据此完成下面小题。
C
【课堂练习】
北京时间 5:41 8:03 10:17 12:28
太阳高度角 0° 30° 60° 90°
2．该地当天的昼长约为（ ）
A．12小时30分 B．13小时
C．13小时30分 D．14小时
昼长时数＝日落时间－日出时间
下图为同一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况，据此回答下题。、
3. 四个地点中，纬度数值相同的地点是
A．甲、丁 B．甲、乙、丙
C．丙、丁 D．没有纬度相同的地点
4. 丁地的日落时刻是
A．6时 B．15时 C．18时 D．21时
【课堂练习】
A
B
南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
昼长 =（12-日出时间）×2
=（日落时间-12）×2
2022年卡塔尔世界杯赛程公布。揭幕战将在2022年11月21日打响，决赛将于当地时间12月18日18时在多哈卢塞尔体育场进行。下图为多哈位置示意图，图中MN线为11月21日经过多哈的晨昏线。
5. 下列有关MN线及其变化的说法，正确的是（ ）
A．MN为晨线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变大
B．MN为晨线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变小
C．MN为昏线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变大
D．MN为昏线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变小
6. 卡塔尔世界杯进行期间，澳大利亚悉尼（ ）
A．昼长夜短，且昼渐长 B．昼长夜短，且昼渐短
C．昼短夜长，且昼渐长 D．昼短夜长，且昼渐短
【课堂练习】
B
A
6. 下列另一时段，也可以观赏到“卧佛含丹”景观的是
A．我国植树节前后 B．五一劳动节 C．我国教师节前后 D．元旦前后
解析：另一时段的昼长应与10月3日差不多，根据太阳回归运动图，可知只有A项符合题意。
A
在广东省肇庆市美丽的七星岩仙女湖畔，有一座长达1000多米的天然石山酷似一尊卧佛。卧佛头北脚南，头部的眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴、下巴、螺髻清晰可见。每年都有几天，在太阳下山时，可见到太阳徐徐从卧佛口中落下，形成“卧佛含丹”的地理奇观（如右图）。该地主管部门将每年的10月3日定为“卧佛含丹”节。
02
地球公转的地理意义
昼夜长短 太阳高度角 太阳视运动
四季和五带
(二)正午太阳高度的变化
1. 概念
①太阳高度角——太阳光线与地平面的夹角，简称太阳高度。在太阳直射点上，太阳高度是 ；在晨昏线上，太阳高度是 。
②正午太阳高度——某地 时的太阳光线与地平面的夹角是一天中 的太阳高度角，用H表示。
【知识梳理】二、正午太阳高度
正午12：00
最大
90°
0°
北半球节气 正午太阳高度空间分布规律
夏至日 由 向南北两侧递减
冬至日 由 向南北两侧递减
春秋分日 由 向南北两侧递减
2.正午太阳高度的变化规律
空间分布规律：同一时刻，正午太阳高度从
直射点所在纬度向南北两侧递减
冬至日
夏至日
二分日
北回归线
南回归线
赤道
2.正午太阳高度的变化规律
冬至日
夏至日
二分日
北半球节气 H达最大值的地区 H达最小值的地区
夏至 及其以北各纬度 各纬度
冬至 及其以南各纬度 各纬度
春秋分日 。 南北两极点
北回归线
南回归线
赤道
南半球
北半球
a、同线相等规律: 同一纬线上正午太阳高度 。
b、对称规律:以 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
C、近大远小规律: 离直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越 ;
离直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越 。
d、来增去减规律：直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度 ，反之减小
总结：正午太阳高度的变化规律
相等
太阳直射点
大
小
增大
【知识梳理】3.正午太阳高度的计算
正午太阳高度角 =
90°－|太阳直射点与所求点之间的纬度差|
两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，
即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；
两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。
计算：北京（40°N）在二分二至日时正午太阳高度角是多少度？
夏至日：90°-（40°-23°26ˊ）=73°26ˊ
冬至日：90°-（40°+23°26ˊ）=26°24ˊ
春秋分日：90°-（40°-0°）=50°
(二)正午太阳高度的变化
①确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
【知识梳理】4.正午太阳高度的应用
H
(二)正午太阳高度的变化
②确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
日出
北
南
日落
日出
北
南
日落
北半球
南半球
【知识梳理】4.正午太阳高度的应用
(二)正午太阳高度的变化
③判断日影长短及方向
a. 日影位置：位于太阳的反方向，即日影朝向与太阳方向相反。
如太阳在南，影子在北
b. 日影长短：正午太阳高度越大，日影越短；
反之，日影越长。
太阳直射点上，正午物体的影子缩短为0；
正午是一天中日影最短的时刻。
【知识梳理】4.正午太阳高度的应用
（2013·天津高考真题）福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答1～2题。
1. 遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时 (　　)
A．全球昼夜平分 B．北半球为夏季
C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼
2. 济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是 (　　)
①安装高度不变，加长遮阳板　 ②安装高度不变，缩短遮阳板　
③遮阳板长度不变，降低安装高度　 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
D
B
【课堂练习】
夏至日6.22
(二)正午太阳高度的变化
④确定楼间距
一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。
解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。
北回归线以北地区为了保证北楼一楼全年有阳光照射，两楼之间的最小楼间距应
大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太阳高度)。
甲
L
N
100M
乙
L
H
【知识梳理】4.正午太阳高度的应用
我国某中学冬至日正午太阳高度角H（30°）。南栋教学楼高度为h15米，要使北栋教学楼底层全年都能照射到太阳，则最小楼间距L应为多少？ （cot(30°) ≈ 1.73）
h
L
tan30°
=
=
tanH
L = h·cot30°
≈15*1.73
=25.95（米）
【计算】
(二)正午太阳高度的变化
⑤计算热水器安装角度
①集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余。如图，
α＋H＝90°时效果最佳，则α＝纬度差。例如，北纬30°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为30°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为30°＋23°26′。
地面（或楼顶）
正午太阳高度角
集热板倾斜角度
α
H
【知识梳理】4.正午太阳高度的应用
求2020年12月22日江西省赣州市某中学(115°E,25°N)的正午太阳高度角。学校欲在学生宿舍楼顶上安装太阳能热水器，集热板与地面的最佳夹角是多少度？
调节倾角α = 90°-H
H = 90°-纬度差
（纬度差：当地与直射点之间的纬度距离）
调节倾度α = 纬度差
正午太阳高度：H = 90°-纬度差
=90°-48°26‘
=41°34
调节倾度：α = 纬度差=48°26‘
地面（或楼顶）
正午太阳高度角
集热板倾斜角度
α
H
【计算】
广东省茂名市（约21.5°N）的小明家准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，楼层高3米，楼间距27米如图所示，有一地面停车场(车位布置如图)。据此完成1～2题。
3．小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳，小明家至少买到二栋的几楼以上
A．9楼 B．10楼 C．8楼 D．都可以
4．小明的父亲想在停车场买一停车位（停车场长度与楼长一致），现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他怕夏天车被晒时间太长，最好选择
A．甲车位 B．乙车位 C．丙车位 D．丁车位
A
C
03
地球公转的地理意义
昼夜长短 太阳高度角 太阳视运动
四季和五带
备注：北极极昼地区太阳正北升正北落, 正午太阳总在正南，
南极极昼地区太阳正南升正南落，正午太阳总在正北。
日期 直射点位置 日出方位 日落方位
春分日(3月21日前后)至秋分日(9月23日前后) 北半球 东北 西北
春分日和秋分日 赤道 正东 正西
秋分日(9月23日前后)至次年春分日(3月21日前后) 南半球 东南 西南
【知识梳理】三、太阳视运动 1. 日出、日落方位
太阳直射点位于观测者以南时，该地正午太阳位于正南方向。
太阳直射点位于观测者以北时，该地正午太阳位于正北方向。
【知识梳理】三、太阳视运动 2. 正午太阳方位
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。P12
活动
判断图示四个地点的纬度
赤道
南回归线
北回归线
南极圈
(2016·江苏单科)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(40°N)住宅景观设计示意图。读图，回答1～2题。
5．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
6．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．① B．②
C．③ D．④
C
D
南
北
落叶阔叶树，冬季树木会落叶，利于阳光照进房屋，起到增温作用；夏季树叶繁茂，能够阻挡阳光照进房屋，起到降温作用。
常绿针叶树，对冬季风起到阻挡作用，夏天遮阴效果不佳
图中角度为热水器与地面的夹角，而该夹角与正午太阳高度互余时冬季太阳能利用效果最好，冬季华北某社区(40°N)的正午太阳高度为30°左右，图④中夹角为60°，故④图热水器安装角度最合理。
（2018年高考全国Ⅰ卷）小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成下题。
7. 小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是
A.6：00出发，左侧靠窗 B.8：00出发，右侧靠窗
C.10：00出发，左侧靠窗 D.12：00出发，右侧靠窗
B
解题的关键是通过出发的时间和行进过程中需要的时间，准确判断太阳在此季节一天中所处的不同位置。运用地球运动原理解决:七月我国各地太阳东北出，西北落，正午在正南，且昼长夜短;获取信息:从重庆到遵义，车是从北向南运行，车内左侧位置为东，从日出到正午时刻，太阳一直照射在车的东侧，在车内的西侧，也就是车内的右侧受光照较少。而车过遵义后行车方向转为由东北向西南，此时太阳照射的车的左侧(南侧)，出发时间大约在8时最好(在重庆到遵义段按限速大约需要3个小时)，由此正确选项为B。
（2023·海南·统考高考真题）对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。左图为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。右图为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成下面小题。
8．观测当日（ ）A．甲地昼长夜短 B．乙地昼短夜长C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长
9．甲地位于乙地（ ）A．东南 B．西南 C．东北 D．西北
D
A
04
地球公转的地理意义
昼夜长短 太阳高度角 太阳视运动
四季和五带
太阳直射点的回归运动
地球自转
地球公转
赤道平面
黄道平面
黄赤交角
昼夜长短的变化
正午太阳高度的变化
日照时间长短
太阳辐射强度
四季更替和五带
四、四季更替和五带划分
(三)四季更替和五带划分
天 文 特 征
气 候 特 征
终年炎热
四季分明
终年严寒
终年严寒
四季分明
(三)四季更替和五带划分
季节变化的纬度差异
纬 度 正午太阳高度 昼夜长短 获得太阳辐射 季节变化
低纬度 终年较大 变化不大 最多 全年皆夏
中纬度 变化最大 变化较大 变化最大 四季分明
高纬度 终年较小 变化很大 最少 全年皆冬
(三)四季更替和五带划分
下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。
10. 图示季节分配自上而下依次为(　　)
A．北京、广州、武汉、哈尔滨
B．北京、武汉、哈尔滨、广州
C．广州、武汉、哈尔滨、北京
D．广州、北京、哈尔滨、武汉
11. 关于季节更替的叙述，错误的是 (　　)
A．低纬度地区季节更替不明显
B．中纬度地区季节更替明显
C．高纬度地区季节更替明显
D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
D
C

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