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1.22 地球公转的地理意义 学案
合作探究一：昼夜长短
1、北京（120°E，40°N）天安门广场国旗的升、降时间，随季节变化而变化。每年1月到6月上旬 ，升旗由早晨7 时 36分逐渐提前到 4时 36分; 6月下旬 至 12月，升旗时间由4时 46分逐渐推迟到7时 36分。天安门广场升国旗的时间不断调整的原因是什么
2、北半球昼夜长短随季节的变化：
春分（3.21） 夏至（ ） 秋分（ ） 冬至（ ）
太阳直射
北半球 变化规律
对应太阳光照图：
合作探究二：昼长夜长的计算
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分。位于昼半球的部分称为昼弧，位于夜半球的部分称为夜弧。平分昼弧的中央经线的地方时为 12 时，日出、日落的时间于正午 12 时对称；平分夜弧的中央经线的地方时为 0 时，日出、日落时间关于 0 时对称。我们可以利用昼弧和夜弧的占比来计算一天中昼夜时长。
1.如左图所示，如果利用昼弧夜弧所跨的经度数来计算昼（夜）长，那么右图 D 点昼弧夜、弧所跨经度数分别是多少？昼长夜长分别为多少小时？
2.上图中D 点凌晨4：30日出，则D 点日落是几时？计算 D 点的昼长和夜长。
3.纬度相同的两点，如C 点和 D 点在一天中的日出、日落的时间（及昼夜长短状况）有什么关系？
4.计算 B 点昼长、夜长。B 点昼长、夜长与 D 点昼长、夜长有何关系？
【归纳】昼长夜长的计算方法
利用昼夜弧所跨的经度数：昼长= 夜长=
根据日出地方时： 昼长= 夜长=
根据日落地方时： 昼长= 夜长=
合作探究三：正午太阳高度角和太阳方位的变化规律
太阳高度即太阳光线与地平面的交角。正午太阳高度是一天中最大的太阳高度。在太阳直射的纬线上，正午太阳高度是90°，由太阳直射点所在纬线向南北两侧降低。在晨昏线上（即日出、日落时）的太阳高度为0°。
（1）同一季节，正午太阳高度随纬度有何变化？请完成下表
节气 太阳直射纬线 正午太阳高度的纬度分布 达到全年最大值的地区
春秋分
夏至
冬至
（2）同一地点，不同季节的太阳高度有何变化？
（3）北半球中纬度，不同节气日的日出、日落的方位有何不同？
（4）北半球中纬度，正午时的太阳方位都在哪个方向？
（5）天安门广场旗杆的正午日影朝向那边？日影长度在哪一天最短，哪一天最长？
例题：【2018全国卷Ⅰ】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图所示，据此完成下列小题。
（1）.乙路段和丁路段平均限速均较低的原因可能是这两条路段 （　　）
A．车流量大 B．平均坡度大 C．雾霾天多 D．两侧村庄多
（2）.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
（3）.避暑是小明此次旅游的目的之一。导致7月毕节气温较重庆低的主导因素是（　　）
A．地形 B．纬度位置 C．海陆位置 D．大气环流
合作探究四：太阳高度角的计算
公式 H＝90°－两点纬度差
含义 H：所求点的正午太阳高度； 两点：太阳直射点、所求点； 纬度差：若两点在同一半球，用较高纬度减去较低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。
例题： （1）求北京（40°N，120°E），夏至日的正午太阳高度？
求北京（40°N，120°E），冬至日的正午太阳高度？
合作探究五：太阳高度角在生活中的应用
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，反之。
③判断日影长短及方向：太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长。
一天中日影的变化规律：日出、日落最长，正午最短，且日影方向与太阳方位相反。
④计算楼间距：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。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，则最小楼间距L＝h·cotH。
⑤计算太阳能热水器安装角度
使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°(如下图)。
例题：如图是“36°N纬线上某小区屋顶太阳能电池板发电效果最好时的安装设计图”。据此完成6～7题。
1．太阳能电池板安装角度如图所示时，太阳直射点的纬度位置为(　　)
A．24°S B．24°N
C．6°S D．6°N
2．该小区太阳能电池板发电效果最好的日期是(　　)
A．2月26日 B．4月14日
C．6月22日 D．10月17日
合作探究六：四季更替和五带划分
类型 范围
春季 夏季 秋季 冬季
天文四季 过渡季节
气候四季 3、4、5月
五带划分：
例题：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”。读图回答下列小题。
（1）按照图示季节分配所属的城市自上而下依次为(　　)
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
（2）下列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．季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化

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