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(共22张PPT)
4.2 地球的转动
第3课时 正午太阳高度变化
探究实践
操场上旗杆的杆影一天中有明显的长短变化，一年四季中正午杆影也有明显的长短变化。引起杆影一天中变化的原因是什么？引起杆影季节变化的原因又是什么？
一天中杆影长短变化
北半球中纬度某地正午的杆影
杆影一天中变化的原因：
杆影季节变化的原因：
地球的自转。
地球的公转。
在一天中，学校操场上旗杆的杆影长短是在变化的。日出时的杆影较长，随着太阳逐渐升高，杆影则逐渐变短。当杆影最短时，即为正午，而随着太阳偏西，杆影又逐渐变长。
由于地球的自转，太阳的东升西落。上午杆影由长变短，下午杆影由短变长；一天中杆影最短是正午。
学校操场上旗杆的杆影长短变化是由什么引起的？
三、正午太阳高度变化
太阳光
地面
1.取描有不同时刻杆影的记录纸，将铁钉由杆影记录纸的背面穿过中央立杆点O，并用胶带固定，如图4.2-7。
图4.2-7 固定记录纸
2.将固定好中央立杆的杆影记录图平放在桌面上，将标示太阳轨迹的透明半球盖在记录图上，调整记录图的东西方位，待其与透明半球的东西方位吻合，用胶带固定其位置，如图4.2-8。
图4.2-8 固定透明半球
探索太阳运动轨迹
3.一名同学将手电筒光源打开，并将手电筒紧贴透明半球上所标示的东南侧最低位置，如图4.2-9。
4.此时光源照射中央立杆出现杆影，立杆尖端的影子应与下方轨迹图中7:00的杆影顶点重合，另一名同学在手电筒出光口旁用笔标记杆影时间(7:00)，如图4.2-10。
5.依杆影记录图上的时间顺序，重复步骤4，并将时间记录在模型上，如图4.2-11。
图4.2-9 光源照射
图4.2-10 记录杆影时间
图4.2-11 记录杆影时间
6.依照时间顺序，将透明半球上的标示点连接起来，此轨迹线即为记录杆影当日的“太阳运行轨迹”，如图4.2-12。
图4.2-12连接轨迹
图4.2-13 更换杆影记录图纸，连接轨迹
7.更换不同节气的杆影记录图纸，并分别将手电筒出光口紧贴透明半球上所标示的东侧与东北侧最低位置，重复步骤4~6,观察并记录太阳的方位，如图4.2-13。
8.若探索活动中的3张杆影记录图分别代表杭州市春分日、夏至日及冬至日的杆影记录，你如何判断哪一张是春分日、 夏至日或冬至日？
杭州的正午杆影，夏至日较短，冬至日较长，春分日介于两者之间。
一年有春、夏、秋、冬四个季节，为何本活动中仅提供3张杆影记录图？
春分日
夏至日
冬至日
春分日与秋分日太阳运行轨迹是一样的。
探索可知，在不同季节太阳的运动轨迹并不相同。例如，在北回归线上观察，春分、秋分时太阳由正东方升起，正西方落下；夏至时，太阳由东偏北方向升起，西偏北方向落下；冬至时，太阳由东偏南方向升起，西偏南方向落下，如图4.2-14。
图4.2-14 北回归线上的太阳运动轨迹
春分日
夏至日
冬至日
1、太阳高度角：
2、太阳高度为90 时，称为太阳直射。
太阳光线与地面的夹角叫作太阳高度角，简称太阳高度。
地平面
H1
H2
地平面
太阳光
900
太阳直射
3、杆影的长度和太阳高度角的关系：
太阳高度越大，杆影越短，
太阳高度越小，杆影越长。
地平面
H1
H2
1.同一个地方，一天中的太阳高度角的变化情况是？
先变大后变小
3.同一个地方，一天中太阳高度角最大是什么时候？
正午
2.一天中太阳高度角变化的原因是？
地球的自转
西
东
南
北
（
（
（
（
5、一天中，杆影长度的变化：
上午由长变短、下午由短变长，正午最短。
4、一天中太阳高度角的变化：
一天中太阳高度和杆影长度的变化
上午由小变大，下午由大变小，正午太阳高度最大。
冬天：正午太阳高度较小
一年中，北半球中、高纬度地区，同一地点不同季节的正午太阳高度有什么变化？
夏至日时，正午太阳高度最大
冬至日时，正午太阳高度最小
一年内，正午太阳高度变化的原因是什么？
约为83.5°
约为36.5°
夏天：正午太阳高度较大
(如北纬30°)
地球公转导致太阳直射点的移动。
图4.2-15 北半球中纬度某地正午的杆影
6、一年中地球上中、高纬度地区：
如北纬30°地区的正午太阳高度,夏至日约为83.5°，冬至日约为36.5°。
②正午杆影：
冬季较长，冬至最长。
①正午太阳高度：
夏季较大，夏至日最大，冬季较小，冬至日最小。
夏季较短，夏至最短；
7、杆影长度变化的原因：
⑴一天中杆影长短变化的原因：
⑵一年中正午杆影长短变化的的原因：
地球的自转；
地球的公转。
一天中杆影长短变化
北半球中纬度某地正午的杆影
杆影的长度与太阳高度有关。一年中，一个地方的正午太阳高度随季节不断发生变化，夏季大，冬季小。
因此，正午杆影长度也随季节而变化，夏季短，冬季长。在同一天，纬度不同，同样长度的杆子，正午杆影长度也不同。
观察你所在地区居民楼的主卧室和阳台，通常朝哪个方向。为什么？
朝南，我们居住在北半球，大多在北回归线以北地区，朝南能充分接受太阳光。
为使底层住户也能全年见到太阳，两幢居民楼之间的距离应依据哪一天的楼影来计算，为什么？
冬至日，因为这天太阳高度最小，影子最长。
模 拟 实 验
在科学探究中，模仿实验对象制作替代物，利用替代物进行实验或模仿实验的某些条件进行实验，叫作模拟实验。例如，探索太阳运动轨迹的活动就是一种模拟实验。
方法与技能
1. 杆影的长度和___________有关， 一天中_____时候杆影最短，此时杆影朝 __________方向。
太阳高度
正午
正南或正北
2. “立竿见影”是大家熟悉的一句成语，就字面意思解释则是竖立起一根杆子，就能看见影子，引申为一件事做了就能立刻见到成效。问：立了杆就一定能见到影吗？为什么？
不一定
立杆放置在太阳直射点，此地太阳高度90°，杆影长为0。
4.小科家准备买房，他们打算买一楼的房子。但妈妈担心光线不好，小科建议元旦期间去看房，说如果这几天光照好，那全年光照都会比较好。根据所学知识，你觉得小科的理由是 （　　）
A．这几天昼长夜短，看房时间充足
B．正值假期，看房的人多，可以讨价还价
C．这几天天气晴朗，阳光明媚，出行方便
D．这几天宁波地区的太阳高度角在最小值附近，楼房的影子较长
D
3.有关太阳高度的叙述，正确的是（ ）
A．夏至日北半球各地的正午太阳高度达最大值
B．北极点的太阳高度终年不变
C．冬至日南半球太阳高度达最低值
D．晨昏线上的太阳高度均为0
D
A
B
5. 读太阳照射地球示意图，回答：
①此时太阳直射在________（纬度）上，时间为___月___日前后，北半球节气为_____。
②图中Ａ点的正午太阳高度和Ｂ点的正午太阳高度哪个大？
______。
③此时正午太阳高度随纬度变化规律为
___________________
④此图反映南半球正值____季。
北回归线
6
22
夏至
B点
由北回归线向南北两极递减
冬
再见

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