内容正文:
地球运动的地理意义
Geographical significance of the Earth's movements
昼夜交替和时差
沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
四季更替和五带划分
昼夜长短和正午太阳高度的变化
昼夜长短及其判断
3
十年磨一件
范国雄(新浪微博:@爱弄PPT的老范)
高中地理课件/第三代
电话:15986495527 QQ:1476360113
2
阿布辛拜尔神庙的奥秘
阿布辛拜尔神庙是古埃及第十九王朝法老拉美西斯二世建造的大型岩窟神庙。
神庙设计者运用多学科知识,把神庙设计成为一年只有生日(2月21日)和登基日(10月21日)的清晨,太阳光才能照射到拉美西斯二世的石像上。
思考:拉美西斯二世生日和登基日有什么联系?
北极星
地轴
北极
南极
赤道平面
黄道平面
23°26′
66°34′
地球自转和公转形成黄赤交角,使得 太阳直射点 在地表作回归运动。
旧知回顾:黄赤交角与太阳直射点的移动
夏至日
(6月22日前后)
公转方向
秋分日
(9月23日前后)
冬至日
(12月22日前后)
春分日
(3月21日前后)
北回归线
赤道
南回归线
春分日
(3月21日前后)
夏至日
(6月22日前后)
秋分日
(9月23日前后)
冬至日
(12月22日前后)
春分日
(3月21日前后)
旧知回顾:黄赤交角与太阳直射点的移动
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
昼夜长短和正午太阳高度的变化
太阳辐射的时空变化可以用
昼夜长短和正午太阳高度的变化来描述
反映日照时间的长短
反映太阳辐射的强弱
01-
昼夜长短的变化
Changes in the length of day and night
昼夜长短
昼弧和夜弧
地球自转方向
B
C
N
昼弧
夜弧
概念:晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。
位于昼半球的部分叫昼弧,位于夜半球的部分叫夜弧。
昼夜长短
昼弧和夜弧
同一纬线上:
昼弧=夜弧,则昼夜等长(如左图赤道处)
昼弧>夜弧,则昼长夜短(如左图北回归线处)
昼弧<夜弧,则昼短夜长(如左图南回归线处)
B
C
N
昼弧
夜弧
由于黄赤交角的存在,除了在赤道上和春、秋分日外,各地的昼弧和夜弧不等长。
北极
南极
赤道
昼夜长短的变化
北回归线
北极圈
南回归线
南极圈
昼弧
夜弧
春分日
(3月21日前后)
太阳光线
春分日和秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜等长,均为12时
北极
南极
赤道
昼夜长短的变化
北回归线
北极圈
南回归线
南极圈
春分日
(3月21日前后)
夏至日
(6月22日前后)
太阳光线
昼弧
夜弧
自春分日至秋分日,太阳直射北半球,北半球各纬度昼长夜短,夏至日昼长达一年中最大值
北极
南极
赤道
昼夜长短的变化
北回归线
北极圈
南回归线
南极圈
昼弧
春分日
(3月21日前后)
夏至日
(6月22日前后)
秋分日
(9月23日前后)
太阳光线
夜弧
春分日和秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜等长,均为12时
北极
南极
赤道
昼夜长短的变化
北回归线
北极圈
南回归线
南极圈
春分日
(3月21日前后)
夏至日
(6月22日前后)
秋分日
(9月23日前后)
冬至日
(12月22日前后)
太阳光线
昼弧
夜弧
自秋分日至春分日,太阳直射南半球,北半球各纬度昼短夜长,冬至日昼长达一年中最小值
北极
南极
赤道
昼夜长短的变化
北回归线
北极圈
南回归线
南极圈
太阳光线
春分日
(3月21日前后)
夏至日
(6月22日前后)
秋分日
(9月23日前后)
春分日
(3月21日前后)
冬至日
(12月22日前后)
昼弧
夜弧
春分日和秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜等长,均为12时
1.昼夜长短的变化规律
1.太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长>夜长。
纬度越高,昼越长,夜越短;极点附近出现极昼现象。
2.太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球的昼长就逐渐增长。
3.赤道上全年昼夜平分,即昼长=夜长=12h。
4.春秋分日全球昼夜平分。
北半球夏至日昼最长,冬至日夜最长;
南半球夏至日夜最长,冬至日昼最长。
8小时
昼长
L
16小时
夜长
正午12:00
A
B
C
日出
日落
2.昼夜长短的计算
·昼长 =(12:00-日出时间)×2
=(日落时间-12:00)×2
= 昼弧÷15°
·夜长的求法和昼长的求法一样
或 夜长 = 24h–昼长
· 日出时刻 = 夜长÷2
· 日落时刻 = 24–夜长÷2
4h
8:00
4h
16:00
N
假设某地昼长8小时,此地几点日出,几点日落?
8点日出,16点日落
·同一天,南北半球纬度相同的两地,昼夜长短正好相反。
·例如:同一天,40°N的昼长等于40°S的夜长。
40°N
40°S
——巩固练习——
6月上旬某地约5时(地方时)日出。该地可能位于
A. 亚马孙河河口附近 B. 地中海沿岸
C. 北冰洋沿岸 D. 澳大利亚
——巩固练习——
某同学对居住地一年中每天的日出时间进行了一段时间的观测与记录,绘成下图。读图,a~b期间,该地的昼夜长短及其变化趋势是
A.昼长夜短,且昼渐长夜渐短
B.昼长夜短,且昼渐短夜渐长
C.昼短夜长,且昼渐长夜渐短
D.昼短夜长,且昼渐短夜渐长
√
日出最晚,昼最短,夜最长
日出最早,昼最长,夜最短
昼夜平分
——巩固练习——
下表所列的是2025年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间。根据表中的数据回答3~4题。
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
地点 甲地 乙地 丙地 丁地
昼长 5小时30分 9小时09分 11小时25分 13小时56分
阿布辛拜尔神庙一年只有生日(2月21日)和登基日(10月21日)的清晨,太阳光才能照射到拉美西斯二世的石像上。
北回归线
赤道
南回归线
夏至日
(6月22日前后)
秋分日
(9月23日前后)
冬至日
(12月22日前后)
春分日
(3月21日前后)
·地球上任意一个地点在冬至或夏至前后两个等长的时间段内,昼夜长短情况相同。
2月21日
10月21日
·地球上任意一个地点在春分或秋分前后两个等长的时间段内,昼夜长短情况相反。
正午太阳高度的变化
4
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地 面
太阳高度角(太阳高度)
太阳光线与地平面的夹角
(太阳在当地的仰角)
太阳直射点上
太阳高度90°
太阳高度
晨昏线上(日出日落)
太阳高度0°
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正午太阳高度
正午太阳高度:
某地一天中太阳高度达到最大,日影最短,地方时是12:00。
长
短
长
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夏至
冬至
正午太阳高度由北回归线向南北两方降低
北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年最大
整个南半球则都达一年最小
正午太阳高度由南回归线向南北两方降低
南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年最大
整个北半球则都达一年最小
正午太阳高度变化
春/秋分
正午太阳高度由赤道向南北两方降低
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90°
80°
70°
60°
50°
40°
30°
20°
10°
南极点 南极圈 南回归线 赤道 北回归线 北极圈 北极点
90°S
66°34′S
23°26′S
23°26′N
66°34′N
90°N
0°N
变化规律:正午太阳高度从直射纬度向南北两侧递减
纬度每远1°,正午太阳高度就减1°。
距太阳直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大(简记为“近大远小”)。
90°
80°
70°
60°
50°
40°
30°
20°
10°
南极点 南极圈 南回归线 赤道 北回归线 北极圈 北极点
90°S
66°34′S
23°26′S
23°26′N
66°34′N
90°N
0°N
变化规律:正午太阳高度从直射纬度向南北两侧递减
② 以太阳直射点纬线为对称轴,南北对称的两条纬线正午太阳高度相等(对称等高)。
③ 太阳直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小(来增去减)。
15°N
40°N
25°
求:已知某日太阳直射15˚N,求北京(40°N)的正午太阳高度角。
H北京=90°-(40°-15°)=90°-25°=65°
正午太阳高度计算
H=90˚- 纬度差
同减异加
所求地与太阳直射点所在纬度的纬度距离
求:当日圣保罗(23°S)的正午太阳高度角。
23°S
38°
H圣保罗=90°-(23°+15°)=90°-38°=52°
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28
——巩固练习——
读某地一年内某时段正午太阳高度变化图(其中A对应的日期为6月22日),回答6~7题。
1.该地的纬度可能是( )
A. 0° B. 10°N
C. 10°S D. 23°26′ N
2.在AB区间内( )
A.该地一直昼长夜短
B.地球的公转速度一直在变快
C.太阳直射点在南半球
D.太阳直射点正在向北移动
正午太阳高度角的应用
确定地方时
确定房屋的朝向
确定当地的地理纬度
判断日影长短及方向
确定楼间距、楼高
计算太阳能热水器的安装角度
判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
确定房屋的朝向:为了获得更充足的太阳光照,房屋朝向与正午太阳所在位置有关。
在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋坐北朝南;
在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋坐南朝北。
判断日影长短及方向:
正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高度越小,日影越长。日影方向背向太阳。
正午太阳高度的应用
N
S
正午太阳高度的应用
求楼间距
上图为西藏八一镇(93°E,29.5°N)正在兴建的新楼房,新楼房为南北朝向,假设每栋楼高h,请问其南北两楼房间距离L为多少才能保证每栋楼全年正午都能照到阳光?
H冬至
h
L
L=h÷tanH冬至
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正午太阳高度的应用
计算太阳能热水器安装角度
左图为西藏鲁朗(94.7°E,29.6°N)一处当地民居的照片,照片显示该户人家冬至日时使用太阳能热水器,若该太阳能热水器安装合理,推测热水器的集热板与地面(水平面)的夹角θ应该约是多少。
地面
集热板
θ
H冬至
θ=90°-H冬至
=纬度差
=29.6°+23.4°
≈53°
H冬至=90°-(纬度差)
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太阳方位
太阳视运动轨迹图
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地球运动的地理意义
Geographical significance of the Earth's movements
昼夜交替和时差
沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
四季更替和五带划分
昼夜长短和正午太阳高度的变化
成因:一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。
北温带许多国家的四季:
3、4、5月→→春季
6、7、8月→→夏季
9、10、11月→→秋季
12、1、2月→→冬季
天文四季:
夏季:白昼最长、正午太阳高度最高的季节
冬季:白昼最短、正午太阳高度最低的季节
春季、秋季:是冬、夏季节的过渡季节
四季的划分
四季的划分
我国传统四季:以节气中的“四立”作为春夏秋冬的开始。
二十四节气歌
春雨惊春清谷天,
夏满芒夏暑相连,
秋处露秋寒霜降,
冬雪雪冬小大寒。
五带的划分
有极昼极夜,无太阳直射现象,终年严寒
既无太阳直射,又无极昼极夜现象
有太阳直射,无极昼极夜现象,终年炎热
本节知识结构
地球运动的地理意义
地球的自转
地球的公转
昼夜交替和时差
沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
昼夜长短的变化
正午太阳高度的变化
四季更替
(时间变化)
五带划分
(空间变化)
知识拓展:日升日落方向
讨论交流:阅读右图,小组合作讨论分下图中所示地区二分二至日的日升日落方向方向。
二分日,正东升正西落。
夏至日,东北升,西北落。
冬至日,东南升,西南落。
太阳直射北半球时(北半球夏半年:春分→秋分),日出东北、日落西北;
太阳直射南半球时(北半球冬半年:秋分→次年春分),日出东南、日落西南。
知识拓展:日升日落方向
未出现极昼或极夜现象的地区:
太阳直射北半球时,日出、日落都偏北(太阳从东北升起、西北落下);
太阳直射南半球时,日出、日落都偏南(太阳从东南升起、西南落下);
太阳直射赤道时,日出正东、日落正西。
知识拓展:日升日落方向
出现极昼极夜的地区(除极点):
一天内太阳不落,正午太阳高度最大,0点(24点)太阳高度最小,因此若该地区位于北半球,太阳升落方位均为正北;
若该地区位于南半球,太阳升落方位均为正南。
知识拓展:日升日落方向
极昼期间的极点,不升不落,一天内太阳高度不变,只有方位变化。北极点上一天中看太阳方向位于正南,南极点上位于正北。
南极点(沿纬线自东向西水平移动,即逆时针方向移动)
北极点(沿纬线自东向西水平移动,即顺时针方向移动)
知识拓展:正午太阳方位
①直射点以北,正午太阳在其正南方;
②直射点以南,正午太阳在其正北方;
③直射纬线上,正午太阳在其头顶方;
①直射点以北,正午太阳在其正南方;
②直射点以南,正午太阳在其正北方;
③直射纬线上,正午太阳在其头顶方;
直射点在北半球时的正午太阳方位
直射点在南半球时的正午太阳方位
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