内容正文:
课时2 地球公转的地理意义
第一章第2节
地球的运动
1
2019年6月,居住在杭州(北纬30°)的赵亮在未来丈母娘要求下在“阳光花园”购买了一套位于一层的住房。南面的楼房高度为69米,两楼间距为40米。2020年1月,入住后,发现阳光全被前排楼房挡住了。他感到很困惑,那天看房时,小院内阳光充足,怎么才过了几个月,阳光就被挡住了呢?
赵亮应该找谁说理去?
A.太阳 B.楼盘开发商 C.他未来的丈母娘 D.他自己
正午太阳高度的变化
自主学习:
结合图像,阅读课本P14-15全部正文内容,完成下列问题
1.什么是太阳高度和正午太阳高度
2.从太阳直射点到晨昏线上,太阳高度如何变化
3.同一时刻,正午太阳高度在纬度方向上如何变化
4.分别说出二分日、夏至日、冬至日正午太阳高度的分布规律
太阳高度概念
1
太阳光线与地平面之间的夹角,叫作太阳高度角(最大不超过90度),简称太阳高度。
早晨
傍晚
H
正午
一天中太阳高度最大值出现在正午(当地地方时12:00),称为正午太阳高度。
东
南
北
西
正午太阳高度角的计算
2
春秋分
夏至日
冬至日
直射点的太阳高度为90o ,如何算出非直射地区的正午太阳高度角大小?
公式:H=90°
为当地纬度为直射纬度,表示两地纬度差,两地同半球减,两地异半球加,结果取正值。
夏至日 春秋分 冬至日
北京 40°N
海口 20°N
73.5°
50°
26.5°
86.5°
70°
46.5°
结论:距离直射纬线越近(纬度差越小),正午太阳高度角越大。
正午太阳高度的变化规律
3
全球分布规律
太阳直射点的太阳高度为90°,以直射点为中心,向四周递减 ,
晨昏线上的太阳高度等于0°,
昼半球的太阳高度大于0°,
夜半球的太阳高度小于0°。
正午太阳高度的变化规律
3
0°
23.5°
30°
60°
90°
0°
23.5°
30°
60°
90°
正午太阳高度
正午太阳高度
90°S
60°S
30°S
0°
30°N
60°N
90°N
南极圈
南回归线
北极圈
北回归线
3.21
9.23
春秋分
纬度规律变化
春秋分:从赤道向两极递减,南北极点为0
正午太阳高度的变化规律
3
0°
23.5°
30°
60°
90°
0°
23.5°
30°
60°
90°
正午太阳高度
正午太阳高度
90°S
60°S
30°S
0°
30°N
60°N
90°N
南极圈
南回归线
北极圈
北回归线
6.21
夏至日
夏至日:从北回归线向南北两侧递减,北极点太阳高度是23.5°;
纬度规律变化
正午太阳高度的变化规律
3
0°
23.5°
30°
60°
90°
0°
23.5°
30°
60°
90°
正午太阳高度
正午太阳高度
12.22
冬至日
90°S
60°S
30°S
0°
30°N
60°N
90°N
南极圈
南回归线
北极圈
北回归线
冬至日:从南回归线向南北两侧递减,南极点太阳高度是23.5°;
纬度规律变化
23°26′N
23°26′S
0°
春分
3月21日前后
夏至
6月22日前后
秋分
9月23日前后
冬至
12月22日前后
春分
次年3月21日前后
N
S
以北半球为例
太阳直射点的移动对正午太阳高度季节变化的影响
夏半年(春分到秋分)
冬半年(秋分到次年春分)
0°
23°26′N
23°26′S
正午太阳高度的变化规律
3
季节变化规律
夏至日
达到年内最大值:北回归线及其以北
达到年内最小值:南半球
冬至日
达到年内最大值:南回归线及其以南
达到年内最小值:北半球
0°
23.5°
30°
60°
90°
0°
23.5°
30°
60°
90°
正午太阳高度
正午太阳高度
3.21
9.23
6.21
12.22
90°S
60°S
30°S
0°
30°N
60°N
90°N
南极圈
南回归线
北极圈
北回归线
南北回归线之间:何时有直射何时最大
正午太阳高度的应用
4
1.确定地方时:
当某地太阳高度达一天中的最大值时,为当地正午,地方时是12点。
2.确定房屋阳面朝向:
直射纬线以北地区,正午太阳在正南;直射纬线以南地区,正午太阳在正北;直射纬线地区,正午太阳在正上方。
北回归线以北
南
北
南回归线以南
南
北
赤道
南
北
正午太阳高度的应用
4
3.确定当地的地理纬度:
太阳直射点位置已知时,根据正午太阳高度角的计算,可以求出该地纬度位置。
4.判断日影长短和朝向:
太阳直射点上,物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;
正午是一天中影子最短的时刻(日出日落时最长);
日影永远朝向背离太阳的方向。
正午太阳高度的应用
4
5.计算楼间距和楼高:
为了保证一楼全年有阳光照到,北回归线以北地区建楼房时,两楼之间的最短距离应大于L=h·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
6.热水器的安装角度:
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。
暑假熬夜打游戏时,发现凌晨5点天就亮了。
同样是邯郸这座城市,为啥白天的 “时长” 会变魔术?
可到了寒假,早上6点出门上学还得摸黑走夜路。
还没睡呢……
昼夜长短的变化
自主学习:
结合P14-15昼长分布图,阅读课本P17第二段正文内容,完成下列问题
1.北半球夏半年昼夜长短分布情况,并推理同时间南半球情况
2.北半球冬半年昼夜长短分布情况,并推理同时间南半球情况
昼夜长短分布规律——结合图像认识
1
春秋分
夏至日
冬至日
昼弧与夜弧
23°26′N
23°26′S
0°
春分
3月21日前后
夏至
6月22日前后
秋分
9月23日前后
冬至
12月22日前后
春分
次年3月21日前后
N
S
以北半球为例
太阳直射点的移动对昼夜长短变化的影响
夏半年(春分到秋分)
冬半年(秋分到次年春分)
0°
23°26′N
23°26′S
昼夜长短分布规律
1
春秋分:全球昼夜平分;
太阳直射哪个半球,哪个半球昼长夜短,纬度越高昼越长夜越短,极地地区出现极昼现象;另一个半球则相反。
极昼极夜规律:
昼夜长短的分布规律
2
极昼(极夜)的最低纬度=90°-太阳直射点的纬度。
纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多。
春分日到夏至日,太阳直射北半球,并向北移动,昼变长夜变短,北极地区出现极昼现象;
昼夜长短的变化规律
2
夏至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值,极昼范围也达到最大值(北极圈出现极昼);
北回归线
南回归线
赤道
6.22
3.21
9.23
12.22
夏至日到秋分日,太阳直射北半球,并向南移动,昼变短夜变长,北极地区极昼范围变小;
秋分日到冬至日,太阳直射南半球,并向南移动,昼变短夜变长; 北极地区出现极夜现象;
昼夜长短的变化规律
2
北回归线
南回归线
赤道
6.22
3.21
9.23
12.22
冬至日,北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值,极夜范围也达到最大值(北极圈出现极夜);
冬至日到第二年春分日,太阳直射南半球,并向北移动,昼变长夜变短,北极圈极夜范围变小;
直射点向北移动,则北半球昼变长、夜变短(日出提前、日落延后);南半球相反。
直射点向南移动,则北半球昼变短、夜变长(日出延后、日落提前);南半球相反。
昼夜长短的变化规律
2
总结:昼夜长短的分布与变化规律
2
秋分日
夏至日
冬至日
春分日
以南半球为例
北回归线
南回归线
赤道
6.22
3.21
9.23
12.22
昼短夜长
昼变短夜变长
昼长达到最小值
昼短夜长
昼变长夜变短
昼长夜短
昼变长夜变短
昼长达到最大值
昼长夜短
昼变短夜变长
昼夜平分
南极圈出现极昼现象;
南极圈出现极夜现象;
昼夜长短的变化幅度
2
赤道全年昼夜平分,昼夜长短变化幅度为0;
纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。
极昼极夜地区变化幅度为24小时。
冬至日
冬至日
春秋分
昼夜长短的计算
3
1.根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算:昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°。
昼夜长短的计算
3
2.根据日出、日落的地方时计算,各地地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如图)
(1)昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2——日出和日落时间必须为地方时
(2)昼长=日落时间-日出时间——日出、日落时间统一即可,如均为北京时间或都是地方时。
昼夜长短的计算
3
3.根据纬度的分布特点进行计算
(1)同一纬线上的各地昼长相等,夜长相等,日出日落地方时也相同;。
(2)北半球各地的昼长与南半球同纬度地区的夜长相等,如350N的昼长始终等于350S的夜长,350N的夜长始终等于350S的昼长。
昼夜长短的计算
3
4.利用日期的对称性计算
(1)关于二至日(夏至日或冬至日)对称的两个日期,太阳直射同一条纬线,全球各地自身在这两日的昼夜长短完全相等
(2)关于二分日(春分日或秋分日)对称的两个日期,太阳直射不同半球的两条纬线,但它们的纬度数相同,全球各地自身在这两日昼夜长短情况相反
特定时间的太阳光照带来的独特景观——北京颐和园十七孔桥 “金光穿洞”
每年冬至日前后几天的下午16点左右,太阳西下,由于十七孔桥是西北、东南走向,冬至日太阳最偏西南,光照角度低,阳光会逐渐照亮全部桥洞,形成 “金光穿洞” 的美景,持续时间约 20 分钟。
太阳视运动
天球示意图
地平圈
天球与天顶
太阳的周日视运动路线
地平面
北
南
西
东
θ
北极星
天顶
图 北半球40°N(θ=40°)二分日观察到的太阳运动轨迹
直射点以北(南)地区,正午太阳方位在正南(北);
直射点地区,正午太阳方位在正上方。
一、正午太阳方位规律(所有地区规律):
1.太阳直射赤道(二分日):全球太阳正东升,正西落。
2.太阳直射北半球(春分-夏至-秋分):
太阳东北升,西北落。(极昼极夜地区除外)
3.太阳直射南半球(秋分-冬至-次年春分):
太阳东南升,西南落。(极昼极夜地区除外)
二、日出、日落太阳方位规律:
年内日出、日落方位图
直射点北移,日出、日落方位均偏北移动;
直射点南移,日出、日落方位均偏南移动;
直射同一纬线的两个不同日期,日出、日落方位相同
三、日出日落方位与太阳直射点移动的关系(非极昼极夜地区)
日出日落方位始终东西对称
冬至日
二分日
夏至日
南
北
西
东
北
北半球中纬度太阳视运动轨迹图
南
东
西
南半球中纬度太阳视运动轨迹图
四、太阳视运动轨迹例图
冬至日
二分日
夏至日
北
南
西
东
赤道上太阳视运动轨迹图
66.5
66.5
夏至日
冬至日
二分日
0:00
12:00
北极圈
南
北
西
东
夏至日北极地区极昼地区太阳视运动轨迹图
北极圈以内
正北升正北落
非极点地区
北半球极昼地区:正北升、正北落,正午在正南
南半球极昼地球:正南升、正南落,正午在正北
注意:恰好极昼地区,日出日落刚好在地平线上
南
南
南
南
北极点极昼太阳视运动轨迹图
北极点
北
北
北
北
南极点极昼太阳视运动轨迹图
南极点
极点地区
北极点:从极点仰视看,逆时针,全天太阳高度相同且均位于正南
南极点:从极点仰视看,顺时针,全天太阳高度相同且均位于正北
夏至日
南
北
西
东
五、太阳视运动俯视简图
天球上太阳视运动垂直投影到地面得到的太阳视运动图为俯视图。
北半球日出日落方位简图
北
南
西
东
0
12
6
18
北
南
西
东
12
0
6
18
南半球日出日落方位简图
太阳直射赤道:
日出正东,日落正西
北
南
西
东
0
12
6
18
北
南
西
东
12
0
6
18
极昼极夜除外;
太阳直射北半球:
日出东北,日落西北
直射纬线以北地区
日出日落方位简图
直射纬线以南地区
日出日落方位简图
北
南
西
东
0
12
6
18
北
南
西
东
12
0
6
18
极昼极夜除外;
太阳直射南半球:
日出东南,日落西南
直射纬线以北地区
日出日落方位简图
直射纬线以南地区
日出日落方位简图
日出日落方位俯视简图
四季、二十四节气和五带
四季的划分
1
夏季是一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节;
冬季是一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节;
天文四季
春秋季是过渡季节
春秋季是过渡季节
四季的划分
1
我国传统划分的四季
经四立(立春、立夏、立秋、立冬)分别为四季之首
气候统计学的四季
北温带的许多国家在气候统计上一般把3-5月定为春季;6-8月定为夏季;
9-11月定为秋季;12-次年2月定为冬季;
南半球与北半球的季节恰好相反。
二十四节气表歌:
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。
每月两节不变更,
最多相差一两天。
五带的划分
2
有太阳直射,昼夜长短变化小,正午太阳高度终年较大;
无太阳直射,昼夜长短和正午太阳高度变化较大,
有极昼极夜,昼夜长短变化较大,全年正午太阳高度很小;
课堂小结
地球的公转
公转的特征
公转的地理意义
自转轴
周期
正午太阳高度的变化
四季和五带的划分
方向
速度
昼夜长短的变化
黄赤交角
概念
对回归线和太阳直射点回归运动的影响
课堂检测
山东省某学校地理兴趣小组到该省一无人海岛(38°N)进行野外考察活动。读图完成下列各题。
1.兴趣小组采用“立竿测影”方法测定太阳直射点的纬度,必须观测和记录的数据(竹竿长度已知)是
A.最短竿影长度 B. 最短竿影方位
C..北京时间 D. 白昼长度
2.若该兴趣小组测得最短竿影长度
与竹竿长度相等,则太阳直射的纬度为
A. 7°S B. 7°N C. 17°S D. 17°N
课堂检测
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。据此回答下列问题。
3.遮阳板收起,室内正午太阳光照面积达一年最小值时( )
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
4.如果遮阳板安装高度变低或者加长遮阳板,该设计适合的地区是( )
A.40°N B.20°N C.20°S D.40°S
芒种是一个典型反映农业物候现象的节气。民间有“时雨及芒种,四野皆插秧”和“芒种忙忙割,农家乐启镰”的谚语。下图为芒种节气的两幅海报。
5.芒种时节( )
A.在夏至一个月后 B.气温会普遍降低
C.北方忙收春小麦 D.皖南地区忙插秧
6.图乙反映农业机械化有利于( )
①精耕细作 ②规模化生产
③提高作业效率 ④调整农业结构
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
课堂检测
课堂检测
下表中所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间,根据表中数据回答下列问题。
7.四地中位于南半球的是 ( )
A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地
8.四地按照从南到北顺序排列的是 ( )
A.甲乙丙丁 B.丁乙甲丙 C.丙丁乙甲 D.丁丙乙甲
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
Lavf58.20.100
$