内容正文:
一、关于我们(About Us)
第二节 地球的公转
第一章地球的运动
湘教版 选择性必修1 自然地理基础
课时2 地球公转的地理意义(1)
1
课程标准
结合实例,说明地球运动(公转)的地理意义
教学目标
1.结合图示,理解昼夜长短和正午太阳高度的分布、变化规律和应用,掌握昼长、夜长的计算方法。
2.结合相关图示和案例,分析太阳周日视运动的应用。
3.解释四季和五带的成因及意义。
2
正午太阳高度的变化
四季的更替
昼夜长短的变化
1
2
3
CONTENT
目 录
3
01
正午太阳高度的变化
4
居住在杭州(30°N)的赵亮一家,6 月份实地看房,选中阳光花园一层住房。前排楼房楼高 69 米,两栋楼之间楼间距 40 米。看房当天,小院光照充足,屋内阳光很好,一家人满意买下这套房子。等到次年 1 月全家正式入住,却发现一楼几乎见不到阳光,大部分时间被南面楼房遮挡。同样一套房子,夏季看房阳光满满,冬季入住却光照全无,赵亮十分疑惑:为什么短短几个月,楼房的遮光情况会发生这么大的变化?
☆情景导入
看房时
入住时
5
一、正午太阳高度
1.太阳高度
(1)太阳高度:太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
(2)正午太阳高度:一天中太阳高度最大值出现在正午(地方时12:00),称为正午太阳高度。一般用H表示。能反映太阳辐射的强弱。
太阳高度角示意图
思考:正午太阳高度一定是90°吗?
6
一、正午太阳高度
1.太阳高度
(3)大小:在太阳直射点上,太阳高度为90°;在晨昏线(圈)上,太阳高度为0°。
例:春秋分,太阳直射赤道,赤道的正午太阳高度为90°
例:晨昏线时,太阳位于地平线上,此时的太阳高度为0°
7
一、正午太阳高度
1.太阳高度
(4)正午太阳高度的特点
①一天中最大的太阳高度
②物影最短时的太阳高度
③是当地地方时12:00的太阳高度
④正午时太阳位于一天中正南或正北
(极夜地区除外)
h(太阳高度)
t (地方时)
H1
0 6 12 18 24
最大
日出 正午 日落
t (地方时)
8
一、正午太阳高度
2.正午太阳高度变化的产生
正午太阳高度的变化是太阳直射点移动的结果,由于黄赤交角的存在,太阳直射点在回归线之间移动,导致正午太阳高度的年际(季节)变化。
9
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度(空间)变化规律
读教材P14-15,图1-15至1-17,不同纬度的正午太阳高度,总结规律。
10
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度(空间)变化规律
日期 太阳直射纬线 正午太阳高度的纬度变化
春秋二分
夏至日
冬至日
①同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。(近大远小)
由北回归线向南北两侧递减
由赤道向南北两侧递减
北回归线
赤道
南回归线
由南回归线向南北两侧递减
11
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度变化规律
活动:结合课文关于正午太阳高度变化的描述,依据图1-16、图1-17中的相关数据,在图1-18中分别绘出夏至日、冬至日正午太阳高度的纬度分布。
12
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度(空间)变化规律
23.5°
66.5°
90°
正午太阳高度
0°
90°S
66.5°S
23.5°S
0°
23.5°N
66.5°N
90°N
冬至日
夏至日
二分日
②同一纬线上的正午太阳高度相同。(同线相等)
13
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度(空间)变化规律
③距离直射点所在纬度越近,正午太阳高度越大;离直射点所在纬度越远,正午太阳高度越小。(近大远小)
例:夏至日太阳直射北回归线,距北回归线越近正午太阳高度越大,反之越小。
14
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度(空间)变化规律
例:夏至日太阳直射北回归线,距北回归线相等的纬度,正午太阳高度相同。
④同一日期,与直射点所在纬线差值相等的两条纬线,其正午太阳高度也相等。(同距相等)
15
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(1)纬度(空间)变化规律
☆正午太阳高度的空间变化技巧
①近大远小
距离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大;距离越远,正午太阳高度越小。
②来增去减
太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地而去时,该地正午太阳高度逐渐减小。
春分(3.21)
夏至(6.22)
秋分(9.23)
冬至(12.22)
0 。
春分(3.21)
●
●
●
●
●
23 .5° N
23. 5°S
16
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
读教材P14-15,图1-15至1-17,二分二至日的正午太阳高度,总结规律。
17
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
①北回归线及其以北地区,夏至日达到一年中最大值,冬至日达到一年中最小值;
②南回归线及其以南地区,冬至日达到一年中最大值,夏至日达到一年中最小值。
③南、北回归线之间地区,直射时最大,二至日最小。
18
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
夏至日
A
C
B
冬至日
A
C
B
达一年中最小值区域
——赤道及其以北
达一年中最大值区域
——南回归线及其以南
达一年中最大值区域
——北回归线及其以北
达一年中最小值区域——赤道及其以南
19
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
北半球节气 最大值地区 最小值地区
夏至日
冬至日
春秋二分
北回归线及其以北
南半球
南回归线及其以南
北半球
赤道
——
20
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
☆重难点拓展:不同地区的正午太阳高度年变化
试画出赤道、回归线之间(不含赤道)、回归线上、回归线至极点之间的正午太阳高度年变化。并说出此地正午太阳高度出现极值的时间。
日期
正午太阳高度
90°
0°
21
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
☆重难点拓展:不同地区的正午太阳高度年变化
①赤道地区:一年中有两次太阳直射,正午太阳高度最大值为90°,两次最小值。春、秋分日正午太阳高度最大,冬至日和夏至日最小。
日期
正午太阳高度
90°
66°34′
0°
22
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
☆重难点拓展:不同地区的正午太阳高度年变化
②回归线之间(不含赤道):一年中有两次太阳直射,正午太阳高度最大值为90°,一次最小值。太阳直射是最大,赤道至北回归线冬至日最小,赤道至南回归线夏至日最小
日期
正午太阳高度
90°
43°08′
0°
23
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
☆重难点拓展:不同地区的正午太阳高度年变化
③回归线上:一年中只有一次太阳直射,正午太阳高度最大值为90°,一次最小值。北回归线夏至日最大,冬至日最小;南回归线冬至日最大,夏至日最小。
日期
正午太阳高度
90°
43°08′
0°
24
一、正午太阳高度
3.正午太阳高度的分布规律
(2)季节(时间)变化规律
☆重难点拓展:不同地区的正午太阳高度年变化
④回归线至极点之间:没有太阳直射,正午太阳高度一年中有一次最大值,一次最小值;北回归线以北地区夏至日最大,冬至日最小;南回归线以南地区冬至日最大,夏至日最小;
日期
正午太阳高度
90°
0°
日期
正午太阳高度
90°
0°
回归线与极圈之间
极圈与极点之间
25
一、正午太阳高度
4.正午太阳高度的计算
图中A点为太阳直射点,其纬度为δ,B点的纬度为φ,H为B点的正午太阳高度
∠H=∠1=90°-(∠φ-∠δ)
∠H=∠1=90°-(∠φ+∠δ)
H=90˚- 两点纬度差(所求地点与太阳直射点之间的相隔的纬度)
26
一、正午太阳高度
4.正午太阳高度的计算
两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即若两点同在北(南)半球,则两点纬度差为“大数减小数”;若两点分属南、北不同半球,则两点纬度差纬两数相加
H=90˚- 两点纬度差(所求地点与太阳直射点之间的相隔的纬度)
☆两地之间纬度相差几度正午太阳高度就相差几度
例:春秋二分时,太阳直射赤道(0°)正午太阳高度为90°;北回归线(23.5°)的正午太阳高度为66.5°,两地纬度相差23.5°,正午太阳高度也相差23.5°
H = 90°- |当地纬度±直射点的纬度|
27
一、正午太阳高度
4.正午太阳高度的计算
活动:依据公式完成P16表格。
地点 纬度 正午太阳高度
夏至日 春分日、秋分日 冬至日
北京 约40°N
海口 约20°N
73.5°
50°
86.5°
26.5°
70°
46.5°
28
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时和日影长短、朝向
当某地太阳高度达到一天中最大值时,是当地地方时12:00;正午太阳高度越大,日影越短,正午是一天中日影最短的时刻。太阳直射点上,物体的影长为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。日影朝向与太阳的方向相反。
29
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(2)确定纬度
若已知某日(直射点位置确定)某地的正午太阳高度,可依据正午太阳高度公式,确定当地的纬度。
H = 90°- |当地纬度±直射点的纬度|
已知信息
已知信息
例:若夏至日,某地的正午太阳高度是70.5°,那此地的纬度是?
43°N 或 4°N
30
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(3)确定房屋朝向
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,正午太阳位于北方,房屋朝北。
例:东北地区,纬度高,冬季气温低,想要取得采光好的效果,可以房屋朝南。
31
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(4)判断房屋的采光问题
正午房屋内阳光照射面积大小的判断:正午太阳高度越大,房屋内接受的光照面积越小;反之则越大;
32
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(5)确定楼间距和楼高
为了更好地保证各楼层都有良好的采光,即一年中正午太阳高度最小时,前楼的影子最长时,不遮挡后楼一楼的采光。
以我国为例,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为
L=h X cot H
若楼间距为L,该地冬至日的正午太阳高度为H,则最高楼高h为:
h=L X tanH
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。
33
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(5)确定楼间距和楼高
例:山东济南(约36.5°N)的小明家准备在某楼盘买房,楼是东西延伸的;两栋楼的楼高和楼间距均是54米,楼层高3米,楼层越高,单价越高。据此,回答下面小题。
1.小明的爷爷不希望紧靠公路,又担心冬季正午室内晒不到太阳,还想尽量买得便宜一些,综合以上因素考虑,小明家最好买二栋的( )
A.7楼 B.10楼 C.12楼 D.15楼
√
34
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(6)计算太阳能热水器安装角度:
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与地平面之间的倾角,使太阳光与集热板成直角。即太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余,如图,α+H=90°时效果最佳。
35
一、正午太阳高度
5.正午太阳高度的应用
(6)计算太阳能热水器安装角度:
例:北纬40°某家庭安装太阳能热水器,集热板与地面的夹角为α。厂家说“调节α使集热板与太阳光线垂直,效率最高”。夏至和冬至时应分别把α调整为多少度?此地一年中太阳能集热板的调整幅度是多少?
冬至:63.5°;夏至:16.5°
一年的调整幅度为47°
思考:假如此家庭的位置发生变化,一年中太阳能热水器集热板的调整幅度是否发生变化?
36
02
课堂试题演练
Class exercise
37
课堂试题演练
烟台(37.5°N)某中学地理小组设计了可调节窗户遮阳板(如图),使教室具有良好的遮阳与采光效果。经测算,当正午太阳高度H≥60°时,遮阳板可有效遮光。据此完成下面小题。
1.烟台遮阳板开始有效遮挡正午阳光的日期为( )
A.3月21日前后 B.4月11日前后
C.5月11日前后 D.6月21日前后
2.广州(23°N)某中学借鉴这一设计,两地窗户大小形状相同,下列做法可适应当地遮阳需求的是( )
A.安装高度不变,缩短遮阳板长度 B.改用深颜色遮阳板
C.遮阳板长度不变,降低安装高度 D.增加遮阳板的宽度
√
√
38
课堂试题演练
下图中表示北半球某地太阳高度角的日变化状况,读图完成下面小题。
3.此日江苏省扬州市(约32.5°N)的正午太阳高度角约是( )
A.32.5° B.79.5° C.45.5° D.66°34'
4.假设图示太阳高度角为该地一年中最大太阳高度角,则( )
A.地球上的温带范围将会减少 B.扬州的正午太阳高度角年变化幅度将会减小
C.回归线将穿过我国的海南岛 D.夏至日北半球所有地点白昼时间都将变短
√
√
39
课堂试题演练
下图为我国某地2026年元旦日出景观素描图,图中小船顺流而下,划船人的影子刚好与船垂直。据此完成下面小题。
5.图中河流大致流向为( )
A.由南向北 B.由东南向西北 C.由西南向东北 D.由北向南
6.一年内,该地可能再次出现图示日出景观的时间在( )
A.2026年2月 B.2026年6月 C.2026年9月 D.2026年12月
√
√
40
课堂试题演练
T古城位于墨西哥城(19°N,98°W),是联合国教科文组织认定的世界文化遗产。城中的太阳金字塔(如下图)会出现“天顶日”奇观,即阳光正好从金字塔正上方倾泻而下,整个建筑笼罩在神圣光芒中的景象。2025年,某研学小组对T古城开展了为期一周的考察,考察太阳金字塔时刚好看到该年度首次“天顶日”奇观。据此完成下面小题。
7.该研学小组看到“天顶日”奇观的日期最接近( )
A.7月9日 B.6月20日 C.5月19日 D.7月25日
8.“天顶日”奇观发生时,在北京看到的景象最可能是( )
A.旭日东升 B.繁星点点 C.夕阳西下 D.烈日当空
9.该研学小组考察期间,墨西哥城( )
①日出东北方向②昼长逐渐变长③日落时刻提前④正午物影变长
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
√
√
√
41
课堂试题演练
下图为我国某地的二分二至日正午太阳高度示意图,该地春分日北京时间6:20日出。据此完成下面小题。
10.该地春分日正午太阳高度H是( )
A.53° B.75° C.80° D.85°
11.该地( )
A.位于杭州市的西北方向 B.夏至日17时物体影子朝向东南
C.昼夜长短变化幅度大于北京 D.年内太阳高度最大值为76.5°
√
√
42
课堂试题演练
下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角,完成下面小题
12.这一天,太阳直射点的纬度是( )
A.19°N B.20°N C.19°S D.20°S
13.该地的地理纬度是( )
A.79°N B.71°N C.79°S D.71°S
14.当太阳处在正南方上空时,国际标准时为18时,则该地的经度位置是( )
A.90°E B.0° C.60°E D.180°
√
√
√
43
谢谢
本节内容到此结束
感谢观看
Thanks
44
$