内容正文:
第一章/第二节/第二课时【地球公转的地理意义】
结合实例,说明地球运动的地理意义。
1.结合地球公转示意图,说明昼夜长短、正午太阳高度的变化规律。
2.解释四季和五带的成因及规律。
3.掌握昼长、夜长和正午太阳高度角的计算方法,能解释生活中的地理现象(如太阳能热水器安装角度、楼间距设计等)
2
情境导入
思考:
为什么天安门广场每天升降旗时间不一样?
天安门广场升降旗时间
日期 1月
22日 2月
22日 3月
22日 4月
22日 5月
22日 6月
22日 7月
22日 8月
22日 9月
22日 10月22日 11月22日 12月22日
升旗 7:31 6:59 6:16 5:27 4:54 4:46 5:04 5:32 6:02 6:32 7:07 7:33
降旗 17:21 17:58 18:28 19:00 19:29 19:47 19:38 19:02 19:12 17:26 16:54 16:53
昼夜长短的变化
01
昼弧
夜弧
晨昏线把每一条纬线分为昼弧和夜弧两部分
定义
晨线
昏线
昼弧:纬线上位于昼半球的部分;
夜弧:纬线上位于夜半球的部分;
一 昼夜长短的变化
1.昼弧和夜弧
昼夜长短用昼弧和夜弧所占的比例表示
昼弧、夜弧与昼夜长短的关系:
①昼弧=夜弧:
②昼弧>夜弧:
③昼弧<夜弧:
昼夜等长;
昼长夜短;
昼短夜长;
同一纬线
2.昼夜长短情况
仔细观察左边动图,二分二至日时,太阳直射点位于哪条纬线?北半球、赤道、南半球的昼夜长短情况如何?
一 昼夜长短的变化
日期
太阳直射点
北半球
南半球
夏至,6月22日前后
北回归线(23°26’N)
昼长夜短;
昼短夜长;
一 昼夜长短的变化
2.昼夜长短情况
纬度越高,昼越长;北极圈内极昼;
当天昼最长、夜最短
纬度越高夜越长;南极圈内极夜;
当天昼最短、夜最长
日期
太阳直射点
北半球
南半球
冬至,12月22日前后
南回归线(23°26’S)
一 昼夜长短的变化
2.昼夜长短情况
昼短夜长;
纬度越高,夜越长;北极圈内极夜;
当天昼最短、夜最长
昼长夜短;
纬度越高,昼越长;南极圈内极昼;
当天昼最长、夜最短
日期
太阳直射点
北半球
南半球
春分日,3月21日前后
秋分日,9月23日前后
赤道(0°)
昼夜等长(各12小时)
昼夜等长(各12小时)
一 昼夜长短的变化
2.昼夜长短情况
一 昼夜长短的变化
3.昼夜长短变化规律
①太阳直射点在哪个半球,该半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长
②太阳直射点向哪个半球移动,该半球昼渐长,夜渐短
③直射点在哪个半球,该半球极点附近出现极昼
④赤道上全年昼夜等长
00
阳
光
⑤在南北半球纬度值相同的两条纬线上(如45°N和45°S),其中一条纬线上的昼长等于另一条纬线上的夜长。
极昼极夜从极点开始;
极点极昼极夜长达半年;
极圈极昼极夜只有一天
地球自转 360°= 24小时 → 1小时 = 15°
总关系:昼弧角度 + 夜弧角度 = 360°
白昼时间=
昼弧所跨经度
15°
黑夜时间=
夜弧所跨经度
15°
一 昼夜长短的变化
4.昼夜长短的计算
⑴ 根据昼弧夜弧计算
课堂练习
昼夜长短的计算
读图:试求出A地的昼长和B地的夜长。
A地昼长: =8小时
B
B地夜长: =8小时
A
地方时正午12时把一天的白昼平均分成相等的两份。
地方时午夜0时把一天的黑夜平均分成相等的两份。
一 昼夜长短的变化
3.昼夜长短的计算
⑵ 根据日出日落时间计算
昼长时数=日落时间-日出时间
昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2
夜长时数=(日出时间-0)×2=(24:00-日落时间)×2
已知北京某日日出时间为 5:20,求该地昼长、夜长
昼长 = (12:00 - 5:20) × 2= (6小时40分) × 2= 13小时20分
夜长 = 5:20 × 2= 10小时40分
昼长 = (12 - 日出时间) × 2
夜长 = 日出时间 × 2
课堂练习
昼夜长短的计算
⑶ 利用日期的对称性计算
① 某一地点关于二至日对称的两个时间(如A点和B点)的昼长______。
② 某一地点关于二分日对称的两个时间(如B点和C点),B的昼长_____C的夜长。
相等
等于
一 昼夜长短的变化
3.昼夜长短的计算
提能训练
我国北方某城市(41°48′N,123°25′E)的一名中学生在7月1日,对空旷地的一座高层建筑的一天中日影进行11次观测,每次时间间隔相同,并绘制成图(如图)。据此完成1~2题。
1.观察当天,该地的昼长为( )
A.11小时 B.13小时
C.15小时 D.17小时
2.该同学再次观测高楼日影,其结果与此相近的一天是( )
A.3月22日 B.4月15日
C.5月22日 D.6月14日
C
D
1.图示气象信息可能是哪一天( )
A.11月18日 B.9月23日 C.8月28日 D.3月28日
2.图示气象信息当天,以下四地昼最长的是( )
A.重庆 B.广州 C.北京 D.哈尔滨
如图为我国某地某天的部分气象信息。据此完成下面小题。
B
A
课堂检测
17
正午太阳高度的变化
02
二 正午太阳高度角的变化
太阳高度角:太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角)。太阳高度的取值范围是0°≤ h ≤ 90°。
晨昏线上:太阳高度角=_____
直射点上:太阳高度角=_____
一天中的太阳高度角最大值
出现在当地______,
即地方时__________。
0°
90°
正午
12:00
北
南
西
东
太阳高度角
太阳高度角
H=90°
h=0°
h
H
h=0°
1.定义:
二 正午太阳高度角的变化
2.变化规律:
(1)纬度变化规律(同一时刻)
23°26´N
23°26´S
66°34´N
66°34´S
90°N
90°S
90°
60°
30°
0°
0°
二分日
夏至日
冬至日
二 正午太阳高度角的变化
2.变化规律:
(1)纬度变化规律(同一时刻)
H
23°26´
①直射点所在纬线,正午太阳高度(H)为90°,且H由直射纬度向南北两侧递减。
②距太阳直射点距离越近,H越大,反之,H越小(近大远小)
23°26´N
23°26´S
66°34´N
66°34´S
90°N
90°S
90°
60°
30°
0°
0°
二分日
夏至日
冬至日
二 正午太阳高度角的变化
2.变化规律:
(1)纬度变化规律(同一时刻)
H
23°26´
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)
④ 距直射点纬度相同的两地,正午太阳高度相同 (对称等高)
一年中最大值
一年中最小值
一年中最大值
一年中最小值
南半球各纬度
北回归线及其以北地区
北半球各纬度
南回归线及其以南地区
极点
赤道
二 正午太阳高度角的变化
2.变化规律:
(2)季节变化规律(同一地点)
3.正午太阳高度的计算公式:
正午太阳高度角: H=90-两点纬度差
(是指所求地点与太阳直射点)
(同减异加)
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,则将两点的纬度求和。
二 正午太阳高度角的变化
24
例题解析:如图,当太阳直射B点(10°N)时,求A点和C点的正午太阳高度。
HA=90°-(30°-10°)=70°
A和B同在北半球,用减法
B在北半球C在南半球,用加法
HC=90°-(10°+23°26′)=56°34′
二 正午太阳高度角的变化
3.正午太阳高度的计算公式:
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°26′
50°
26°34′
86°26′
70°
46°34′
二 正午太阳高度角的变化
3.正午太阳高度的计算公式:
26
当某地太阳高度达一天中最大值时,日影最短,此时当地的地方时是12时(正午)。
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(1)确定地方时
思考:
同学们想知道某中学(37°N,115°E)一天内的最短旗杆影长,应该在北京时间几点进行测量?
最短旗杆影长:当地12:00(115°E)
北京时间:120°E地方时
12:20
纬度间隔 50 °
73°26'N
26°34‘S
赤道
23°26'N
纬度间隔 50 °
问题:某地夏至日时正午太阳高度为400;求该地纬度大小
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(2)确定当地纬度(2种结果)
73°26'N
26°34‘S
日出
日落
为了获得更充足的太阳光照
在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,因此房屋坐北朝南;
在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,因此房屋坐南朝北。
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(3)确定房屋朝向
太阳直射点上,正午时物体的影子缩短为0;
正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长;
正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向。
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(4)判断日影长短及方向
时南时北
时南时北
全年朝南,正午日影夏至日最长,冬至日最短
北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向 , 日影最长, 最短;
南回归线以南的地区,正午的日影全年朝向 , 日影最长, 最短;
南北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向 ,冬至日朝向 ;直射时日影最短(等于0)。
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(4)判断日影长短及方向
正北
冬至日
夏至日
正南
夏至日
冬至日
正南
正北
冬至日
正南
正北
夏至日
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(5)计算楼间距
问题:
某疗养院(6°34′N) ,计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要,要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。新楼至少要距原楼多少米?
为了保证一楼全年有阳光照到,以当地一年中最小的正午太阳高度来计算楼间距,北回归线以北地区建楼房时,两楼之间的最短距离
大于L=h·cot H(H:冬至日正午太阳高度)。
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(5)计算楼间距
冬至日
正南
正北
夏至日
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(5)计算楼间距
问题:
某疗养院(6°34′N) ,计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要,要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。新楼至少要距原楼多少米?
最小楼间距L为:h×cotH冬至
20×=20×1.732
答案:34.7 m
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。因此集热板夹角与当日正午太阳高度角互余。
α+H=90°
例如,北纬30°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为30°-23.5°,在冬至日时倾角应该调整为30°+23.5°。
二 正午太阳高度角的变化
4.正午太阳高度的应用:
(6)计算热水器安装角度
α =90°-H
α =90°-(90°- 两点纬度差)
=两点纬度差
1.下列节日中,图中∠α最大的是( )
A.清明节 B.劳动节
C.儿童节 D.国庆节
2.图中∠α一年中的最小值为( )
A.0° B.16°34'
C.23°26' D.46°52'
下图为我国北京市(40°N,116°E)某小区楼顶太阳能景观图,其中∠α表示太阳能集热管与楼面的夹角。据此完成下面小题。
B
D
课堂检测
36
四季更替和五带划分
03
原因探究
地球公转
黄赤交角的存在
太阳直射点的回归运动
昼夜长短
太阳高度角变化
季节变化
(同一地点)
四季的更替
纬度变化
(同一时间)
五带的划分
太阳辐射在地表的分布因时因地而变化
四季的划分
夏季:一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节,也是太阳辐射最多的季节;
天文四季
冬季:一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节,也是太阳辐射最少的季节;
春季和秋季:冬、夏季节的过渡季节。
四季、五带
四季
气候四季:为了使季节划分与气温年内变化相符合,北温带的许多国家在气候统计上把3、4、5三个月划分为春季, 依次每三月划分为夏、秋、冬季。南半球与北半球季节正好相反。
(二) 五带划分
有极昼极夜现象,终年严寒
既无太阳直射又无极昼极夜现象
既无太阳直射又无极昼极夜现象
有极昼极夜现象,终年严寒
有太阳直射现象,终年炎热
1.图中代表冬至日的是( )
A .甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.大暑这一天( )
A.太阳直射北半球,向北移动
B.地球公转速度逐渐加快
C.北半球昼短夜长,昼长变长
D.上海正午太阳高度最大
二十四节气是农耕文明的产物,蕴含了中华民族悠久的文化内涵和历史积淀。2023年7月23日是大暑。下图示意二十四节气与地球在公转轨道上的位置关系。据此完成下面小题。
B
C
课堂检测
42
小结:课堂内容练习
太原市(37°54'N,112°33'E)某中学地理研学小组在校园的操场竖立一竹竿,通过观察竹竿影子朝向和长短的变化,印证地球公转的地理意义。小组成员将日出到日落的观察记录绘制成图(见下图),图中实线表示不同时刻竹竿的朝向和影长。
3.当竹竿影长最短时,北京时间约( )
A.10时48分 B.11时30分
C.12时48分 D.12时30分
4.由此推测,该日( )
A.太阳直射点向北移动 B.太阳直射点向南移动
C.昼短夜长 D.昼长夜短
D
C
小结:课堂内容练习
如图示意我国台湾省嘉义市(120.4°E,23.5°N)的观察者绘制的当地夏至日太阳视运动轨迹,天顶(Z)是观察者正上方的天空点。据此完成下面小题。
5.该日观察者观测到的日出日落方位分别是( )
A.东北,西北
B.东南,西南
C.正东,正西
D.正北,正北
6.该日观察者观测到的当地正午太阳高度为( )
A.0° B.28.5° C.66.5° D.90°
A
D
$