1.2.2 地球运动的地理意义 （太阳高度变化和四季五带）课件 2026-2027学年高二地理人教版选择性必修1

四季的更替 正午太阳高度变化 1 昼夜长短变化 3 1.2.2 地球公转的地理意义 五带划分 4 2 课标解读 结合实际，说明地球运动的地理意义。 【课标呈现】 1.知道正午太阳高度和昼夜长短的变化规律及其形成原因。  2.运用地球运动的规律和原理，解释昼夜长短变化、正午太阳高度变 化、四季变化、五带的形成等自然现象。 【学习目标】 升旗时间（日出时间） 降旗时间（日落时间） 6月21日 9月22日 12月21日 19:47 06:02 16:53 07:33 18:12 04:46 天安门升国旗 黄赤交角 太阳直射点的移动 昼夜长短 正午太阳高度的变化 （日照时间的长短） （太阳辐射的强弱） 太阳辐射能在地表的分布因时因地而变化 四季更替 五带划分 4 莫文良 地理意义 Geographical significance 二、正午太阳高度的变化 S O h 地平面 1. 太阳高度角（h）： 二、正午太阳高度的变化 指太阳光线与地平面的夹角( 即太阳在当地的仰角)。 N 范围： （0°≤h≤90°） 2. 正午太阳高度角（H）： 正午太阳高度 太阳的 视运动 南 北 东 西 H 直射点所在经线的地方时为正午12:00。 太阳高度为0°的等太阳高度线（或最外围一圈等太阳高度线）是晨昏线。 二、正午太阳高度的变化 某地地方时12：00 时太阳光线与地平面的夹角，是一天中最大的太阳高度角，用H表示。 7 南 北 东 白天： h>0 日出日落： h=0 晚上： h<0 h(太阳高度) t (地方时） H 0 6 12 18 24 最大 日出 正午 日落 0 3.太阳高度的日变化过程： 1. 空间变化 ----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化 （同时不同地） 2. 时间变化 ----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化 （同地不同时） 二、正午太阳高度的变化规律 直射点所在经线的地方时为正午12:00。 太阳高度为0°的等太阳高度线（或最外围一圈等太阳高度线）是晨昏线 9 正午太阳高度随纬度的变化和随季节的变化 同一时间不同纬度正午太阳高度变化规律 同一地点不同时间正午太阳高度变化规律 直射点 递减 递减 冬至 春分秋分 夏至 30°S 30°N 0° S N 60°S 60°N Q N M P 正午太阳高度的变化规律 同一时刻，太阳高度以太阳直射点（圆心，90°）为中心，向四周同心圆式递减；最外圈大圆是晨昏线，太阳高度0° 。 30 60 0 日期 太阳直射纬线 规律 夏至日 冬至日 二分日 规律总结 0° N S 60° 60° 23°26' 30° 60° 90° ① ② ③ 0° 由北回归线向南北两侧降低 北回归线 由南回归线向南北两侧降低 南回归线 由赤道向南北两侧降低 赤道 太阳直射点所在纬线正午太阳高度最大(90°)； 从此纬线向南北两侧递减。 1.正午太阳高度角纬度变化规律 30° 60° 90° 0° 23°26' H 23°26' 23°26' 时间相同，不同纬度地方的变化规律：1、夏至日时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区各地H达到一年中最大，南半球各地H达到一年中的最小值，全球H由北回归线向南北两侧递减。 2、冬至日时，太阳直射南回归线，南回归线及其以北地区各地H达到一年中最大，北半球各地H达到一年中的最小值，全球H由南回归线向南北两侧递减。 3、春秋分日时，太阳直射赤道，赤道H达到最大，全球H由赤道向南北两侧递减。 离直射点纬度变化1°,正午太阳高度减小1°。 14 a. 同线相等规律: 同一纬线上各地正午太阳高度相等。 b. 对称规律:以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线上的正午太阳高度相等。 C. 近大远小规律: 离太阳直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越大; 离直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小（离直射点纬度变化1°,正午太阳高度减小1°）。 d. 来增去减规律：直射点向本地所在纬线移来，正午太阳度增大，反之减小。 e. 极点的正午太阳高度为该日直射点纬度；且极点的太阳高度在一天中不发生变化。 知识拓展 —— 正午太阳高度变化的其他规律 15 纬度相同，不同时间的变化规律： 1. 北回归线及其以北地区：冬至到夏至期间，太阳直射点向北移动时H增大；夏至到冬至期间，太阳直射点向南移动H减小。 2. 南回归线及其以南地区：夏至到冬至期间，太阳直射点向南移动时H增大；冬至到夏至期间，太阳直射点向北移动H减小。 3. 在南北回归线之间：一年有2次最大值，发生在直射时。一年有1次最小值，0°— 23°26′N：发生在冬至，0°— 23°26′S：发生在夏至。 2.正午太阳高度角季节变化规律 正午太阳高度角季节变化规律 地区 最大值及次数 最小值及次数 北回归线及其以北地区 南回归线及其以南地区 南北回归线之间(除赤道) 赤道 一次 (冬至) 一次 (夏至) 一次 (夏至) 一次 (冬至) 一次 (南半球在夏至，北半球在冬至) 两次(直射当地时) 两次 (冬至、夏至) 两次 (春秋分) 纬度相同，不同时间的变化规律：1、北回归线及其以北地区：冬至到夏至期间，太阳直射点向北移动时H增大；夏至到冬至期间，太阳直射点向南移动H减小。 2、南回归线及其以南地区：夏至到冬至期间，太阳直射点向南移动时H增大；冬至到夏至期间，太阳直射点向北移动H减小。 3、在南北回归线之间，一年有2次最大值，发生在直射时；一年有1次最小值，0°— 23°26′N：发生在冬至，0°— 23°26′S：夏至。 17 太阳高度角H达到一年中最大值。 太阳高度角H达到一年中最大值。 不是最大值也不是小值区域。 离太阳直射点最近的一天。 离太阳直射点最远的一天。 2. 正午太阳高度角季节变化规律 3.21—9.23：北半球正午太阳高度角大，南半球正午太阳高度角小。 夏至（6月21日） 18 离太阳直射点最远的一天。 太阳高度角H达到一年中最大值。 离太阳直射点最近的一天。 太阳高度角H达到一年中最大值。 不是最大值也不是小值区域。 9.23—次年3.21：北半球正午太阳高度角小，南半球正午太阳高度角大。 冬至（12月22日） 二分 0° 23°26´N 23°26´S 66°34´N 66°34´S 90°´N 90°S 冬至 夏至 23°26´ 46°52´ 90° 0° 太阳高度 二分 0° 23°26´N 23°26´S 66°34´N 66°34´S 90°´N 90°S 冬至 夏至 43°08´ 66°34´ 90° 太阳高度 二分 0° 23°26´N 23°26´S 66°34´N 66°34´S 90°´N 90°´S 冬至 夏至 66°34´ 66°34´ 90° 1.北半球夏至日时，全球各地正午太阳高度的变化规律是 A.北半球各地正午太阳高度为全年最大值 B.南半球各地正午太阳高度为全年最大值 C.北回归线及以北高度正午太阳高度为全年最大值 D.只有南回归线及其以南各地正午太阳高度为全年最小值 2.设M（0°,30°E）、N（23°26′S，30°E）两地正午太阳高度为Hm、Hn,判断下列叙述正确的是 A .Hm和Hn不可以在同一天达最小值 B.每年有某一时刻Hm＝Hn C.每年约有9个月Hm＜Hn D.任何时候Hm＞Hn 随堂练习 C B 3.下图是位于120°E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。三地的纬度从高到低的排序是 A．①②③ B．①③② C．③②① D．③①② 4、夏至日，下列四地正午太阳高度最大的是 A 海口（20°N） B 武汉（30°N） C 广州（23°N） D 北京（40°N） 随堂练习 A C H 1 2 3 4 N S H = 90°-|当地纬度±直射点纬度| （纬度差）（同减异加） H 1 2 3 4 3. 正午太阳高度角计算 直射点所在经线的地方时为正午12:00。 太阳高度为0°的等太阳高度线（或最外围一圈等太阳高度线）是晨昏线 25 23°N 40°N 纬度差17° 6月12日，太阳直射23°N，北京（40°N）、圣保罗（23°S）的正午太阳高度角？ 23°N 23°S 纬度差46° H北京 ＝ 90°－ 17° ＝ 73° H圣保罗＝ 90°－ 46° ＝ 44° 6月12日太阳直射北纬23°N 26 H=90°-|当地纬度±直射点纬度| (纬度差)(同减异加)(南北半球) 1. 夏至日时，北京（40°N,116°E）的正午太阳高度是 A.50° B.16°26′ C.73°26′ D.26°04′ C H北京 ＝ 90°－ 17° ＝ 73° H圣保罗＝ 90°－ 46° ＝ 44° 6月12日太阳直射北纬23. 27 如图为“我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图”。据此回答下题。 2.该地此日正午太阳高度是 A.28°　 B.62° C.90°　D.0° 3.该地的地理纬度是 A.18°N B.28°N C.32°N D.52°N 4.次日该地正午太阳高度将 A.变大 B.变小 C.不变 D.不确定 随堂练习 B B A 地平线 28° 头顶 太阳光 (2020·湖南益阳期末)如图为“益阳市某住宅小区(28.5°N)室外车位遮阳棚示意图”，箭头①②③代表二分二至日的正午太阳光线。读图，完成下题。 5.箭头②与地平面的夹角为 A.85°　 　 B.51.5° C.61.5°　　 D.38° 6.下列节气，该地正午太阳高 度最小的是 A.春分日 B.夏至日 C.秋分日 D.冬至日 随堂练习 C D 6、对于北回归线及其以北地区来说，正午太阳高度的季节变化规律是，夏至日时正午太阳高度达到一年中的最大值，冬至日时正午太阳高度达到一年中的最小值。图中箭头①②③代表二分二至日的正午太阳光线，①正午太阳高度最大，为夏至日，③正午太阳高度最小，为冬至日，②位于两者之间，为春、秋分日。利用正午太阳高度的计算公式可求得箭头②与地平面的夹角为61.5°。故选C。 7、读图可知，在棚内，该遮阳棚一年中正午遮阳面积最小的一日应是太阳照射面积最大的一天。冬至日，益阳市(28.5°N)正午太阳高度达一年中的最小值，照射面积达全年最大，因此遮阳棚内遮阳面积最小。故选D。 7.下图是位于120°E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。三地的纬度从高到低的排序是 A．①②③ B．①③② C．③②① D．③①② 随堂练习 A ⑴ 确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，日影最短,当地的地方时是12时。 ⑵ 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。 4. 正午太阳高度的应用 ⑶ 判断日影长短及方向： 太阳直射点上影子零；正午太阳高度越大，影子越短，正午太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律是:日出最长（逐渐变短）正午最短（逐渐变长）日落最长，且日影方向与太阳方位相反。 北回归线以北地区，太阳直射点永远在其南方，因此正午时分太阳始终位于正南方向，正午日影全年朝向正北，夏至日最短，冬至日最长，春秋分居中，随太阳直射点的南北移动而周期性变化。 南回归线以南地区，太阳直射点永远在其北方，因此正午时分太阳始终位于正北方向，正午日影全年朝向正南，夏至日最长，冬至日最短，春秋分居中，随太阳直射点的南北移动而周期性变化。 无影 影子短 影子长 正午太阳高度中等 太阳高度90º 正午太阳高度小 地面 离太阳直射点越近正午太阳高度越大日影越短。 离太阳直射点越远正午太阳高度越小日影越长。 南 北 东 西 西北 东北 东南 西南 正午日影 下午日影 楼 正午 上午 日出 下午 日落 上午日影 日影方向与太阳方位相反 34 ⑷计算楼间距 一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。 解题关键是计算当地冬至日时的正午太阳高度，并计算影长。 以我国为例，见下图，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 × cotH 探究：为使太阳能板有效采光集热，一地太阳能板与地面的倾角和当地正午太阳高度有何关系？如何计算？ 热水器安装角度：应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°（如下图）。 ⑸计算热水器倾角 =18° H α =90°－H =90 °－〔90°－︱18°+0︱〕 【课堂训练】 某校（18°N）某教工宿舍楼顶安装太阳能热水器，为了使热水器最大限度的获得太阳光热，秋分日时集热管与楼顶的夹角应调整为多少？ α 集热管/板 调节杆 结论： 热水器倾角=90°-当地正午太阳高度角 =90°-（90°-纬度差） =纬度差 当地纬度与直射点的纬度差 ⑸计算热水器倾角 课本P12 活动 图a示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。 正午太阳高度变化及正午太阳方向示意图 正午太阳方向 【课堂训练】下图为世界上某四地年内正午太阳高度变化及方向简图。回答1～2题。 1．可能表示赤道所在地正午太阳高度年变化及方向的是 A．① B．② C．③ D．④ A 2．当④地正午太阳高度达到最大时 A．③地昼长达一年中最大值 B．②地正午太阳高度达一年中最大值 C．①地正午太阳方向与④地相同 D．太阳在地球上的直射点将北返 南回归线 北回归线 北极圈 赤道 北半球夏至日 A 5.太阳的视运动原理 日出日落方位 1.春分日和秋分日：全球各地太阳正东升起，正西落下。 2.夏半年（春分 秋分）: 全球各地太阳从东北升起，西北落下。 3.冬半年（秋分 次年春分）：全球各地太阳从东南升起，西南落下。 极昼地区的太阳视运动规律 1.北半球极昼地区：太阳正北升起正北落下，正午太阳总在正南。 全天太阳在地平线上画一个圈，最低点时在正北（午夜），最高点时在正南（正午）。 2.南半球极昼地区：太阳正南升起正南落下，正午太阳总在正北。 全天太阳在地平线上画一个圈，最低点时在正南（午夜），最高点时在正北（正午）。 北极点 ※ 极点的正午太阳高度为该日直射点纬度；且极点的太阳高度在一天中不发生变化。 太阳的视运动原理 南 北 正午太阳高度角 春秋分日 （3月21日与9月23日） 西 东 北京- 40°N 东方日出→东南→南→西南→西方日落 H=50° 太阳的视运动原理 南 北 正午太阳高度角 夏至日 （6月21日前后） 西 东 北京-40°N 东北日出→东→东南→南→西南→西→西北日落 东北 西北 H=73°26′ 太阳的视运动原理 南 北 正午太阳高度角 西 东 北京-40°N 东南日出→南→西南日落 H=26°34′ 东南 西南 冬至日 （12月22日前后） 三、四季更替 1 2 3 4 5 6 12 11 10 9 8 7 昼夜长短 正午太阳高度 随时间变化 到达地面的太阳辐射能随时间不同 地表表面的季节更替 1. 季节更替产生的原因： 三、地球公转的地理意义——四季更替 四 季 1 2 3 4 5 6 12 11 10 9 8 7 由于黄赤交角的存在和地球的公转引起的太阳直射点的移动才是造成地球上四季变化的根本原因。 由于直射点的移动，地球南北半球所获得的太阳辐射能是不均匀的。由此造成南北半球的温度变化和差异，是冬夏季温度变化的基础。 地球四季变化的真正原因 ： 四季更替 天文四季 气候四季 由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成四季；从天文含义看四季 夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节 冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节 春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节 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 三个月份划分为春季， 6、7、8 三个月份划分为夏季， 9、10、11 三个月份划分为秋季， 12、1、2 三个月份划分为冬季。 南半球与北半球的季节正好相反。 四、五带的划分 1. 划分依据： 随着太阳辐射由赤道向南北两侧递减，地面所获得的热量也在由赤道向南北两侧递减； 再根据有无阳光直射；有无极昼极夜现象，我们把地球表面粗略地分为热带、南北温带、南北寒带五个热量带。 太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减，据此划分为五带。 2. 划分界线： 南、北回归线（23°26′=黄赤交角） 南、北极圈（66°34′与黄赤交角互余） 66°34′ N 23°26′ N 23°26′ S 66°34′ S N 0° S 南极圈 北极圈 南回归线 赤道 北回归线 热带 北温带 南温带 北寒带 南寒带 四、五带的划分 66.34°N 23.26°N 0° 23.26°S 66.34°S 北回归线 南回归线 赤道 北极圈 南极圈 北寒带 北温带 南温带 南寒带 热 带 90°N 天文特征 气候特征 有极昼极夜现象 终年炎热 四季分明 既无太阳直射，又无极昼极夜 有极昼极夜现象 有太阳直射 终年严寒 四季分明 终年严寒 既无太阳直射，又无极昼极夜 东方智慧-指导农事的二十四节气 $