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2019-2020年高中地理《地球的運(yùn)動(dòng)》教案 課時(shí)安排：6課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 1．了解地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種基本形式的方向、速度和周期、黃赤交角及地理意義。 2．理解晝夜更替和地方時(shí)產(chǎn)生的原因。了解地轉(zhuǎn)偏向力對(duì)水平運(yùn)動(dòng)物體的影響及其表現(xiàn)。 3．結(jié)合圖示有關(guān)資料，尤其是日照?qǐng)D，考查地球自轉(zhuǎn)與經(jīng)度變化、時(shí)間計(jì)算、晝夜長(zhǎng)短、風(fēng)向判斷、洋流方向、河岸侵蝕或泥沙沉積等的聯(lián)系。 4．掌握地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道特征，掌握晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律。 5．理解正午太陽(yáng)高度大小的時(shí)空分布規(guī)律，了解正午太陽(yáng)高度的計(jì)算方法。 6．理解晝夜長(zhǎng)短、正午太陽(yáng)高度與四季、五帶形成的關(guān)系，了解四季、五帶的劃分。 7．結(jié)合地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置圖示或日照?qǐng)D示考查季節(jié)判斷、地球上日照狀況(晝夜長(zhǎng)短、正午太陽(yáng)高度)。某一區(qū)域或季節(jié)氣候特點(diǎn)、洋流流向、河流水文特點(diǎn)(水量大小，河口鹽度大小等)、自然景觀(植被枯萎或蔥綠)、農(nóng)事活動(dòng)、盛行風(fēng)向、旅游資源。 本講重點(diǎn)：地球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、太陽(yáng)光照?qǐng)D、區(qū)時(shí)的計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí)，特別是光照?qǐng)D的判斷、黃赤交角的知識(shí)一直是高考考查的重點(diǎn)。 本講難點(diǎn)： 1．太陽(yáng)光照?qǐng)D的判讀 2．地方時(shí)和區(qū)時(shí)的計(jì)算 3．晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律 4．正午太陽(yáng)高度變化及應(yīng)用 考點(diǎn)點(diǎn)撥： 第一課時(shí) 地球的自轉(zhuǎn) 一、地球自轉(zhuǎn) 圖4-2 1．運(yùn)動(dòng)軸心及軌道： (1)軌道為赤道 (2)繞地軸旋轉(zhuǎn)，地軸北段始終指向北極星附近，并與公轉(zhuǎn)軌道面成66 34′夾角 2．方向：自西向東，從北極上空看呈逆時(shí)針，從南極上空看呈順時(shí)針。如：圖4-1 3．周期： (1)恒星日，自轉(zhuǎn)360，23時(shí)56分4秒，是真正周期 (2)太陽(yáng)日，自轉(zhuǎn)360 59′，24小時(shí)，是日常所用周期 太陽(yáng) 恒星日：需要人為規(guī)定一個(gè)參照點(diǎn)——宇宙中的任一顆恒星都可以。地球自轉(zhuǎn)一周后，因公轉(zhuǎn)離開(kāi)原地，E1到E2是地球一天中公轉(zhuǎn)的弧長(zhǎng)，但是，此弧長(zhǎng)與地球到恒星的距離之比幾乎為零，地球公轉(zhuǎn)已被忽略，故三顆恒星對(duì)地球而言實(shí)為一顆恒星。E1P到E2P地球自轉(zhuǎn)360，時(shí)間為23時(shí)56分4秒。恒星日是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。 太陽(yáng)日：即地球從E1到E2沒(méi)有完成以太陽(yáng)為參照物的周期運(yùn)動(dòng)，至E3P點(diǎn)才再次與太陽(yáng)重合，就地球自轉(zhuǎn)而言，旋轉(zhuǎn)了360 59′，稱一個(gè)太陽(yáng)日周期為24小時(shí)。太陽(yáng)日是生活周期，古人云：日出而作日沒(méi)而息。 4．速度： (1)角速度：除極點(diǎn)為0外，其它各點(diǎn)均為15 /小時(shí) (2)線速度：赤道線速度最大（約為1670km/h），向高緯遞減，兩極為零。緯度為α的某地其線速度約為1670km/h cos α。 【活動(dòng)解析】用公式總結(jié)不同緯度的線速度差異： 緯度 0 30 45 60 線速度（千米/時(shí)） 角速度（度/時(shí)） 圖4-3 [經(jīng)典例題1] 讀下圖，下列說(shuō)法正確的是( ) A．該圖表示以南極點(diǎn)為中心的經(jīng)緯網(wǎng)圖 B．圖中A點(diǎn)的地理緯度是南緯2326′ C．A在B的東南方向 D．A比B的自轉(zhuǎn)角速度稍大 【解析】從地球自轉(zhuǎn)的方向呈逆時(shí)針可以判斷：該圖為從北極點(diǎn)為中心的俯視圖；A點(diǎn)的地理緯度不可能是南緯2326′；越靠近極點(diǎn)，越往北，所以A在B的南面，順地球自轉(zhuǎn)的方向，A在B的東面，所以A在B的東南方向；地球上除極點(diǎn)為0外，其它各點(diǎn)角速度均為15 /小時(shí)。 【答案】C 列表總結(jié)：【地球自轉(zhuǎn)部分】 比較項(xiàng)目 地球自轉(zhuǎn) 地球公轉(zhuǎn) 示意圖 旋轉(zhuǎn)中心 地軸 太陽(yáng) 軌道 — 近似于正圓的橢圓形 方向 自西向東，從北極上空看呈逆時(shí)針，從南極上空看呈順時(shí)針。 自西向東，從北極上空看呈逆時(shí)針，從南極上空看呈順時(shí)針。 周期 (1)自轉(zhuǎn)3600，23時(shí)56分4秒（真正周期） (2)晝夜更替周期為24小時(shí)（太陽(yáng)日） (1)恒星年，公轉(zhuǎn)3600，365天6時(shí)9分10秒。 (2)回歸年，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)周期，365天5時(shí)48分46秒。 速度 (1)角速度，除極點(diǎn)為0外，其它各點(diǎn)均為150/小時(shí)。 (2)線速度，自赤道向極點(diǎn)逐漸減小為0。 位于近日點(diǎn)（1月初）時(shí)速度快，位于遠(yuǎn)日點(diǎn)（7月初）時(shí)速度慢。 第二課時(shí) 地球自轉(zhuǎn)的地理意義 三、主要由地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義 1．晝夜交替 （1）產(chǎn)生原因： ①地球是不透明的球體，因此有晝半球和夜半球之分； ②由于地球不停地自轉(zhuǎn)，因此晝半球、夜半球所處部分不停地變化，就產(chǎn)生了晝夜交替現(xiàn)象。 （2）周期：晝夜交替的周期是一個(gè)太陽(yáng)日，即24小時(shí)。 （3）晨昏線（圈）：晝半球和夜半球的分界線。按地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)過(guò)晨昏線進(jìn)入晝半球的是晨線，按地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)過(guò)晨昏線進(jìn)入夜半球的是昏線。如圖4-6。 ①在晨昏線上各地，太陽(yáng)高度為0； ②太陽(yáng)直射光線與晨昏線成90； ③直射點(diǎn)A與晨昏線和最小緯線圈切點(diǎn)B的緯度之 和等于90； 如當(dāng)太陽(yáng)直射在20S時(shí)，切點(diǎn)B的緯度為70N或70S。 [經(jīng)典例題2] 關(guān)于晝夜的說(shuō)法，正確的是 ( ) A．地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜 B．晨昏線是晝夜半球分界線 C．晨線的西邊是晝半球，東邊是夜半球 D．晝夜現(xiàn)象是地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)共同產(chǎn)生的 【解析】晝夜現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于地球不發(fā)光也不透明，在同一時(shí)間里太陽(yáng)只能照亮地球的一半，從而產(chǎn)生晝半球和夜半球。即使沒(méi)有地球自轉(zhuǎn)，晝夜現(xiàn)象照常存在。晨昏線又劃分為晨線和昏線兩段，晨線的東邊是晝半球，西邊是夜半球；昏線的東邊是夜半球，西邊是晝半球。 【答案】B 2．地方時(shí) ——地球自西向東自轉(zhuǎn)，不同的經(jīng)線有不同的時(shí)刻，這就產(chǎn)生了地方時(shí)，同一條經(jīng)線上的地方時(shí)相同。經(jīng)度每隔15，地方時(shí)相差1小時(shí)；經(jīng)度每隔1，地方時(shí)相差4分鐘。為使用方便，全球共分為24時(shí)區(qū)，每時(shí)區(qū)跨經(jīng)度15，全世界所用的同一時(shí)間是世界時(shí)（0度經(jīng)線的地方時(shí)），相鄰時(shí)區(qū)時(shí)間差1小時(shí)。如圖4-8。 ——為什么要設(shè)置國(guó)際日期變更線？?jī)煞N日界線的差異。 圖4-9 [經(jīng)典例題3] 某天文興趣小組在M地用量角器測(cè)量北極星的高度(如圖4-9)。次日，當(dāng)太陽(yáng)位于M地的正南方時(shí)，收音機(jī)里傳出“現(xiàn)在是北京時(shí)間14點(diǎn)整”。那么，M地的地理坐標(biāo)是 ( ) A．3634′N，90E B．60N，150E C．30N，90E D．5326′N，150E 【解析】根據(jù)題設(shè)可判斷當(dāng)北京時(shí)間14點(diǎn)整時(shí)，該 圖4-10 地正午12點(diǎn)，二者相差2小時(shí)，應(yīng)比120E減少30度為90E。又據(jù)圖示，其北極星高度為30， 而北半球各地北極星的地平高度等于當(dāng)?shù)鼐暥?，故M地緯度為30N，則M地地理坐標(biāo)為(30N，90E)。 【答案】C [經(jīng)典例題4]圖4-10中陰影部分為夜半球，設(shè)北京時(shí)間為7月1日20時(shí)，完成以下要求： （1）在圖上畫(huà)出位于東半球、晝夜等長(zhǎng)的一點(diǎn)A。 （2）A地日期為_(kāi)_______月________日。 （3）A地地方時(shí)應(yīng)為_(kāi)_______時(shí)________分至________時(shí)________分之間。 【解析】此題著重考查學(xué)生對(duì)日照?qǐng)D的判讀能力和時(shí)間計(jì)算能力。首先按提示先判定經(jīng)線的度數(shù)，根據(jù)北京為7月1日20時(shí)，可判讀出圖中各條經(jīng)線的經(jīng)度，再根據(jù)東西半球的劃分和全年晝夜等長(zhǎng)，知道A點(diǎn)是在赤道上20W～0之間。然后根據(jù)日照狀況確定每條經(jīng)線的日期和地方時(shí)。 圖4-11 【答案】（1）A點(diǎn)位于圖中20W～0之間的赤道上 （2）7；1 （3）10；40；12；0 3．沿地表水平運(yùn)動(dòng)的物體產(chǎn)生偏向 （1）規(guī)律：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上無(wú)偏向。（如圖4-11） （2）意義：對(duì)風(fēng)向、洋流的流向、河流的運(yùn)動(dòng)都有影響 [經(jīng)典例題5]一條河流沿北緯35自西向東流（如圖4-12），河中有一沙壩，下列敘述正確的是 （ ） A．南岸沉積作用強(qiáng)烈 B．南岸受沖刷嚴(yán)重 C．沙壩將與南岸相連 D．沙壩將與北岸相連 【解析】受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，在地表作水平運(yùn)動(dòng)的物體，北半球向右偏轉(zhuǎn)，即北半球河流右岸沖刷顯著，左岸堆積。圖中河流自西向東流，所以BD選項(xiàng)正確。 【答案】BD 第三課時(shí) 測(cè)日影，定經(jīng)度 （活動(dòng)） 【知識(shí)梳理】 地球 陽(yáng) 光 地球上正午陰影緯度差異 (實(shí)線表示直立物體，虛線表示物體陰影朝向) 12 10 14 8 16 W6 18 E 垂直標(biāo)桿 影長(zhǎng)的晝變化 S 圓圈表示當(dāng)?shù)氐仄饺? 陽(yáng)光 物高 太陽(yáng)高度 影長(zhǎng) 地平面 一、方法：在一天中，當(dāng)標(biāo)桿的影長(zhǎng)為最短時(shí)，即當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為正午，記錄下此時(shí)北京時(shí)間是幾時(shí)幾分幾秒，并用尺量出標(biāo)桿的影長(zhǎng)，運(yùn)用地理原理求算當(dāng)?shù)亟?jīng)度約數(shù)以及當(dāng)日正午太陽(yáng)高度。 二、原理：以測(cè)量地地方時(shí)12時(shí)那一刻，北京時(shí)間所在的120E的地方時(shí)之間的時(shí)間差，求測(cè)量地與120E之間的經(jīng)度差。 三、步驟：觀察（或者推測(cè)、推斷）日影最短（此時(shí)為測(cè)量地點(diǎn)地方時(shí)12時(shí)）→記錄日影最短時(shí)北京時(shí)間（此為測(cè)量地經(jīng)度為12時(shí)時(shí)，120E的地方時(shí)）→在中國(guó)領(lǐng)土范圍內(nèi)求算測(cè)量地的經(jīng)度。 四、計(jì)算：所求地經(jīng)度（東經(jīng)）等于： 120 所求地正午時(shí)北京時(shí)間不到12點(diǎn)，表明所求地的經(jīng)度比東經(jīng)120大，上述公式取+號(hào)計(jì)算；所求地正午時(shí)北京時(shí)間超過(guò)12點(diǎn)，表明所求地的經(jīng)度比東經(jīng)120小，上述公式中取-號(hào)計(jì)算。 【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】如何改進(jìn)這一活動(dòng)，并提高測(cè)量地精度。 （1）加長(zhǎng)日影桿；使誤差的數(shù)值相對(duì)變得可以忽略不計(jì)。 （2）以O(shè)點(diǎn)為中心，做幾個(gè)半徑不同的同心圓，最后確定OC的位置時(shí)采用折中的點(diǎn)。 （3）畫(huà)圓時(shí)盡可能做到規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注在地面上的圓周線要細(xì)而清晰。 （4）選擇走時(shí)更為精確的電子手表，計(jì)時(shí)落實(shí)到秒。 （5）組織更多的活動(dòng)小組，在不同的時(shí)段做以上實(shí)驗(yàn)，最后的結(jié)論取平均值。 【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】探究新的測(cè)量方案 1、用指南針測(cè)出南北方向，當(dāng)太陽(yáng)位于正南方向時(shí)確定正午。2、利用日出、日落的角平分線來(lái)確定正午。3、通過(guò)北極星（前一天晚上）確定南北方向。4、手表和太陽(yáng)定向。5、日晷定時(shí)。 [經(jīng)典例題6] 某學(xué)校（110E）地理興趣小組在平地上用立竿測(cè)影的方法，逐日測(cè)算正午太陽(yáng)高度。如圖2—1—13所示，垂直豎立一根2米長(zhǎng)的竿OP，正午時(shí)測(cè)得竿影長(zhǎng)OP′，通過(guò)tga=OP/OP′算出正午太陽(yáng)高度α。據(jù)此回答1～4題。 1、該小組每天量測(cè)影長(zhǎng)時(shí)，北京時(shí)間應(yīng)為（　　 ） A．12：00　 B．12：40　C．11：20　 　D．11：00 2、3月21日，當(dāng)該小組進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，下列城市中即將迎來(lái)旭日東升的是（　　 ） 　　 A．英國(guó)倫敦　B．匈牙利布達(dá)佩斯（約19E） C．土耳其伊斯坦布爾（約29E）D．夏 威夷檀香山（約158W） 3、圖2—1—14是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長(zhǎng)度變化圖。圖中反映3月21日竿影長(zhǎng)度的點(diǎn)是（　　 ） A．①　　B．② 　　C．③　　D．④ 4、該學(xué)樣大約位于（　 ） 　　 A．21.5N　　B．21.5S 　　C．45N　　D．45S 5、春分日這一天，當(dāng)北京時(shí)間為正午12點(diǎn)時(shí)，位于長(zhǎng)沙市中心的人看太陽(yáng)的方向在（ ） A．東南方 B．西南方 C．正南方 D．西方 解析：“北京時(shí)間為正午12點(diǎn)時(shí)”即東經(jīng)120o地方時(shí)為12點(diǎn)，也就是太陽(yáng)位于東經(jīng)120o的正南方位，長(zhǎng)沙位于東經(jīng)113o是東經(jīng)120o的西邊，所以，位于長(zhǎng)沙市中心的人看太陽(yáng)的方向在東南方；也可以理解成，“北京時(shí)間為正午12點(diǎn)時(shí)”長(zhǎng)沙的地方時(shí)約為11：32分，當(dāng)長(zhǎng)沙地方時(shí)為12點(diǎn)時(shí)太陽(yáng)位于正南方，不到12點(diǎn)則長(zhǎng)沙太陽(yáng)還是位于正東和正南之間的東南方向。 第四課時(shí) 地球的公轉(zhuǎn)及黃赤交角（自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的關(guān)系） 三、地球公轉(zhuǎn) 圖4-4 1．運(yùn)動(dòng)軸心及軌道： (1)軌道為黃道，是一個(gè)近似正圓的橢圓軌道（如圖4－4） (2)太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，地球有近日點(diǎn)（1月初）和遠(yuǎn)日點(diǎn)（7月初）之分 2．方向：自西向東，從北極上空看呈逆時(shí)針，從南極上空看呈順時(shí)針 3．周期： (1)恒星年，公轉(zhuǎn)360，365天6時(shí)9分10秒，是真正周期 (2)回歸年，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)周期，365天5時(shí)48分46秒，是日常所用周期 4．速度： (1)位于近日點(diǎn)（1月初）時(shí)速度快，位于遠(yuǎn)日點(diǎn)（7月初）時(shí)速度慢 (2)平均角速度為每日約10 (3)平均線速度為30千米/秒 [經(jīng)典例題7] 讀“地球公轉(zhuǎn)及其軌道示意圖”，下列說(shuō)法正確的有 （ ） A．公轉(zhuǎn)軌道是正圓 B．地球運(yùn)行至A點(diǎn)時(shí)大致是一月初 C．地球從A點(diǎn)出發(fā)到A點(diǎn)所需的時(shí)間是365天5時(shí)48分46秒 D．地球過(guò)A點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)線速度略小于B點(diǎn) 【解析】本題考查學(xué)生有關(guān)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況。涉及的知識(shí)有：①地球公轉(zhuǎn)軌道是近似正圓的橢圓軌道；②地球公轉(zhuǎn)一周360，所需要的時(shí)間是365日6時(shí)9分10秒； ③由于太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，日地距離隨地球公轉(zhuǎn)而變化，有近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)之分。地球位于近日點(diǎn)時(shí)是一月初，遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)是七月初；④地球公轉(zhuǎn)線速度隨日地距離的變化而變化，近日點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度較快，遠(yuǎn)日點(diǎn)則相反。對(duì)知識(shí)掌握比較全面的同學(xué)解此題得心應(yīng)手。 【答案】D 列表總結(jié)：【地球自轉(zhuǎn)部分】 比較項(xiàng)目 地球自轉(zhuǎn) 地球公轉(zhuǎn) 示意圖 旋轉(zhuǎn)中心 地軸 太陽(yáng) 軌道 — 近似于正圓的橢圓形 方向 自西向東，從北極上空看呈逆時(shí)針，從南極上空看呈順時(shí)針。 自西向東，從北極上空看呈逆時(shí)針，從南極上空看呈順時(shí)針。 周期 (1)自轉(zhuǎn)3600，23時(shí)56分4秒（真正周期） (2)晝夜更替周期為24小時(shí)（太陽(yáng)日） (1)恒星年，公轉(zhuǎn)3600，365天6時(shí)9分10秒。 (2)回歸年，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)周期，365天5時(shí)48分46秒。 速度 (1)角速度，除極點(diǎn)為0外，其它各點(diǎn)均為150/小時(shí)。 (2)線速度，自赤道向極點(diǎn)逐漸減小為0。 位于近日點(diǎn)（1月初）時(shí)速度快，位于遠(yuǎn)日點(diǎn)（7月初）時(shí)速度慢。 四、地球自轉(zhuǎn)和地球公轉(zhuǎn)的關(guān)系——黃赤交角 1．概念：黃赤交角是地球自轉(zhuǎn)的赤道面與公轉(zhuǎn)的黃道面之間的夾角，目前是2326′。如圖4-13。 2．黃赤交角的影響：由于黃赤交角的存在，并且地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化，因而，太陽(yáng)直射點(diǎn)相應(yīng)地在南北回歸線之間往返移動(dòng),稱為太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。如圖4-14。 [經(jīng)典例題8] 讀圖4-15（陰影部分為夜半球)，回答； ①若此刻西半球?yàn)橐拱肭颍?yáng)直射點(diǎn)的經(jīng)度是( ) A．東經(jīng)70 B．東經(jīng)90 C．西經(jīng)70 D．西經(jīng)110 ②此日在( ) A．3月21日前后 B．6月22日前后 C．9月23日前后 D．12月22日前后 【解析】①?gòu)膱D中可以看出：半個(gè)地球被經(jīng)線平均分成了六份，由此可推每?jī)蓷l相鄰經(jīng)線相差30度；又已知該圖為西半球，則圖中右側(cè)邊界經(jīng)線為西經(jīng)20，中間的經(jīng)線為西經(jīng)110。且該圖為夜半球，則該西經(jīng)20經(jīng)線時(shí)間為6點(diǎn)(晨線與赤道的交點(diǎn))，西經(jīng)110經(jīng)線(夜半球的中間經(jīng)線)時(shí)間為0點(diǎn)，與0點(diǎn)時(shí)刻經(jīng)線相對(duì)的經(jīng)線(大陽(yáng)直射的經(jīng)度)為東經(jīng)70，其時(shí)間為11點(diǎn)。 ②此圖晨昏線與經(jīng)線重合，節(jié)氣為春分或秋分日，此圖背面為晝半球，太陽(yáng)在圖的里面(垂直于卷面)。注意地軸的傾斜方向與地球公轉(zhuǎn)方向，并想一想教材中的地球公轉(zhuǎn)示意圖。 【答案】①A ②C [經(jīng)典例題9] 如果地球的黃道面與赤道面夾角變?yōu)?，則下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．北京與紐約的晝夜長(zhǎng)短一樣 B．廣東地區(qū)的四季更加分明 C．北半球中緯度7月份氣溫將變高 D．大氣環(huán)境將改變，兩極變暖 【解析】如果黃赤交角為0，四季變化將消失，B錯(cuò)誤；晝夜長(zhǎng)短除兩極點(diǎn)外都變成一樣，北半球中緯度7月份氣溫會(huì)由于太陽(yáng)直射點(diǎn)停留在赤道而變低; 兩極將變冷，D錯(cuò)誤。故A正確。 【答案】A 【列表總結(jié)】 第五課時(shí) 正午太陽(yáng)高度角的變化規(guī)律 五、主要由地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義之正午太陽(yáng)高度： 1．太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)的影響：使地球表面接受到的太陽(yáng)輻射能量，因時(shí)因地而變化。這種變化可以用晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化來(lái)定性描述。如圖4-16。 2．認(rèn)識(shí)正午太陽(yáng)高度的幾何關(guān)系 下圖中MN為赤道，EF、 E′F′為南北回歸線，ST、S′T′為南北極圈，XY軸為地軸，O為地心。太陽(yáng)直射光線的延長(zhǎng)線是通過(guò)地心的射線，其與地球表面的交點(diǎn)為太陽(yáng)直射點(diǎn)。則當(dāng)F為太陽(yáng)直射點(diǎn)，太陽(yáng)直射北回歸線，作圖表示此時(shí)北京的正午太陽(yáng)高度角，經(jīng)過(guò)計(jì)算為73.5；當(dāng)M為太陽(yáng)直射點(diǎn)，太陽(yáng)直射赤道，作圖表示此時(shí)北京的正午太陽(yáng)高度角，經(jīng)過(guò)計(jì)算為50；E′當(dāng)為太陽(yáng)直射點(diǎn)，太陽(yáng)直射南回歸線，作圖表示此時(shí)北京的正午太陽(yáng)高度角，經(jīng)過(guò)計(jì)算為26.5。 作圖方法：選取北京（40N）為例，以北京為A點(diǎn)，（1）將OA延長(zhǎng)，作A點(diǎn)的切線PQ（在A點(diǎn)處與OA垂直）；（2）經(jīng)過(guò)A點(diǎn)作直射光線的平行線RT表示太陽(yáng)光線；（３）∠RAQ為正午太陽(yáng)高度角。 總結(jié)公式：正午太陽(yáng)高度角就可用公式求出；如果實(shí)地測(cè)量的時(shí)間在兩分（太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度為0）或兩至日（太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度為北緯或南緯23。5），完全可用正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式：H = 90－│所求地緯度直射點(diǎn)緯度│直接計(jì)算出太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度。若所選取的日期在兩分兩至以外，我們就要查對(duì)天文年歷表，得出當(dāng)天太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度。 3. 正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式的推導(dǎo) 探究規(guī)律：A．離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近，太陽(yáng)高度角越大；反之，離太陽(yáng)直射點(diǎn)越遠(yuǎn)，太陽(yáng)高度角越小。B．正午太陽(yáng)高度角與直立物體的高度和陰影長(zhǎng)度之間的三角函數(shù)：tgH＝物高/影長(zhǎng)，物影長(zhǎng)度同太陽(yáng)高度角成反比。C．相對(duì)某個(gè)緯度而言，物體陰影朝向、太陽(yáng)在天空中的方位，分別在觀察員頭頂?shù)南喾磧蓚?cè)。D．正午太陽(yáng)高度是一日內(nèi)最大的太陽(yáng)高度，反映了太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱。 4. 正午太陽(yáng)高度的計(jì)算之課堂演練（P24,表格《查閱地圖冊(cè)，利用公式進(jìn)行計(jì)算》） 問(wèn)題一：直射點(diǎn)與所在半球同側(cè)的情況；（夏半年） 問(wèn)題二：直射點(diǎn)與所在半球異側(cè)的情況；（冬半年） 問(wèn)題三：晨昏圈與緯線圈切點(diǎn)位置的太陽(yáng)高度角； 問(wèn)題四：正午太陽(yáng)高度角與直射點(diǎn)的關(guān)系； 問(wèn)題五：利用公式如何求算季節(jié)變化和緯度變化？ 問(wèn)題六：各個(gè)緯度帶的極值分析 緯度帶（以北半球?yàn)槔? 緯度帶內(nèi)正午太陽(yáng)高度角極值變化規(guī)律 極圈以內(nèi) 太陽(yáng)直射北回歸線最大，冬至日最??； 極圈和回歸線之間的地區(qū) 太陽(yáng)直射北回歸線最大，冬至日最小； 回歸線之間的地區(qū) 太陽(yáng)直射本緯度最大，冬至日最小。 3．正午太陽(yáng)高度的變化 (1)太陽(yáng)高度與正午太陽(yáng)高度 ①太陽(yáng)高度(太陽(yáng)高度角)：太陽(yáng)光線與地平面之間的夾角。在晝半球上的各地，太陽(yáng)高度總是大于0,即太陽(yáng)在地平線之上；在晨昏線上的各地，太陽(yáng)高度角等于0，即太陽(yáng)正好位于地平線上；夜半球上的各地，太陽(yáng)高度小于0,即太陽(yáng)位于地平線之下。 ②正午太陽(yáng)高度：是一天內(nèi)太陽(yáng)高度的最大值，地方時(shí)為12點(diǎn)時(shí)(當(dāng)?shù)卣?太陽(yáng)最高。直射點(diǎn)(正午)太陽(yáng)高度為90，正午太陽(yáng)高度由太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線向南北兩側(cè)逐漸降低。(注意：同一緯線上各點(diǎn)正午時(shí)太陽(yáng)高度相同) ③某一時(shí)刻，太陽(yáng)高度相同的點(diǎn)有無(wú)數(shù)個(gè)，即以直射點(diǎn)為圓心，以（90－高度角）的角距離為半徑的圓。 ④某一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度相同的點(diǎn)可能有兩個(gè)，也有可能只有一個(gè)。（位于同一經(jīng)線上，與直射緯線之間的角距離相同）。 (2)正午太陽(yáng)高度的時(shí)空規(guī)律總結(jié) ①緯度分布規(guī)律：（如圖4-19） 春秋二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減。 夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。 冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。 ②季節(jié)變化規(guī)律：（如圖4-20） 北回歸線以北，夏至日前后正午太陽(yáng)高度達(dá)最大值，冬至日前后達(dá)最小值。南回歸線以南則相反。南北回歸線之間地帶，太陽(yáng)每年直射兩次。 (3)正午太陽(yáng)高度計(jì)算： 某地、某日正午太陽(yáng)高度H＝90—緯度差 說(shuō)明：“緯度差”指該地所在緯線與該日直射點(diǎn)所在緯線之間的緯度距離。 (4）正午太陽(yáng)高度角問(wèn)題的綜合應(yīng)用: ①陽(yáng)光照射方向、日影的長(zhǎng)短的問(wèn)題 [經(jīng)典例題10]圖4-21是我國(guó)北京某一窗戶朝南的房屋和地球公轉(zhuǎn)示意圖。讀圖回答下列問(wèn)題： （1）地球公轉(zhuǎn)到圖中________位置時(shí)，正午射進(jìn)屋內(nèi)的陽(yáng)光面積可達(dá)一年中最大。 （2）地球從A公轉(zhuǎn)到C位置時(shí)，正午屋內(nèi)的光照面積的變化情況是_______________ __________________。 （3）地球公轉(zhuǎn)到B位置時(shí)，北京日出時(shí)刻太陽(yáng)在________方向，日落時(shí)刻太陽(yáng)在________方向。 （4）一年中每日正午時(shí)刻該房屋的陰影朝向規(guī)律是________________________。 【解析】解答本題的依據(jù)是正確理解太陽(yáng)高度角的變化規(guī)律。首先判斷地球處于A、B、C、D四點(diǎn)時(shí)的日期分別是3月21日、6月22日、9月23日、12月22日，進(jìn)一步分析：6月22日，正午太陽(yáng)高度角達(dá)一年中最大值，光照面積最??；12月22日，正午太陽(yáng)高度角達(dá)一年中最小值，光照面積最大，因此可以得出第（1）、（2）題的答案。地球公轉(zhuǎn)到B位置時(shí)，北京晝最長(zhǎng)夜最短，太陽(yáng)在6：00前日出，在東偏北的方向升起；太陽(yáng)在18：00后日落，在西偏北的方向日落。由于北京位于北回歸線以北，一年中正午時(shí)刻太陽(yáng)直射點(diǎn)總是在其正南方，因此影子也總是向正北方向。 【答案】（1）D （2）由大變小，再由小變大 （3）東北；西北 （4）都朝正北方 ②樓房間距的問(wèn)題： 北回歸線以北地區(qū)建房時(shí)，為保證一樓全年均有陽(yáng)光照到，兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系如圖4－22所示，(H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度)L應(yīng)大于等于hcotH。 ③熱水器的角度問(wèn)題： 太陽(yáng)能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽(yáng)高度的余角。如圖４－23所示，α+H＝90時(shí)效果最佳。 [經(jīng)典例題11] 近年來(lái)，我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來(lái)越多的居民喬遷新居，居住條件和環(huán)境條件顯著改善。請(qǐng)讀下圖，運(yùn)用以下公式及相關(guān)知識(shí)回答（1）～（3）題。 ① 某地正午太陽(yáng)高度的大小：H＝90-∣φ-δ∣式中：H為正午太陽(yáng)高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥龋≌?；δ為太?yáng)直射點(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值。 ② tan35≈0．7 tan45≈1 tan60≈1．732 （1）房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在某城市（北緯30）建了兩幢商品住宅樓（上圖），某戶居民買(mǎi)到了北樓一樓一層的一套房子。請(qǐng)問(wèn)，該房子一年中正午太陽(yáng)光線被南樓擋住的時(shí)間大約是（ ） A 1個(gè)月 B 3個(gè)月 C 6個(gè)月 D 9個(gè)月 （2）為避免糾紛，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商在建樓時(shí)，應(yīng)該使北樓所有朝南房屋在正午時(shí)終年都能被陽(yáng)光直接照射。那么在兩幢樓房間距不變的情況下，南樓的高度最高約為（ ） A 20米 B 30米 C 40米 D 50米 634′ （3）若其中某房主欲安置一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，為了獲得最多的太陽(yáng)光熱，提高利用效率，需根據(jù)太陽(yáng)高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，那么日照?qǐng)D與熱水器安置方式不合理的是（ ） 【解析】第（1）題，解答此題的關(guān)鍵是充分利用圖中和文中的信息，特別是要先根據(jù)圖中的樓高和樓間距直接算出要保證北樓陽(yáng)光不被遮擋的最低太陽(yáng)高度為tanα=6940=1．725，再由題中提供的信息②可知H=60時(shí)，太陽(yáng)直射在赤道上。故推算出陽(yáng)光被擋時(shí)間為6個(gè)月。 第（2）題，根據(jù)提供的公式先算出當(dāng)?shù)匾荒曛凶畹偷恼缣?yáng)高度角為90-（30+23．5）=36．5，與提供的tan35=0．7最接近，由樓間距不變（40米）可計(jì)算出南樓的高度約 40tan35，即約為30米。第（3）本題要明白吸收板與樓頂平面的夾角應(yīng)等于直射點(diǎn)與所在地緯距的原理。 【答案】（1）C （2）B （3）D 補(bǔ)充：二分二至日全球的晝長(zhǎng)和正午太陽(yáng)高度分布相關(guān)變式圈 A．冬至日全球的晝長(zhǎng)和正午太陽(yáng)高度分布B．夏至日全球的晝長(zhǎng)和正午太陽(yáng)高度分布 C．春分日和秋分日全球的晝長(zhǎng)和正午太陽(yáng)高度分布 第六課時(shí) 晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律 六、主要由地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義之晝夜長(zhǎng)短變化： (1)晝夜長(zhǎng)短的判讀 晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分，晝弧和夜弧的長(zhǎng)短決定晝長(zhǎng)與夜長(zhǎng)?；￠L(zhǎng)15為1小時(shí)。在日照?qǐng)D中，常常畫(huà)出經(jīng)線，上圖中相鄰兩條經(jīng)線經(jīng)度差為30，地方時(shí)相差2小時(shí)。晝夜的時(shí)間長(zhǎng)短可通過(guò)讀經(jīng)度差數(shù)得出。 (2)晝夜長(zhǎng)短時(shí)空規(guī)律總結(jié) ①緯度分布規(guī)律總結(jié)： a．(赤道處始終晝夜平分；春分日、秋分日全球各地晝夜平分。 b．同一緯線上各點(diǎn)晝夜長(zhǎng)短相同；南北半球同緯度晝夜長(zhǎng)短相反。 c．太陽(yáng)直射點(diǎn)所在半球晝長(zhǎng)夜短，且緯度越高，晝?cè)介L(zhǎng)，另一半球相反。 d．太陽(yáng)直射點(diǎn)在赤道與南、北(南北回歸線之間)往返移動(dòng)，極晝、極夜現(xiàn)象范圍也經(jīng)歷了不斷擴(kuò)大、縮小的過(guò)程。 ②季節(jié)變化規(guī)律圖示：(以北半球?yàn)槔? (3)晝夜長(zhǎng)短與日出日落時(shí)刻 一個(gè)地區(qū)一天的日出和日落時(shí)間反映了該日的晝夜長(zhǎng)短狀況，一天中上午和下午的時(shí)間是等長(zhǎng)的，因此已知某地一天的晝長(zhǎng)可求出該日的日出、日落時(shí)間，其方法為： 日出時(shí)間＝12－晝長(zhǎng)/2 日落時(shí)間＝12＋晝長(zhǎng)/2 （4）常見(jiàn)的太陽(yáng)光照示意圖： （5）常見(jiàn)日照?qǐng)D的判讀 ①確定南、北極：在側(cè)視圖上，通常是上北下南；從自轉(zhuǎn)方向上看，逆時(shí)針自轉(zhuǎn)者為北極，順時(shí)針自轉(zhuǎn)者為南極。 ②確定太陽(yáng)直射點(diǎn)位置：太陽(yáng)直射點(diǎn)是晝半球的中心點(diǎn)。 ③確定特殊點(diǎn)的地方時(shí)：晨線與赤道交點(diǎn)的地方時(shí)為6時(shí)；昏線與赤道交點(diǎn)的地方時(shí)為18時(shí)；太陽(yáng)直射點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)為12時(shí)，與此正相對(duì)經(jīng)線的地方時(shí)為0時(shí)。 ④確定太陽(yáng)出沒(méi)時(shí)刻：某地日出時(shí)刻是該地所在緯線與晨線交點(diǎn)的時(shí)刻；日沒(méi)時(shí)刻是該地所在緯線與昏線交點(diǎn)的時(shí)刻。赤道上全年都是6時(shí)日出，18時(shí)日落；在極晝、極夜的區(qū)域則沒(méi)有日出、日落現(xiàn)象。 ⑤確定晝夜長(zhǎng)短：由晨昏線分割的同一緯線上晝弧與夜弧的長(zhǎng)短決定晝長(zhǎng)和夜長(zhǎng)，可以通過(guò)讀經(jīng)度差數(shù)進(jìn)行判斷。 ⑥確定太陽(yáng)高度：正午太陽(yáng)高度以直射點(diǎn)為中心向南北兩側(cè)逐漸遞減，各地正午太陽(yáng)高度等于90度減去該地緯度與太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度的差。晨昏線上的太陽(yáng)高度為0。 [經(jīng)典例題12]讀圖4-7，回答： （l）當(dāng)AB為晨線時(shí)，此日是 前后，判斷理由是 。 （2）當(dāng)DF為昏線，此日太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度位置是 。 （3）當(dāng)AC為晨線時(shí)，此日是 節(jié)氣； 當(dāng)DE為昏線時(shí)，此日是 節(jié)氣；當(dāng)AD為晨線時(shí)，此日是 節(jié)氣。 （4）若DE為晨線時(shí)，此刻北京時(shí)間是 點(diǎn)；當(dāng)北京時(shí)間是8點(diǎn)正，DF是 線。 （5）當(dāng)H處正午太陽(yáng)高度為6634′，G處區(qū)時(shí)為6點(diǎn)則此時(shí)昏線是 、 。 【解析】此圖是圓柱投影圖，比較抽象，不易判讀。解題時(shí)應(yīng)切實(shí)根據(jù)晨昏線的概念，確定圖上白晝和黑夜的范圍，根據(jù)赤道上晝夜平分，日出、日落的時(shí)間分別為6點(diǎn)和18點(diǎn)，就能順利解答此題。 [經(jīng)典例題13]我國(guó)沿海某省一個(gè)課外小組某日測(cè)得當(dāng)?shù)厝粘?、日落時(shí)間分別為北京時(shí)間6：40、16：40。據(jù)此回答①～③題。 ①該地的經(jīng)度約為 （ ） A．120E B．125E C．115E D． 110E ②該日可能在 （ ） A．11月 B． 9月 C．7月 D．5月 ③該月可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （ ） A．南海海水經(jīng)馬六甲海峽流向印度洋　　　　B．印度洋海水經(jīng)馬六甲海峽流向南海 C．拉普拉塔河進(jìn)入枯水期　　　　　　　　　D．印度河進(jìn)入豐水期 圖4-18 【解析】第①題由日出日落時(shí)間求出晝長(zhǎng)為10小時(shí)，則該地日出地方時(shí)為(12—10／2＝7)7點(diǎn)日出，當(dāng)7點(diǎn)時(shí)，北京時(shí)間為6：40，則該地在120E以東，比北京時(shí)間早20分鐘，每4分鐘1，共５，則該地的經(jīng)度為125E。第②題，由晝長(zhǎng)為10小時(shí)，得出該地晝短夜長(zhǎng)(北半球)，故太陽(yáng)直射南半球，結(jié)合選項(xiàng)，只有11月份太陽(yáng)直射在南半球。第③題，11月份為北半球的冬半年，南海、北印度洋地區(qū)盛行東北季風(fēng)，使海水由馬六甲海峽流向印度洋。拉普拉塔河位于南美洲，屬于亞熱帶濕潤(rùn)氣候，此時(shí)該河是豐水期。而此時(shí)南亞地區(qū)是旱季，印度河進(jìn)入枯水期。 【答案】①B ②A ③A [經(jīng)典例題14] 如圖是整個(gè)晝半球俯視圖，C點(diǎn)晝長(zhǎng)為8小時(shí)。 ①此日正確的敘述 （ ） A．地球位于近日點(diǎn)附近 B．表示春、秋分 C．太陽(yáng)直射點(diǎn)將向北移動(dòng) D．印度洋季風(fēng)洋流呈順時(shí)針 ②關(guān)于D點(diǎn)正確的敘述是 （ ） A．經(jīng)度為20W B．晝長(zhǎng)小于12小時(shí) C．位于昏線上 D．正午太陽(yáng)高度一定大于B點(diǎn) ③關(guān)于E點(diǎn)的正確敘述是 （ ） A．位于澳大利亞大陸 B．位于開(kāi)普敦的西南 C．位于北美洲 D．位于馬來(lái)群島上 ④B、E兩點(diǎn)的晝長(zhǎng)分別是 、 。 【解析】第①題，此圖關(guān)鍵要看出A點(diǎn)在晨昏線上且緯度是南緯6634′，則圖示方向?yàn)樯夏舷卤保唤又芸闯鰰兊闹行狞c(diǎn)在北半球，則此日為北半球的夏季，且為夏至日，直射點(diǎn)將向南移動(dòng)，北印度洋洋流呈順時(shí)針。第②題由于此日不是春秋分，故晨昏線與經(jīng)線圈不重合，所以不能根據(jù)C點(diǎn)的經(jīng)度來(lái)判斷D點(diǎn)經(jīng)度；由于D點(diǎn)在北半球，此日晝長(zhǎng)夜短；正午大陽(yáng)高度不一定欠于B點(diǎn)。第③題E點(diǎn)在赤道上，故不可能是AC，根據(jù)C的經(jīng)度應(yīng)該在160E附近，排除B。第④題B為極晝，D在赤道上。 【答案】 ①D ②C ③D ④24小時(shí) 12小時(shí) 七．四季更替 ①?gòu)奶煳乃募荆合募揪褪且荒曛邪讜冏铋L(zhǎng)、正午太陽(yáng)高度最高的季節(jié)。 黃赤交角是影響天文四季的直接原因。這是因?yàn)椋? ②北溫帶氣候四季包含的月份：春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月） ③我國(guó)傳統(tǒng)四季：以24節(jié)氣中的立春、立夏、立秋、立冬為起點(diǎn)。地球在公轉(zhuǎn)軌道上的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生天氣和季節(jié)的有規(guī)律變化，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中農(nóng)民依此進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有如：“谷雨前后種瓜點(diǎn)豆”的諺語(yǔ)。 ④西方四季：春分、夏至、秋分、冬至為起點(diǎn)。比我國(guó)天文四季晚一個(gè)半月。