第三課時地球公轉的地理意義 第一章行星地球 學習目標定位一 課程標準分析地球運動的地理意義 二 學習目標1 知道五帶的劃分及特點 四季的天文含義 2 理解晝夜長短和正午太陽高度的變化規律 太陽直射點的移動與晝夜長短和正午太陽高度變化的關系 重點 難點 3 能夠運用正午太陽高度的變化規律解釋樓間距 太陽能熱水器傾角等問題 會分析與季節變化有關的自然現象 重點 難點 一 晝夜長短和正午太陽高度的變化1 晝夜長短的變化 以北半球為例 越長 越短 越短 越長 等長 2 正午太陽高度的變化 1 空間 緯度 變化規律 由太陽直射點向南 北兩側 2 時間 季節 變化規律 以北半球為例 遞減 特別提醒 正午太陽高度 與 太陽高度 太陽直射 的區別與聯系 1 太陽高度是指太陽入射光線與觀測者所在地平面的夾角 2 太陽入射光線與地平面夾角為90 時 稱為太陽直射 3 一日中太陽高度的最大值即為正午太陽高度 4 若太陽高度 90 必須同時滿足 時間 地點 兩個條件 時間為當地正午 地方時12點 地點為直射點 思考1 夏至日時 北半球各地正午太陽高度都達到了一年中的最大值嗎 為什么 提示 不是 赤道與北回歸線之間的地區有太陽直射 直射時正午太陽高度最大 而非在夏至日時 二 四季更替和五帶1 四季更替 1 成因 2 劃分 最長 最高 最短 最低 2 五帶 1 劃分依據 總量從低緯度向高緯度遞減 2 五帶的劃分 太陽輻射 思考2 五帶的范圍跟黃赤交角的度數有什么關聯性 如果黃赤交角的度數變大或變小 五帶的范圍將會發生怎樣的改變 提示 以北半球為例 熱帶和寒帶的范圍都等于黃赤交角的度數 溫帶的范圍等于90 減去兩個黃赤交角的度數 南半球同理 如果黃赤交角的度數變大 熱帶和寒帶范圍變大 溫帶范圍變小 反之亦然 探究一晝夜長短的變化互動探究讀教材圖1 23 北半球二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布 完成下列問題 1 分析a b c三圖中哪個緯度的晝長最長 晝長的緯度分布有什么規律 2 太陽直射點與所在半球的晝夜長短有什么關系 3 一年中全球晝夜等長的地區在哪里 提示 1 a圖 北半球各緯度的晝長達到一年中最大值 越往北晝越長 北極圈及以北地區出現極晝 b圖 南半球各緯度的晝長達到一年中最大值 越往南晝越長 南極圈及以南地區出現極晝 c圖 全球晝夜平分 2 太陽直射點所在的半球 其晝長大于夜長 3 赤道 疑難突破1 晝夜長短的一般變化黃赤交角的存在 使得地球在運動過程中 除赤道外的其他地方 晝夜長短都在變化 具體情況如下圖所示 2 晝夜長短的潛在規律 1 太陽直射點與晝夜長短變化的關系 太陽直射點所在的半球 晝長夜短 緯度越高 晝越長 極圈內出現極晝現象 另一半球的晝夜長短情況與之相反 太陽直射點的緯度越高 即越接近夏至日或冬至目 地球上各地晝夜相差越大 出現極晝 極夜的范圍越大 太陽直射點向哪個方向 北方 南方 移動 哪個半球晝變長 夜變短 2 緯度與晝夜長短變化的關系緯度越高 晝夜長短變化的幅度越大 赤道地區 全年晝夜長短無變化 3 晝夜等長 有兩種情況 無論時間怎么變 地方不變 赤道上 全年晝夜等長 無論地方怎么變 時間不變 春秋分日 全球各地晝夜等長 4 極圈內的極晝 極夜情況 從空間分布來看 極圈內緯度越高 極晝和極夜的天數越多 極點半年極晝 半年極夜 極圈一天極晝 一天極夜 從時間變化來看 越靠近春分和秋分 極晝和極夜的范圍越小 越靠近夏至和冬至 極晝和極夜的范圍越大 3 晝夜長短的計算 1 晝弧 夜弧計算法在光照圖中 根據某緯線上晝弧 夜弧所占的經度數 按15 小時可推算出某日某地的晝長和夜長 3 根據對稱規律計算同一緯線上的地區 晝長相同 夜長相同 南北半球緯度數相同的地區 晝長 夜長相反 如30 n的晝長等于30 s的夜長 30 n的夜長等于30 s的晝長 如圖所示 典題例練讀不同地點晝長隨季節 北半球 變化統計曲線圖 回答下列問題 1 判定a c d三地的地理緯度 a c d 2 晝夜長短隨季節而變化 但 填圖中字母 地區例外 這里晝夜 3 從a到d的四幅圖中可以發現 晝夜長短變化幅度的規律是 解析 本題是以坐標圖的形式考查晝夜長短的變化規律 抓住橫坐標的節氣與縱坐標的晝長時間之間的對應關系 第 1 題 讀圖可知 a地全年晝夜平分 應位于赤道上 b地冬至日白晝最長 應位于南半球 c地冬至日出現極晝 應位于66 34 s上 d地從春分到秋分極晝 從秋分到春分極夜 應位于北極點上 由此可判斷出a c d三地的地理緯度 第 2 題 赤道地區全年晝夜平分 第 3 題 結合圖不難發現 緯度越高 晝夜長短變化幅度越大 答案 1 0 66 34 s90 n 2 a平分 3 緯度越高 晝夜長短的變化幅度越大 探究二正午太陽高度及應用互動探究下圖是某房地產公司在青島市 約36 n 開發的一梯兩戶式多層商品房平面示意圖和地球公轉示意圖 讀圖完成下列問題 1 該幢商品房陽臺朝向為 南或北 方 這樣設計的目的是 2 若在該樓的南面再建一幢新樓 并要求新樓全年不能遮擋北樓底層的陽光 那么設計時需要考慮哪些因素 3 當地球公轉到a位置時 太陽直射點的緯度為 此時北半球的節氣為 4 當地球從a公轉到c位置時 正午屋內的光照面積的變化情況是 從c公轉到d時 聊城的晝夜長短情況是 提示 1 南為了獲得更多的太陽光照 2 兩樓的間距 冬至日的正午太陽高度 3 23 26 n夏至 4 由小變大晝短夜長 疑難突破1 正午太陽高度 也就是太陽直射當地經線時的太陽高度 此時當地的地方時為12時 如下圖所示 2 正午太陽高度的變化 1 正午太陽高度隨緯度的變化地球上 同一緯線上正午太陽高度相同 太陽直射的緯線正午太陽高度為90 從直射點向南北兩側正午太陽高度逐漸減小 春秋二分 由赤道向南北兩側遞減 夏至日 由北回歸線向南北兩側遞減 冬至日 由南回歸線向南北兩側遞減 2 正午太陽高度的季節變化 3 正午太陽高度的應用 1 確定地方時 當某地太陽高度達一天中的最大值時 日影最短 當地的地方時是12時 2 確定房屋的朝向 在北回歸線以北地區 正午太陽位于南方 房屋朝南 在南回歸線以南地區 正午太陽位于北方 房屋朝北 4 計算樓距 一般來說 緯度較低的地區 樓距較近 緯度較高的地區 樓距較遠 解題關鍵是計算當地冬至日的正午太陽高度 并計算影長 以我國為例 見下圖 南樓高度為h 該地冬至日正午太陽高度為h 則最小樓間距l為 l h coth 5 太陽能熱水器的角度問題 太陽能熱水器的集熱板要根據正午太陽高度的季節變化來調整角度 集熱板與地面之間的夾角 應等于當天正午太陽高度的余角 如下圖所示 h 90 時效果最佳 太陽能熱水器的安裝傾角二兩點緯度差 即當地緯度和太陽直射點緯度的差值 方法突破正午太陽高度 h 的計算公式 h 90 兩點緯度差 兩點 指觀測點 太陽直射點 若兩點同在北 南 半球 兩點緯度差為大數減去小數 若兩點分屬于南北半球 兩點緯度差為兩點的緯度之和 典題例練讀 地正午太陽高度角年變化圖 完成下列問題 1 地的緯度由高到低的順序是 a b c d 2 p和q的數值分別為 3 若下圖中的地形剖面為36 34 s緯