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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，尤其是日照圖，考查地球自轉(zhuǎn)與經(jīng)度變化、時(shí)間計(jì)算、晝夜長短、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，掌握晝夜長短的變化規(guī)律。 5．理解正午太陽高度大小的時(shí)空分布規(guī)律，了解正午太陽高度的計(jì)算方法。 6．理解晝夜長短、正午太陽高度與四季、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圖示考查季節(jié)判斷、地球上日照狀況(晝夜長短、正午太陽高度)。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、太陽光照圖、區(qū)時(shí)的計(jì)算等基礎(chǔ)知識(shí)，特別是光照圖的判斷、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．太陽光照圖的判讀 2．地方時(shí)和區(qū)時(shí)的計(jì)算 3．晝夜長短的變化規(guī)律 4．正午太陽高度變化及應(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)太陽日，自轉(zhuǎn)360 59′，24小時(shí)，是日常所用周期 太陽 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)離開原地，E1到E2是地球一天中公轉(zhuǎn)的弧長，但是，此弧長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。 太陽日：即地球從E1到E2沒有完成以太陽為參照物的周期運(yùn)動(dòng)，至E3P點(diǎn)才再次與太陽重合，就地球自轉(zhuǎn)而言，旋轉(zhuǎn)了360 59′，稱一個(gè)太陽日周期為24小時(shí)。太陽日是生活周期，古人云：日出而作日沒而息。 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 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)（太陽日） (1)恒星年，公轉(zhuǎn)3600，365天6時(shí)9分10秒。 (2)回歸年，太陽直射點(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)過晨昏線進(jìn)入晝半球的是晨線，按地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)過晨昏線進(jìn)入夜半球的是昏線。如圖4-6。 ①在晨昏線上各地，太陽高度為0； ②太陽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)間里太陽只能照亮地球的一半，從而產(chǎn)生晝半球和夜半球。即使沒有地球自轉(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)置國際日期變更線？兩種日界線的差異。 圖4-9 [經(jīng)典例題3] 某天文興趣小組在M地用量角器測量北極星的高度(如圖4-9)。次日，當(dāng)太陽位于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）在圖上畫出位于東半球、晝夜等長的一點(diǎn)A。 （2）A地日期為________月________日。 （3）A地地方時(shí)應(yīng)為________時(shí)________分至________時(shí)________分之間。 【解析】此題著重考查學(xué)生對日照圖的判讀能力和時(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，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，赤道上無偏向。（如圖4-11） （2）意義：對風(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) 測日影，定經(jīng)度 （活動(dòng)） 【知識(shí)梳理】 地球 陽 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 影長的晝變化 S 圓圈表示當(dāng)?shù)氐仄饺? 陽光 物高 太陽高度 影長 地平面 一、方法：在一天中，當(dāng)標(biāo)桿的影長為最短時(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，運(yùn)用地理原理求算當(dāng)?shù)亟?jīng)度約數(shù)以及當(dāng)日正午太陽高度。 二、原理：以測量地地方時(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，求測量地與120E之間的經(jīng)度差。 三、步驟：觀察（或者推測、推斷）日影最短（此時(shí)為測量地點(diǎn)地方時(shí)12時(shí)）→記錄日影最短時(shí)北京時(shí)間（此為測量地經(jīng)度為12時(shí)時(shí)，120E的地方時(shí)）→在中國領(lǐng)土范圍內(nèi)求算測量地的經(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)，并提高測量地精度。 （1）加長日影桿；使誤差的數(shù)值相對變得可以忽略不計(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)】探究新的測量方案 1、用指南針測出南北方向，當(dāng)太陽位于正南方向時(shí)確定正午。2、利用日出、日落的角平分線來確定正午。3、通過北極星（前一天晚上）確定南北方向。4、手表和太陽定向。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影的方法，逐日測算正午太陽高度。如圖2—1—13所示，垂直豎立一根2米長的竿OP，正午時(shí)測得竿影長OP′，通過tga=OP/OP′算出正午太陽高度α。據(jù)此回答1～4題。 1、該小組每天量測影長時(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)行觀測時(shí)，下列城市中即將迎來旭日東升的是（　　 ） 　　 A．英國倫敦　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)一年多的竿影長度變化圖。圖中反映3月21日竿影長度的點(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)，位于長沙市中心的人看太陽的方向在（ ） 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)，也就是太陽位于東經(jīng)120o的正南方位，長沙位于東經(jīng)113o是東經(jīng)120o的西邊，所以，位于長沙市中心的人看太陽的方向在東南方；也可以理解成，“北京時(shí)間為正午12點(diǎn)時(shí)”長沙的地方時(shí)約為11：32分，當(dāng)長沙地方時(shí)為12點(diǎn)時(shí)太陽位于正南方，不到12點(diǎn)則長沙太陽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 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)（太陽日） (1)恒星年，公轉(zhuǎn)3600，365天6時(shí)9分10秒。 (2)回歸年，太陽直射點(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?，太陽直射點(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從圖中可以看出：半個(gè)地球被經(jīng)線平均分成了六份，由此可推每兩條相鄰經(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)線相對的經(jīng)線(大陽直射的經(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)?，則下列說法正確的是 ( ) A．北京與紐約的晝夜長短一樣 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高度： 1．太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)的影響：使地球表面接受到的太陽輻射能量，因時(shí)因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化來定性描述。如圖4-16。 2．認(rèn)識(shí)正午太陽高度的幾何關(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。太陽直射光線的延長線是通過地心的射線，其與地球表面的交點(diǎn)為太陽直射點(diǎn)。則當(dāng)F為太陽直射點(diǎn)，太陽直射北回歸線，作圖表示此時(shí)北京的正午太陽高度角，經(jīng)過計(jì)算為73.5；當(dāng)M為太陽直射點(diǎn)，太陽直射赤道，作圖表示此時(shí)北京的正午太陽高度角，經(jīng)過計(jì)算為50；E′當(dāng)為太陽直射點(diǎn)，太陽直射南回歸線，作圖表示此時(shí)北京的正午太陽高度角，經(jīng)過計(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，作A點(diǎn)的切線PQ（在A點(diǎn)處與OA垂直）；（2）經(jīng)過A點(diǎn)作直射光線的平行線RT表示太陽光線；（３）∠RAQ為正午太陽高度角。 總結(jié)公式：正午太陽高度角就可用公式求出；如果實(shí)地測量的時(shí)間在兩分（太陽直射點(diǎn)緯度為0）或兩至日（太陽直射點(diǎn)緯度為北緯或南緯23。5），完全可用正午太陽高度的計(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，我們就要查對天文年歷表，得出當(dāng)天太陽直射點(diǎn)緯度。 3. 正午太陽高度的計(jì)算公式的推導(dǎo) 探究規(guī)律：A．離太陽直射點(diǎn)越近，太陽高度角越大；反之，離太陽直射點(diǎn)越遠(yuǎn)，太陽高度角越小。B．正午太陽高度角與直立物體的高度和陰影長度之間的三角函數(shù)：tgH＝物高/影長，物影長度同太陽高度角成反比。C．相對某個(gè)緯度而言，物體陰影朝向、太陽在天空中的方位，分別在觀察員頭頂?shù)南喾磧蓚?cè)。D．正午太陽高度是一日內(nèi)最大的太陽高度，反映了太陽輻射的強(qiáng)弱。 4. 正午太陽高度的計(jì)算之課堂演練（P24,表格《查閱地圖冊，利用公式進(jìn)行計(jì)算》） 問題一：直射點(diǎn)與所在半球同側(cè)的情況；（夏半年） 問題二：直射點(diǎn)與所在半球異側(cè)的情況；（冬半年） 問題三：晨昏圈與緯線圈切點(diǎn)位置的太陽高度角； 問題四：正午太陽高度角與直射點(diǎn)的關(guān)系； 問題五：利用公式如何求算季節(jié)變化和緯度變化？ 問題六：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)正午太陽高度角極值變化規(guī)律 極圈以內(nèi) 太陽直射北回歸線最大，冬至日最??； 極圈和回歸線之間的地區(qū) 太陽直射北回歸線最大，冬至日最??； 回歸線之間的地區(qū) 太陽直射本緯度最大，冬至日最小。 3．正午太陽高度的變化 (1)太陽高度與正午太陽高度 ①太陽高度(太陽高度角)：太陽光線與地平面之間的夾角。在晝半球上的各地，太陽高度總是大于0,即太陽在地平線之上；在晨昏線上的各地，太陽高度角等于0，即太陽正好位于地平線上；夜半球上的各地，太陽高度小于0,即太陽位于地平線之下。 ②正午太陽高度：是一天內(nèi)太陽高度的最大值，地方時(shí)為12點(diǎn)時(shí)(當(dāng)?shù)卣?太陽最高。直射點(diǎn)(正午)太陽高度為90，正午太陽高度由太陽直射點(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)太陽高度相同) ③某一時(shí)刻，太陽高度相同的點(diǎn)有無數(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，太陽每年直射兩次。 (3)正午太陽高度計(jì)算： 某地、某日正午太陽高度H＝90—緯度差 說明：“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）正午太陽高度角問題的綜合應(yīng)用: ①陽光照射方向、日影的長短的問題 [經(jīng)典例題10]圖4-21是我國北京某一窗戶朝南的房屋和地球公轉(zhuǎn)示意圖。讀圖回答下列問題： （1）地球公轉(zhuǎn)到圖中________位置時(shí)，正午射進(jìn)屋內(nèi)的陽光面積可達(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)刻太陽在________方向，日落時(shí)刻太陽在________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，正午太陽高度角達(dá)一年中最大值，光照面積最??；12月22日，正午太陽高度角達(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)，北京晝最長夜最短，太陽在6：00前日出，在東偏北的方向升起；太陽在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樓房間距的問題： 北回歸線以北地區(qū)建房時(shí)，為保證一樓全年均有陽光照到，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柛叨?L應(yīng)大于等于hcotH。 ③熱水器的角度問題： 太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(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，我國房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環(huán)境條件顯著改善。請讀下圖，運(yùn)用以下公式及相關(guān)知識(shí)回答（1）～（3）題。 ① 某地正午太陽高度的大?。篐＝90-∣φ-δ∣式中：H為正午太陽高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥?，取正值；δ為太陽直射點(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝?fù)值。 ② tan35≈0．7 tan45≈1 tan60≈1．732 （1）房地產(chǎn)開發(fā)商在某城市（北緯30）建了兩幢商品住宅樓（上圖），某戶居民買到了北樓一樓一層的一套房子。請問，該房子一年中正午太陽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)太陽能熱水器，為了獲得最多的太陽光熱，提高利用效率，需根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，那么日照圖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光不被遮擋的最低太陽高度為tanα=6940=1．725，再由題中提供的信息②可知H=60時(shí)，太陽直射在赤道上。故推算出陽光被擋時(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柛叨冉菫?0-（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和正午太陽高度分布相關(guān)變式圈 A．冬至日全球的晝長和正午太陽高度分布B．夏至日全球的晝長和正午太陽高度分布 C．春分日和秋分日全球的晝長和正午太陽高度分布 第六課時(shí) 晝夜長短的變化規(guī)律 六、主要由地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義之晝夜長短變化： (1)晝夜長短的判讀 晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分，晝弧和夜弧的長短決定晝長與夜長。弧長15為1小時(shí)。在日照圖中，常常畫出經(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)間長短可通過讀經(jīng)度差數(shù)得出。 (2)晝夜長短時(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)晝夜長短相同；南北半球同緯度晝夜長短相反。 c．太陽直射點(diǎn)所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長，另一半球相反。 d．太陽直射點(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、縮小的過程。 ②季節(jié)變化規(guī)律圖示：(以北半球?yàn)槔? (3)晝夜長短與日出日落時(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短狀況，一天中上午和下午的時(shí)間是等長的，因此已知某地一天的晝長可求出該日的日出、日落時(shí)間，其方法為： 日出時(shí)間＝12－晝長/2 日落時(shí)間＝12＋晝長/2 （4）常見的太陽光照示意圖： （5）常見日照圖的判讀 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確定太陽直射點(diǎn)位置：太陽直射點(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)；太陽直射點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)為12時(shí)，與此正相對經(jīng)線的地方時(shí)為0時(shí)。 ④確定太陽出沒時(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)域則沒有日出、日落現(xiàn)象。 ⑤確定晝夜長短：由晨昏線分割的同一緯線上晝弧與夜弧的長短決定晝長和夜長，可以通過讀經(jīng)度差數(shù)進(jìn)行判斷。 ⑥確定太陽高度：正午太陽高度以直射點(diǎn)為中心向南北兩側(cè)逐漸遞減，各地正午太陽高度等于90度減去該地緯度與太陽直射點(diǎn)緯度的差。晨昏線上的太陽高度為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]我國沿海某省一個(gè)課外小組某日測得當(dāng)?shù)厝粘觥⑷章鋾r(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，由晝長為10小時(shí)，得出該地晝短夜長(北半球)，故太陽直射南半球，結(jié)合選項(xiàng)，只有11月份太陽直射在南半球。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．晝長小于12小時(shí) C．位于昏線上 D．正午太陽高度一定大于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．位于開普敦的西南 C．位于北美洲 D．位于馬來群島上 ④B、E兩點(diǎn)的晝長分別是 、 。 【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?；接著能看出晝的中心點(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)度來判斷D點(diǎn)經(jīng)度；由于D點(diǎn)在北半球，此日晝長夜短；正午大陽高度不一定欠于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從天文四季：夏季就是一年中白晝最長、正午太陽高度最高的季節(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。 ④西方四季：春分、夏至、秋分、冬至為起點(diǎn)。比我國天文四季晚一個(gè)半月。