第三节 地球的运动

课件54张PPT。第3课时
昼夜长短和正午太阳高度的变化　四季更替和五带一、昼夜长短和正午太阳高度的变化
1.昼夜长短的变化（以北半球为例）：越长越短越短越长等长2.正午太阳高度的变化：
（1）空间（纬度）变化：由___________向南、北两侧递减。
（2）时间（季节）变化。南半球各纬度南回归线及其以南各纬度太阳直射点赤道二、四季更替和五带
1.四季更替：
（1）形成原因。昼夜长短时间（2）四季划分。最长最高最短最低6、7、8月12、1、2月2.五带：
（1）划分依据：太阳辐射总量从_______向_______呈有规律的递减。低纬度高纬度（2）具体范围。北温带热带南温带【微点拨】
1.昼长：从日出经中午到日落之间的时间长度，北半球的昼长在夏至日时最长，冬至日时最短，春秋分时为12小时。
2.正午太阳高度与太阳高度的区别：太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角为太阳高度，一日中太阳高度的最大值为正午太阳高度。
3.昼夜现象、昼夜交替与昼夜长短各自产生的原因：昼夜现象与地球为不透明的球体有关，昼夜交替的主要原因是地球自转；昼夜长短和正午太阳高度变化的主要原因是地球公转。
4.四季是对太阳年辐射总量的时间划分，五带是对太阳年辐射总量的空间划分。1.判断正误。
（1）夏至日时，北京的夜长长于海南。（　　）
（2）赤道上全年昼夜平分。（　　）
（3）正午太阳高度都是90°。（　　）
（4）夏至日时，北半球各地的正午太阳高度都达到了一年中的最大值。（　　）
（5）若按欧美标准划分四季，夏至节气时正好处于夏季的中间。（　　）【答案解析】（1）×。提示：夏至日时，太阳直射点位于北回归线，北半球的昼长长于夜长，且纬度越高昼越长，所以此时的北京夜长短于海南。
（2）√。提示：赤道上全年昼夜等长，都为12小时。
（3）×。提示：只有直射点的正午太阳高度为90°，其他各地的正午太阳高度由直射点向南、北两侧递减。
（4）×。提示：夏至日时北回归线及其以北的地区正午太阳高度达到一年中的最大值。
（5）×。提示：欧美国家将二分二至作为四季的起点，所以夏至是夏季的起点。2.全球各地昼夜等长的日期是（　　）
A.不存在 B.秋分日
C.冬至日 D.夏至日
【解析】选B。春秋分全球昼夜等长。3.6月22日，正午太阳高度达到一年中最大值的地区是
（　　）
A.赤道以北地区 B.赤道附近地区
C.南北回归线之间的地区 D.北回归线及其以北地区
【解析】选D。夏至日时北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球达一年中的最小值。4.在下列各纬度中，一年中既没有太阳直射，又没有极昼极夜现象的是（　　）
A.67°N B.21°S C.50°N D.89°S
【解析】选C。极昼极夜出现在南北极圈到极点之间，太阳直射出现在南北回归线之间。5.北温带许多国家为了使季节划分与气候相结合，一般将夏季定为（　　）
A.4、5、6三个月 B.5、6、7三个月
C.6、7、8三个月 D.7、8、9三个月
【解析】选C。北温带的国家根据物候特征将3、4、5月定为春季，6、7、8月定为夏季。一、昼夜长短的分布规律、计算和应用
1.昼夜长短的分布规律：
（1）空间（纬度）分布规律。（2）季节变化规律（以北半球为例）。2.计算：
（1）根据昼（夜）弧的长度计算。
昼长=昼弧所跨经度数/15°，
夜长=夜弧所跨经度数/15°。
（2）根据日出、日落地方时计算。
昼长=（12-日出时间）×2=（日落时间-12）×2，
夜长=（24-日落时间）×2=日出时间×2。3.应用：
（1）利用昼夜长短判断纬度的高低。
同一时间，不同地点的昼夜长短不同，反映出各地的纬度高低。
①昼长大于12小时的，昼越长，纬度越高；昼长小于12小时的，昼越短，纬度越高。
②一地大于12小时，一地小于12小时，比较两地与12小时的时间差，相差时间越大，纬度越高。（2）利用昼夜长短计算日出和日落的时间。
在已知某地昼夜长短的情况下，当地的日出时间和日落时间可以用公式求出。
①日出时间=12-昼长/2
②日落时间=12+昼长/2【警示】
极点附近的极昼与极夜
（1）太阳直射北半球，北极点附近出现极昼（南极点附近出现极夜）；太阳直射南半球，南极点附近出现极昼（北极点附近出现极夜）；太阳直射赤道时，全球没有极昼极夜现象发生。
（2）极昼（极夜）的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。
（3）极圈到极点之间的区域，纬度愈高，极昼（极夜）出现的天数愈多。【拓展延伸】极昼极夜范围变化及极昼极夜范围的确定
（1）极昼极夜范围的变动状况。
春分日→夏至日：极昼范围从北极点逐步扩大到北极圈
夏至日→秋分日：极昼范围从北极圈逐步缩小到北极点
秋分日→冬至日：极夜范围从北极点逐步扩大到北极圈
冬至日→次年春分日：极夜范围从北极圈逐步缩小到北极点（2）根据太阳直射点的纬度确定极昼极夜的范围。
若某日太阳直射点的纬度为α，则该日发生极昼、极夜的最低纬度为90°-α，如太阳直射10°N时，这一天发生极昼现象的范围是80°N及其以北地区，发生极夜的范围是80°S及其以南地区。
（3）根据发生极昼、极夜的范围，判断太阳直射点的纬度位置。【微思考】
试列表说明学校所在半球（北半球）昼夜长短自本学期开学至年末（元旦前）的变化规律。
提示：北半球各地区：【过关题组】
下表为三地连续两日日出与日落时刻（北京时间）。据此回答（1）、（2）题。（1）（同时不同地的昼夜长短分布）三地按纬度由高到低排列正确的是（　　）
A.①②③ B.①③② C.②①③ D.③②①
（2）（同地不同时的昼夜长短的变化）若③地为北京，则此时（　　）
A.太阳直射点位于南半球且向北移
B.地球公转速度逐渐加快
C.北极圈内极昼的范围逐渐扩大
D.各地昼夜长短相差最小【解析】（1）选B，（2）选C。解答该题的突破口是根据日出、日落时间确定昼长，然后根据连续两天的昼长确定纬度的高低，再根据北京的昼长判定地球运动及相关情况。第（1）题，根据“昼长=日落时间-日出时间”可知，①地当日昼长为14小时、次日昼长为14小时4分，②地当日昼长为11小时22分、次日昼长为11小时20分，③地当日昼长为13小时8分、次日昼长为13小时10分。结合“除全球昼夜平分的春秋分日外，昼长越接近12小时，纬度越低”的规律，比较三地最接近12小时是②地，其次为③地，故纬度由高到低排列为①③②。第（2）题，具体思路分析如下所示：【方法规律】图示法记忆全球白昼长度随纬度的变化规律【变式训练】读不同地点昼长随季节（北半球）变化统计曲线图，回答下列问题。（1）判定A、C、D三地的地理纬度：
A：____________；C：____________；D：____________。
（2）昼夜长短随季节而变化，但________（填图中字母）地区例外，这里全年昼夜________________。
（3）从A到D的四幅图中可以发现，昼夜长短变化幅度的规律是________________________________________。【解析】本题是以坐标图的形式考查昼夜长短的变化规律，抓住横坐标的节气与纵坐标的昼长之间的对应关系。第（1）题，读图可知，A地全年昼夜平分，应位于赤道上；B地冬至日白昼最长，应位于南半球；C地冬至日出现极昼，应位于66°34′S上；D地从春分到秋分极昼、从秋分到春分极夜，应位于北极点上。由此可判断出A、C、D三地的地理纬度。第（2）题，赤道地区全年昼夜平分。第（3）题，结合图不难发现，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。
答案：（1）0°　66°34′S　90°N
（2）A　平分
（3）纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大二、正午太阳高度的含义、计算和应用
1.含义：
正午太阳高度，也就是太阳照射当地经线时的太阳高度。如下图所示：2.计算：
（1）公式。
H = 90°-两点纬度差。
（2）含义。
①H：观测点的正午太阳高度。
②两点：太阳直射点、观测点。
③纬度差：若两点在同一半球，用高纬度减去低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。3.应用：
（1）确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。
（2）确定房屋的朝向：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。
（3）判断日影长短及方向：太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律：日出最长，正午最短，日落最长，且日影方向与太阳方位相反。（4）楼房间距问题。
以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如下图所示（H为冬至日当地的正午太阳高度），L应大于h·cotH。（5）太阳能热水器的角度问题。
太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。如上图所示，∠1+∠2= 90°时效果最佳。太阳能热水器的安装倾角=两点纬度差（即当地纬度和太阳直射点纬度的差值）。【警示】
（1）太阳高度是指太阳入射光线与观测者所在地平面的夹角。
（2）太阳入射光线与地平面夹角为90°时，称为太阳直射。
（3）一日中太阳高度的最大值为正午太阳高度。【微思考】
（1）为什么我国夏季太阳能热水器的集热效果要比冬季好些？
提示：夏季太阳高度角大，白昼长，获得的太阳辐射多。
（2）为什么我国北方的楼房间距要比南方大？
提示：一年中的四个季节我国南方的正午太阳高度角都比北方小，楼房的影子短，楼房间距小。【过关题组】
我国西部地区某校地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法测算正午太阳高度α，如甲图。乙图为该小组绘制的春分日至冬至日正午竿影长度变化图。据此回答下列问题。（1）（太阳高度与影长）乙图中的数码代号分别表示二分二至日的竿影长度。其中反映北半球夏至日（6月22日）正午竿影长度的数码代号是________。
（2）（影长与太阳高度的相互影响）该地从春分日到秋分日的正午竿影长度变化情况是________________________，对应的正午太阳高度α的变化是______________________。
（3）（正午太阳高度的计算）如果出现正午竿影长度等于竿长，则表明此时正午太阳高度是（　　）
A.0° B.25° C.45° D.90°【解析】本题考查正午太阳高度与影子的长短、方向之间的关系。第（1）题，从乙图纵坐标可知，二分二至时影子朝向都一样，推出②影子最短，正午太阳最高，即为夏至日；④影子最长，为冬至日；根据时间推理，①为春分日，③为秋分日。第（2）题，影子长度与正午太阳高度呈负相关。第（3）题，根据甲图示意，若正午竿影长度等于竿长，正午太阳高度α=45°。
答案：（1）②
（2）先逐日变短，夏至日后逐日增长　先逐日变大，夏至日后逐日变小
（3）C【备选要点】
等太阳高度线图的判读
（1）等太阳高度同心圆的中心点（太阳高度为90°的点）即为太阳的直射点，太阳高度等值线从该点向四周呈同心圆状递减。
（2）等太阳高度同心圆的中心点所在的经线是太阳直射经线，地方时为12时，在该经线上的太阳高度都是正午太阳高度，而同时太阳高度从该经线向东西两侧递减，直射经线以西地区为上午时间，以东为下午；中心点所在的纬线就是太阳直射纬线，正午太阳高度从该纬线向南北两侧递减。（3）直射点不在赤道上。此时要特别注意极点的位置，如果图中有0°的等太阳高度线（即晨昏圈），则该0°太阳高度同心圆（晨昏圈）与直射经线的两个交点不在两极。在这种情况下，同心圆和直射点所在的经纬线的交点的经纬度一般规律是：某同心圆上和直射点同经线的点与直射点的纬度差<同一同心圆上和直射点同纬线的点与直射点的经度差。
另外，出现极昼现象的极点的太阳高度等于太阳直射点所在纬线的度数。课题：夏至日全球昼长和正午太阳高度角分布图的判读【信息提取】
提取五大信息：①太阳直射点的位置；②正午太阳高度的分布规律；③昼夜长短的分布规律；④极昼极夜的分布范围；⑤晨昏线的位置及特征。【方法总结】
地球光照图的判读方法
（1）太阳直射点的确定：过地心且平分白昼的太阳光线与地球表面的交点，即太阳直射点；
（2）正午太阳高度的分布：由太阳直射点向南北两侧递减；
（3）极昼极夜的范围：太阳直射点纬度的余角到极点之间为极昼极夜的范围；
（4）昼夜长短的分布：直射点所在半球纬度越高昼越长，另一半球纬度越高昼越短。夜正好相反。【针对训练】
读下图，回答下列问题。（1）图中太阳直射点的纬度是________。
（2）这一天是_____月______日前后，节气是________；此时地球位于公转轨道的_______点附近，公转速度较________（快或慢）。
（3）此时南北半球的昼夜长短状况是：
北半球_______________；南半球__________________。
（4）此时C地的地方时是________时，昼长是________小时；D地的地方时是________时，昼长是________小时；E地的地方时是________时，昼长是________小时。
（5）这一天全球的正午太阳高度分布规律是_____________
_________________。【解析】本题图中可以看到半个晨昏线圈，图上为晨线。判读这类图时，首先，要明确经纬网的圆圈外沿是几度经线（合为一个经线圈，数值和为180°），每隔几度画一条经线（图中为每隔30°画一条经线）。其次，要确定太阳直射点的位置，然后按题目的要求逐一作答。在确定太阳直射点的位置时，可以把太阳光线用假设虚线延至圆心，符合者，箭头指处就是太阳直射点的纬度。本题图中，太阳光线箭头指在北回归线上；由于本题是侧视图，看到的不是晨线就是昏线，要把平面计算出的昼夜长短时数加倍，才能得出正确的昼夜长短时数；要注意识别东经和西经，根据赤道上终年昼夜平分，日出、日落的时间分别是6时和18时及经度情况确定其他地点的时间和日期。答案：（1）23°26′N
（2）6　22　夏至　远日　慢
（3）昼长夜短且昼最长，夜最短　昼短夜长且昼最短，夜最长
（4）2　12　6　12　10　4
（5）由北回归线向南、北两侧递减