1.2 地球运动的地理意义—地球公转的意义（学案）—高中地理人教版（2019）选择性必修1

高二地理《昼夜长短的变化》学案
一、课标：结合实例，说明地球运动的地理意义。
教学目标：
结合自然和社会活动，分析昼夜长短的时空变化规律、掌握相关计算及其应用。
二、学习过程
考点一：昼夜长短的季节变化规律
探究一 昼夜长短的季节变化规律（书本P11）
1、思考：夏至日，北半球的昼夜长短情况怎么样？
北半球的昼长的纬度变化规律是怎样的？
北极圈出现了什么现象？
南半球呢？
2、思考：冬至日，北半球的昼夜长短情况怎么样？
北半球的昼长的纬度变化规律是怎样的？
北极圈出现了什么现象？
南半球呢？
3、思考：春秋分日，全球的昼夜长短情况怎么样？
总结赤道全年昼夜长短情况怎样？
示意图 日期 太阳直射点位置 昼夜长短的变化规律
北半球 南半球 极地 赤道
探究二 昼夜长短的纬度变化规律
请在太阳直射点回归运动示意图上标出二分二至的昼夜长短情况
分析春分到夏至(a)，夏至到秋分(b)，秋分到冬至(c)，冬至到春分(d)，北半球的昼夜长短变化情况。
【小结】规律1：昼夜长短分布——抓“直射点位置”
太阳直射点在哪个半球，则哪个半球就会 ，且纬度越高，昼越 ，
极点附近出现 现象。
规律2：赤道地区全年 ；
规律3：昼夜长短的变化——抓“直射点移动方向
太阳直射点向哪个方向（北或南）移动，则哪个半球（北或南）的昼长就变 。 规律4：纬度越高，昼夜长短的变化幅度越 。
规律5：极昼、极夜的范围——太阳直射点的纬度
太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度 。
（2020·江苏高考真题） 2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最大与最小时的对比示意图”。1.与此时全球昼夜分布状况相符的是（ ）
探究三 昼夜长短的计算
（1）根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼长=昼弧跨过的经度/15°
夜长=夜弧跨过的经度/15°
纬度相同，昼长相同；反之则不同。
例.读右图，A点的昼长是____小时，
B点的夜长是____小时，C点的夜长是____小时，E点的昼长是____小时
（2）根据日出或日落时间进行计算
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份
昼长时数＝ 夜长时数＝
昼长时数＝
（3）根据分布特点进行计算
同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间 。
南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。例：40°N昼长=
【课堂评价】
2021年6月21日，某地理研学小组在一平坦开阔的空地上，利用太阳高度测量仪测量当地的太阳高度。下表反映部分记录数据。据此完成下面小题。
北京时间 5:41 8:03 10:17 12:28
太阳高度角 0° 30° 60° 90°
2．该地当天的昼长约为（ ）
A．12小时30分 B．13小时 C．13小时30分 D．14小时
下图为同一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况，据此回答下题。
四个地点中，纬度数值相同的地点是
A．甲、丁 B．甲、乙、丙 C．丙、丁 D．没有纬度相同的地点
4. 丁地的日落时刻是
A．6时 B．15时 C．18时 D．21时
2022年卡塔尔世界杯赛程公布。揭幕战将在2022年11月21日打响，决赛将于当地时间12月18日18时在多哈卢塞尔体育场进行。下图为多哈位置示意图，图中MN线为11月21日经过多哈的晨昏线。读图，完成下面小题。
5．下列有关MN线及其变化的说法，正确的是（ ）
A．MN为晨线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变大
B．MN为晨线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变小
C．MN为昏线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变大
D．MN为昏线，世界杯进行期间该线与纬线的夹角不断变小
6．卡塔尔世界杯进行期间，澳大利亚悉尼（ ）
A．昼长夜短，且昼渐长 B．昼长夜短，且昼渐短C．昼短夜长，且昼渐长 D．昼短夜长，且昼渐短
某日我国M城市的中学生小强进行太阳视运动轨迹观测，北京时间13时小强观测到该日最大太阳高度角为79°，20时太阳高度角为-1°。据此完成下面小题。
7．一年中，该地（ ）
①冬至日夜长约为14小时②冬至日昼长约为14小时③夏至日夜长约为14小时④夏至日长约为14小时
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
高二地理《地球的公转意义》第2课时学案
一、课标：结合实例，说明地球运动的地理意义。
教学目标：
理解正午太阳高度角变化的原因及其规律，能够在实例中计算正午太阳高度角，提升地理综合思维能力及地理实践力。
太阳高度角
【必备知识梳理】
概念
①太阳高度角：太阳光线与地平面的夹角，简称太阳高度。在太阳直射点上，太阳高度是 ；在晨昏线上，太阳高度是 。
②正午太阳高度： 是一天中 的太阳高度角，
用H表示。
太阳高度角变化规律
(1)空间分布规律
北半球节气 正午太阳高度空间分布规律
夏至日 由 向南北两侧递减
冬至日 由 向南北两侧递减
春秋分日 由 向南北两侧递减
(2)季节变化规律
北半球节气 H达最大值的地区 H达最小值的地区
夏至 及其以北各纬度 各纬度
冬至 及其以南各纬度 各纬度
春秋分日 南北两极点
规律总结：
a、同线相等规律: 同一纬线上正午太阳高度 。
b、对称规律:以 所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等
C、近大远小规律: 离直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越 ;
离直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越 。
d、来增去减规律：直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度 ，反之减小
3.正午太阳高度的计算
公式：正午太阳高度=
注意：两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。
【计算】北京（40°N）在二分二至日时正午太阳高度角是多少度？
4.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是 。
(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 ；
在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝 。
(3)判断日影长短及方向
日影位置：日影方向与太阳方位 。
日影长度：太阳高度越大，影子越 ，太阳高度越小，影子越 。
一天中日影的变化规律：日出最长正午最短日落最长。
(4)计算楼间距
一般来说，纬度较低的地区，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，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＝h·cotH。
【计算】我国某中学冬至日正午太阳高度角H（30°）。南栋教学楼高度为h15米，要使北栋教学楼底层全年都能照射到太阳，则最小楼间距L应为多少？ （cot(30°) ≈ 1.73）
(5)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的关系为α＋h＝90°(如下图)。
【计算】求2020年12月22日江西省赣州市某中学(115°E,25°N)的正午太阳高度角。学校欲在学生宿舍楼顶上安装太阳能热水器，集热板与地面的最佳夹角是多少度？
太阳视运动
1. 日出、日落方位
日期 直射点位置 日出方位 日落方位
春分日(3月21日前后)至秋分日(9月23日前后) 北半球 东北 西北
春分日和秋分日 赤道 正东 正西
秋分日(9月23日前后)至次年春分日(3月21日前后) 南半球 东南 西南
2. 正午太阳方位
（2013·天津高考真题）福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答1～2题。
1. 遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时 (　　)
A．全球昼夜平分 B．北半球为夏季 C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼
2. 济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是 (　　)
①安装高度不变，加长遮阳板　 ②安装高度不变，缩短遮阳板　
③遮阳板长度不变，降低安装高度　 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
广东省茂名市（约21.5°N）的小明家准备在某楼盘买房，楼是东西延伸，每户南北均有阳台；两栋楼的楼高均是51米，楼层高3米，楼间距27米如图所示，有一地面停车场(车位布置如图)。
3．小明的爷爷怕冬季正午室内晒不到太阳，小明家至少买到二栋的几楼以上
A．9楼 B．10楼 C．8楼 D．都可以
4．小明的父亲想在停车场买一停车位（停车场长度与楼长一致），现在只有甲、乙、丙、丁四个车位，他怕夏天车被晒时间太长，最好选择
A．甲车位 B．乙车位 C．丙车位 D．丁车位
(2016·江苏单科)住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。
5．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是
A．① B．② C．③ D．④
6．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是
A．① B．② C．③ D．④
小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成下题。
小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是
A.6：00出发，左侧靠窗 B.8：00出发，右侧靠窗
C.10：00出发，左侧靠窗 D.12：00出发，右侧靠窗
（2023·江西赣州·统考模拟）太原市（37°54′N，112°33′E）某中学地理研学小组在校园的操场竖立一竹竿，通过观察竹竿影子朝向和长短的变化（见图），图中实线表示不同时刻竹竿的朝向和影长。
8．当竹竿影长最短时，北京时间约（ ）
A．10时48分 B．11时30分 C．12时48分 D．12时30分
9．由此推测，该日（ ）
A．太阳直射点向北移动 B．太阳直射点向南移动 C．昼短夜长 D．昼长夜短
下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。
10. 图示季节分配自上而下依次为(　　)
A．北京、广州、武汉、哈尔滨
B．北京、武汉、哈尔滨、广州
C．广州、武汉、哈尔滨、北京
D．广州、北京、哈尔滨、武汉
11. 关于季节更替的叙述，错误的是 (　　)
A．低纬度地区季节更替不明显 B．中纬度地区季节更替明显
C．高纬度地区季节更替明显 D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化