1.2.3正午太阳高度、四季和五带课件（共46张PPT）

(共46张PPT)
课时3 正午太阳高度、四季和五带
1
2
3
说明正午太阳高度的变化规律及原因。
理解四季更替及其原因。
知道地球表面五带的划分。
课堂目标
正午太阳高度的变化
01
四季更替和五带划分
02
01 正午太阳高度的变化
太阳直射点的移动，使太阳辐射在地表的分布因时因地而变化；这种变化可以用正午太阳高度的变化来描述。
正午太阳高度是一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。
正午太阳高度的变化
太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。
在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。
正午太阳高度随纬度不同和季节变化而有规律地变化。
太阳高度的概念
北
南
西
东
太阳高度角
正午太阳高度角
H=90°
H=0°
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
春秋分日(3月21日与9月23日前后)
由赤道(90°)向南北两方降低
正午太阳高度角纬度分布规律
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
北半球夏至日(6月22日前后)
由北回归线向南北两方降低
正午太阳高度角纬度分布规律
北半球冬至日(12月22日前后)
由南回归线向南北两方降低
冬至
12月22日
夏至
6月22日
秋分
9月23日
春分
3月21日
正午太阳高度角纬度分布规律
正午太阳高度角季节变化规律
90°
80°
70°
60°
50°
40°
30°
20°
10°
南极点 南极圈 南回归线 赤道 北回归线 北极圈 北极点
90°S
66°34′S
23°26′S
23°26′N
66°34′N
90°N
0°N
春秋分日
3月21日|9月23日
夏至日
6月22日
冬至日
12月22日
正午太阳高度角季节变化规律
就季节变化而言，在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度
夏至日达最大值，冬至日达最小值
在南回归线及其以南的纬度带，情况正好相反
在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射两次
计算正午太阳高度——正午太阳高度可以按公式
H=90°- | φ - δ |
其中H为正午太阳高度, φ为当地的纬度, δ为太阳直射的纬度(当地夏半年取正值，冬半年取负值)
正午太阳高度角的计算
N
S
北京-40°N
春秋分日
3月21日|9月23日
北京
太阳直射
H=50°
90°
40°
H北京=90°-|40°-0°|=50°
正午太阳高度角的计算
N
S
夏至日
6月22日
北京
H=73°26′
90°
16°34′
H北京=
90°-|40°-23°26′|=73°26′
太阳直射
正午太阳高度角的计算
北京-40°N
N
S
冬至日
12月22日
90°
太阳直射
北京
H=26°34′
63°26′
H北京=
90°-|40°+23°26′|=26°34′
正午太阳高度角的计算
北京-40°N
1.判断图示四个地点的纬度。
2.绘制学校所在地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向简图。
(1)查阅当地的纬度。
(2)计算当地夏至日和冬至日的正午太阳高度，并指出正午太阳的方向。
(3)按图1.17 a的方式在图b中绘制当地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。
3.描述当地正午太阳高度及正午太阳方向的年内变化规律。
活 动
绘制示意图描述当地正午太阳高度的年变化规律
1.判断图示四个地点的纬度。
答案：
①为赤道地区。
②为23°26′S；
③为23°26′N
④为66°34′N
3.描述当地正午太阳高度及正午太阳方向的年内变化规律。
答案：
以40°N为例，这里不同季节的正午太阳高度不同，春分日至夏至日，正午太阳高度逐渐增大，夏至日时最大，秋分日至冬至日正好相反。正午太阳全年在南方。
02 四季更替和五带划分
四季更替及其规律
由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成四季；从天文含义看四季
①夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节。
②冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节。
③春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。
天文四季和气候四季
3、4、5月
春季
6、7、8月
夏季
9、10、11月
秋季
12、1、2月
冬季
为了使季节划分与气温年内变化相符合，北温带的许多国家在气候统计上把3、4、5三个月划分为春季, 依次每三月划分为夏、秋、冬季。
南半球与北半球季节正好相反。
地球四季变化的真正原因
由于黄赤交角的存在和地球的公转引起的太阳直射点的移动才是造成地球上四季变化的根本原因。
由于直射点的移动，地球南北半球所获得的太阳辐射能是不均匀的。
由此造成南北半球的温度变化和差异，是冬夏季温度变化的基础。
五带划分及其规律
以南北回归线和南北极圈为界，可以把地球表面粗略地划分为
热带
北温带与南温带
北寒带与南寒带
北寒带
北温带
热带
南温带
南寒带
有太阳直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
课堂训练
如图为“我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图”。据此回答1～3题。
1.该地此日正午太阳高度是
A.28° B.62°
C.90° D.0°
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1
基础过关
√
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据图可以判断该地此日正午太阳高度为90°－28°＝62°。
18
2.该地的地理纬度是
A.18°N
B.28°N
C.32°N
D.52°N
√
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基础过关
据正午太阳高度计算公式可知，该地纬度为90°－62°＝28°(太阳直射点在赤道上)。
18
3.次日该地正午太阳高度将
A.变大
B.变小
C.不变
D.不确定
√
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1
16
17
基础过关
春分日过后太阳直射点北移，与28°N的纬度差变小，故该地正午太阳高度将变大。
18
下图所示的是位于120°E上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。读图回答4～5题。
4.三地的纬度从高到低排序是
A.①②③ B.①③②
C.③②① D.③①②
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基础过关
夏至日是位于同一条经线北回归线以北各地正午太阳高度最高的一天，正午太阳高度从北回归线向南北两方递减，由三地正午太阳高度和方向，可推知三地纬度由高到低的顺序，就是正午太阳高度由小到大的顺序。
√
18
5.此日三地昼长从短到长的排序是
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.③①②
√
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17
基础过关
夏至日北半球昼长夜短，并且纬度越高，昼越长，夜越短，由正午太阳高度的变化可知，图中三地的纬度由低到高的顺序是③②①，昼长由短到长的顺序也是如此。
18
如图是“36°N纬线上某小区屋顶太阳能电池板发电效果最好时的安装设计图”。据此完成6～7题。
6.太阳能电池板安装角度如图所示时，太阳直射点的纬度位置为
A.24°S B.24°N
C.6°S D.6°N
√
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16
17
基础过关
太阳能发电效果最好时即太阳直射太阳能电池板时。图中显示太阳能电池板与水平面的夹角为30°，故太阳光直射太阳能电池板时当地正午太阳高度为60°。当地的纬度为36°N，结合正午太阳高度计算公式可以计算出此时太阳直射6°N，D选项正确。
18
7.该小区太阳能电池板发电效果最好的日期是
A.2月26日
B.4月14日
C.6月22日
D.10月17日
√
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17
基础过关
由上题分析可知，太阳能电池板发电效果最好时太阳直射6°N，根据太阳直射点移动规律可以推断该日期大致为4月14日或8月30日，B选项正确。
18
如图为“我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图”。读图回答8～9题。
8.按照图示季节分配所属的城市自上而下依次为
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
√
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基础过关
纬度越低的地区得到的太阳辐射越多，热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，即广州、武汉、北京、哈尔滨，根据选项可知应选D项。
18
9.下列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.季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化
√
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基础过关
低纬度地区接受太阳辐射较多，热量变化较小，故季节更替不明显；中纬度不同地区热量差异明显，季节更替明显；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节更替不明显；季节更替表现为昼夜长短和正午太阳高度的季节变化。
18
(2022·云南昆明期中)如图是“某地地下室采光示意图”，①②③箭头分别代表该地二分二至日正午太阳光线照射情况，通过朝南的反光镜的角度调节，可以保证室内获得充足的光线。据此完成10～11题。
10.该地位于
A.热带 B.北温带 C.南温带 D.北寒带
√
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基础过关
根据图中采用的是朝南的反光镜，全年正午太阳从正南方向照射，所以该地位于北回归线以北地区。该地春秋分日正午太阳高度为45°，正午太阳高度＝90°－纬度差，春秋分日直射赤道，因此纬度差就是该地纬度数值，说明该地纬度为45°N，为北温带，故选B。
18
11.当阳光照射如③所示时，下列叙述正确的是
A.海口市旗杆的影子开始变大
B.我国各地区昼长达到一年中最小值
C.北京市民可以观察到正午时太阳高度为一年中最大
D.地球公转速度达到一年中最快
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当阳光照射如③所示时，正午太阳高度最小，为北半球的冬至日。冬至日过后，太阳直射点向北移动，海口位于赤道和北回归线之间，正午太阳高度变大，影子变短；冬至日我国各地昼长达一年中的最小值，B正确；北京市民可以观察到正午时太阳高度为一年中最小；地球公转速度最快为1月初，而此时为12月22日前后，没有达到最快。故选B。
基础过关
18
读“甲、乙两图”，回答12～13题。
12.图甲和图乙中分别反映纬度较低的两条曲线是
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
√
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能力提升
纬度较低的地区正午太阳高度较大，昼夜长短变化幅度较小。曲线①②相比，正午太阳高度较大的是①；曲线③④相比，昼夜长短变化幅度较小的是③。
18
13.下列城市中，正午太阳高度的变化与曲线①最接近的是
A.北京 B.上海
C.汕头 D.海口
√
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能力提升
曲线①在夏至日时正午太阳高度为90°，可知该曲线表示的是北回归线上某地正午太阳高度的变化情况，选项中的城市汕头离北回归线最近，与曲线①最接近。
18
我国古代人民根据日月运行位置和天气及动植物生长等自然现象，把一年平分为二十四等份，这就是二十四节气。读“二十四节气分布图(图甲和图乙)”，回答14～15题。
14.在下列各组节气中，北京的昼长时间最接近的是
A.清明、雨水 B.立冬、立秋
C.小雪、大寒 D.雨水、处暑
√
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能力提升
图中显示小雪与大寒两个节气关于冬至对称，则这两天太阳直射点位置相同，故北京在这两天昼长时间最接近。
18
15.图乙是北半球晨昏线与纬线的切点变化示意图，图中四点的日期所处的节气，正确的是
A.①表示大雪 B.②表示立春
C.③表示秋分 D.④表示芒种
√
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能力提升
依据题意，图中③表示切点位于北极圈，则可能是冬至或夏至。若为夏至，则①为冬至后、②为春分后、④为冬至前节气，结合题中选项分析都不符合；若为冬至，则①为夏至后、②为秋分后、④为夏至前节气，结合选项分析，只有④表示芒种正确。
18
图1是“我国北方某小镇的太阳能路灯景观图”，该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置——太阳能集热板进行了长时间的观测研究，并提出了改进的设想，下表为该小组观测记录简表(表中时间为北京时间)，集热板倾角如图2所示。据此完成16～17题。
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能力提升
夏至日日出时间：4：43 夏至日日落时间：19：33
夏至日集热板倾角：16°34′ 秋分日集热板倾角：40°
16.该小镇的位置在
A.(40°N,124°E)　　B.(40°N,118°E)　　C.(36°34′N,116°E)　　D.(36°34′N,4°E)
√
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能力提升
根据夏至日日出时间4：43，日落时间19：33可知，该地昼长为14小时50分，正午的北京时间为12：08，当地正午地方时为12：00，即该地与北京时间相差8分钟，经度相差2°，且该地位于北京以西，故当地经度为120°E－2°＝118°E；秋分日集热板倾角为40°，可计算出秋分日该地正午太阳高度为50°，太阳直射点位于赤道，可求得当地纬度为40°N。
夏至日日出时间：4：43 夏至日日落时间：19：33
夏至日集热板倾角：16°34′ 秋分日集热板倾角：40°
18
17.该小组拟设计一自动调控装置，通过电脑调控使集热板每天正午正对太阳(和太阳光垂直)，以获得更多的太阳辐射能，则该集热板一年中调整角度为
A.90° B.180°
C.23°26′ D.46°52′
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能力提升
若最大限度利用太阳能，要使集热板与太阳光垂直，集热板一年中调整角度等于正午太阳高度的变化角度，40°N正午太阳高度的变化幅度为46°52′，故选D。
√
18
18.读“地球公转示意图”(图1)和“北京某中学高一学生进行地理探究活动示意图”(图2)及活动记录表，回答下列问题。(10分)
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能力提升
日期 影长 太阳高度角 备注
9月5日 178 cm 56.8° 标杆长度为165 cm，观测时间为北京时间12：16
9月7日 184 cm 56°
9月10日 192 cm 54.8°
9月19日 216 cm 51.6°
18
(1)图2一天中标杆影长最短的时候，该地地方时为____时，此时太阳所在方向是_____方。(2分)
(2)同学们观测的时间段内北京正午太阳高度角逐渐变_____，同学们判断此时间段地球运行在图1中____到____之间(填数字序号)。(3分)
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能力提升
12
正南
小
①
②
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(3)图1中AB、CD、EF表示晨昏线的是_____。(1分)
(4)图1中地球运行到①位置的日期是____________，太阳直射的纬线是____________
__________，此时南半球各地白昼达一年中________，南极圈内出现_______现象。(4分)
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能力提升
返回
CD
6月22日前后
北回归线
(23°26′N)
最小值
极夜
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谢谢观看！