1.2地球运动的地理意义（第3课时）——正午太阳高度+四季五带（教学设计）（表格式）

教学设计
备课组名称 高一地理 周次
本节
1.2 地球运动的地理意义（第三课时）——正午太阳高度+四季五带
教学内容
课程标准：结合实例，说明地球运动的地理意义。
地理核心素养：
本节
1.观察并解释分析生活中正午太阳高度变化的现象，归纳总结正午太阳高度的季节变
教学目标
化、纬度分布规律。
2.结合示意图，理解五带形成、四季更替的原因，说明五带的划分依据。
本节 教学重点：正午太阳高度的变化
教学重难点 教学难点：正午太阳高度的变化
本节内容
讲授法
教学方法
本节内容
3课时
课时安排
导入：
播放视频，思考问题：日晷的计时原理跟什么有关系？为什么智能太阳花发电板
太阳能发电板跟随着太阳运动？
新课讲授：
一、正午太阳高度的变化
教 任务一：什么是太阳高度角？什么是正午太阳高度角？
学 观看夏至日赤道地区和北回归线地区的太阳视运动视频。
过 【合作探究】1、一天中什么时候太阳高度角最小？什么时候太阳高度角最大？
程 2、日出日落时太阳高度角是多少？太阳直射点上太阳高度角是多少？
预 3、北京（家乡）的太阳高度角有可能是 90°吗？
设 学生回答参考：
1、一天中日出日落太阳高度角最小，正午太阳高度角最大。
2、日出日落时太阳高度角是 0°，太阳直射点上太阳高度角是 90°。
3、不可能。
教师讲解：
太阳高度：太阳光线相对于地平面的交角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度
角，简称太阳高度，用字母 h表示。
1、太阳高度的日变化过程：
最小值出现当在地日出或日落，最大值出现在当地正午，即地方时 12:00。自日出到
正午，太阳高度逐渐增大，正午时达到最大，自正午到日落，太阳高度逐渐减小。
2、晨昏线上：太阳高度角＝0°，直射点上：太阳高度角＝90°。
太阳高度的取值范围是 0°—90°。
3、北京不在太阳直射的范围内，所以正午太阳高度角＜90°。
4、正午太阳高度（角）：某地正午 12：00的太阳高度角，用 H表示。
任务二：同一时刻，正午太阳高度角随纬度有什么变化规律？
【合作探究】完成表格
学生回答参考：
教师讲解：通过表格可得到正午太阳高度由太阳直射点所在的纬度向南北两极递减。
播放正午太阳高度角的相关视频。
【合作探究】绘制二分二至日正午太阳高度随纬度变化示意图，分析正午太阳高度角
的变化特点。
教师讲解：
任务三：正午太阳高度角随季节有什么变化规律？
【合作探究】1、找到太阳直射的范围，并思考其何时正午太阳高度达最大值？
2、图中紫色和黄色区域，何时正午太阳高度达最大值？
学生回答参考：
1、太阳直射的范围为南北回归线之间，在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射
两次，受太阳直射时正午太阳高度最大。
2、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;
南回归线及其以南的纬度带，正午太阳高度冬至日达最大值，夏至日达最小值。
教师讲解：
任务四：正午太阳高度角如何计算？
【合作探究】已知太阳直射点位于 20 N 纬线上，求图中 A、B 的正午太阳高度。
学生回答参考：
A：H=90 -40 =50 ；B：H=90 -50 =40 。
教师讲解：
正午太阳高度的计算：H=90°- | 纬度差 |（太阳直射点与所求点的纬度差）
注意纬度差计算的同加异减法则：若两点在同一半球，用较高纬度减去较低纬度；若
两点分属于南、北半球，则将两点的纬度求和。
任务五：正午太阳高度的应用
材料一 图一为北京故宫日晷图，日晷也称日规，主要根据日影的位置，以指定当时
的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器。
材料二 智能太阳花也称光伏花或光伏太阳花，太阳能电池板采用花瓣式结构，白天
自动展开，全天跟踪太阳移动，确保与太阳保持最佳的发电角度，夜晚则会自动收叠
起来，进入“睡眠状态”。
材料三 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与地平面之间的倾角，使
太阳光与集热板成直角，因此集热板夹角与当日正午太阳高度角互余，如图所示。
【合作探究】
1、建同样高度的多幢楼房，为何我国北方楼间距大于南方？
2、为何中国的房屋往往坐北朝南？
3、一天中什么时候影子最短？与什么有关系？
4、夏至日当天，日晷晷针的影子的水平转动方向是什么？
5、与冬至日相比，夏至日我国智能太阳花仰角变化幅度更 ；与浙江相
比，新疆的“智能太阳花”仰角变化幅度更 。(填写大或小)
6、与冬至日相比，夏至日我国北方地区的热水器仰角更 。(填写大或小)
学生回答参考：
1、北方正午太阳高度较小。
2、得到更多的太阳光照。
3、一天中正午时刻日晷晷针影子最短，与太阳高度有关。
4、东南-正南-西南
5、与冬至日相比，夏至日仰角变化幅度更大；与浙江相比，新疆变化幅度更小。
6、与冬至日相比，夏至日我国北方地区的热水器仰角更小。
教师讲解：
1、建同样高度的多幢楼房，我国北方楼间距大于南方，是为例确保北方住宅在冬季
也能获得足够的采光。由于北方纬度较高，冬季时太阳高度角较小，导致阳光照射角
度小，为了确保较低楼层的住宅也能获得足够的日照时间，需要增加楼间距。
2、中国的房屋往往坐北朝南，是为了获得更充足的太阳光照。
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；
在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
3、一天中正午时刻（当地地方时 12:00）日晷晷针影子最短，因为正午太阳高度最
大，正午太阳高度角与影长成反比。
4、太阳的视运动导致日晷晷针的影子水平转动方向的变化。
5、仰角变化日幅度=正午太阳高度-0°（日出日落太阳高度）
与冬至日相比，我国夏至日正午太阳高度角更大，一天中太阳高度角的变化更大，
“智能太阳花”昼开夜合并智能追踪太阳，所以夏至日仰角的日变化幅度更大。
浙江、新疆位于中纬度地区，但新疆纬度更高，正午太阳高度角更小，所以夏至日新
疆“智能太阳花”仰角的日变化幅度更小。
6、与冬至日相比，夏至日我国北方地区的热水器仰角更小。
α+H=90°（α指热水器仰角，H指正午太阳高度角）。
正午太阳高度角越大，热水器仰角越小。
二、四季更替
任务六：为何会出现四季更替？
学生回答参考：
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。
教师讲解：
任务七：四季如何划分？
学生回答参考：
天文四季：
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。
气候四季：为了使季节划分与气温年内变化相符合，北温带许多国家在气候统计上：
春季：3、4、5；夏季：6、7、8；
秋季：9、10、11；冬季：12、1、2。
南半球与北半球的季节正好相反。
教师讲解：
中国传统上以立春、立夏、立秋、立冬
为起点划分四季。
三、五带划分
任务八：五带如何划分？
学生回答参考：
1.依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈现有规律递减，据此可划分五带。
2.界线：南北回归线和南北极圈
3.五带：热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。
教师讲解：
课堂练习：
由于黄赤交角的存在，太阳直射点在南北回归线之间不断往返运动，使得地表获
得的太阳辐射能量随纬度和季节而发生变化，形成了四季和五带。下图为五带分布
图，据此完成下面小题。
1.连云港立秋后的地理景象正确的是
（ ）
A．正午太阳高度角增大
B．日出时间越来越早
C．正午旗杆影子变长
D．日落时间越来越晚
2．假设黄赤交角增大 1°，地球上五带范围的变化（ ）
A．南温带范围缩小 1° B．北寒带的范围变大 1°
C．热带的范围变大 1° D．各带范围不变
【答案】1．C 2．B
【解析】1．立秋后连云港正午太阳高度角逐渐减小，A 错误；日出时间越来越晚，B 错
误；正午旗杆影子变长，C正确；日落时间越来越早，D错误。故选 C。
2．假设黄赤交角增大 1°，回归线纬度将变大一度，极圈纬度减小一度，则南温带范围
缩小 2°，A 错误；北寒带的范围变大 1°，B 正确；热带的范围变大 2°，C 错误；各带
范围均发生变化，D错误。故选 B。
我国某中学地理研学小组，在 6 月 22 日起一周之内利用旗杆进行日影观测。图
为 6 月 22 日不同时刻旗杆影子长短及朝向变化，其中影子最短（无影）时北京时间
为 13：20。
3. 该中学最可能位于（ ）
A．新疆 B．甘肃
C．云南 D．台湾
4. 对观测结果，四位同学的叙述正确的是（ ）
甲同学：影子长短的变化可以证明太阳高度的变化
乙同学：每天 16：00-17：00时旗杆影子大致朝向西南
丙同学：旗杆影子每天呈顺时针方向转动 180°
丁同学：6月 22日后几天正午旗杆有影子且逐渐变长
A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁
【答案】3．C 4．D
【解析】3．结合题意可知，当日影子最短时，当地地方时为 12:00，此时北京时间为
13:20，两地时间相差 1 小时 20 分钟，经度相差 20°，根据“东加西减”的原则可知，
该地的经度为 100°E，排除 AD；结合图文材料可知，该日影子最短时无影，说明正经历
太阳直射，6 月 22 日太阳直射北回归线，说明该地位于北回归线上，甘肃位于北回归线
以北，B 错误；100°E 和北回归线均有经过云南，因此该中学最可能位于云南，C 正确。
故选 C。
4．影子的长短随着太阳高度的变化而变化，甲同学的叙述正确；夏至日日落西北，6 月
22 日起一周之内每天 16:00—17:00 时处于下午，太阳位于偏西方，影子朝向与太阳方位
相反，朝向偏东方，乙同学叙述错误；读图可知，影子转动大于 180°，丙同学叙述错
误；夏至日过后，太阳直射点向南移动，当地正午太阳高度逐渐变小，正午有影子且逐渐
变长，丁同学叙述正确。综上所述，D 正确，ABC错误，故选 D。
下图为某同学某日正午时拍摄的教学楼走廊光照照片。该同学发现从 9 月 30 日
开始正午阳光透过玻璃窗照进教室。
5.该走廊为（ ）
A．南北走向 B．东西走向
C．东南—西北走向 D．西南—东北走向
6.一年中正午阳光照进教室的时间约（ ）
A．4个半月 B．5个半月
C．4个月 D．5个月
【解析】5．9 月 30 日接近秋分日（9 月 23 日左右），此
时太阳直射点在赤道附近。正午阳光能透过玻璃窗照进教室，说明走廊的走向与太阳光线
有一定夹角。如果走廊是南北走向，正午时太阳在正南或正北方向，阳光无法照进东西向
的教室，排除 A。如果走廊是东西走向，正午时太阳高度较高，阳光会直射走廊，难以透
过玻璃窗照进教室，排除 B。如果走廊是东南—西北走向，在秋分日附近，正午太阳位于
正南方向，阳光可以透过玻璃窗照进教室。 所以该走廊为东南—西北走向，C 正确。如
果走廊是西南—东北走向，正午太阳在正南方向，阳光无法从侧面照进教室，排除 D。故
选 C。
6．从 9 月 30 日开始正午阳光能照进教室，到冬至日（12 月 22 日左右），太阳直射点南
移，正午阳光能照进教室的范围逐渐扩大。过了冬至日，太阳直射点北移，正午阳光能照
进教室的范围逐渐缩小，直到次年 3 月 21 日左右春分日，阳光不再照进教室。从 9 月 30
日到 12 月 22 日约 2 个半月，从 12 月 22 日到次年 3 月 21 日约 3 个月，所以一年中正午
阳光照进教室的时间约 5个半月。 B正确，ACD错误。故选 B。
小结
教学内容
正午太阳高度的变化
疑难问题