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（课件带视频）（共30张PPT）

(共30张PPT)
视频导入
1.2 地球运动的地理意义
高中地理人教版选择性必修一
第2课时 正午太阳高度如何变化？
四季如何更替？
五带如何划分？
第一章 地球的运动
结合实例，说明地球运动的地理意义。
课标要求
教学目标
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。
01
正午太阳高度如何变化？
太阳高度角：太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角)，简称太阳高度。
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？
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？
3.北京（家乡）的太阳高度角有可能是90°吗？
【观看视频，合作探究】
地面
北
南
西
H=90°
h=0°
太阳高度角的日变化：
最小值出现___________________，
最大值出现在当地_____________，
即地方时___________。
东
h=0°
当地日出或日落
正午
12:00
晨昏线上：太阳高度角＝_____
直射点上：太阳高度角＝_____
0°
90°
北京不在太阳直射的范围内，所以正午太阳高度角＜90°。
正午太阳高度角：某地正午12：00的太阳高度角，用H表示。
日期 太阳直射纬线 正午太阳高度随纬度不同的变化
春、秋分日
夏至日
冬至日
赤道
正午太阳高度由赤道向南北两侧递减
北回归线
正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减
南回归线
正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减
【合作探究】
正午太阳高度由太阳直射点所在的纬度向南北两极递减
思考：正午太阳高度角的变化有什么特点？
同纬相同：
同日同条纬线上正午太阳高度相同。
近大远小：
离太阳直射点纬度越近，
正午太阳高度越大。
对称相同：
关于太阳直射点所在纬线对称的两条纬线，正午太阳高度相同。
来增去减：
太阳直射点向本地所在纬线移来，
则正午太阳高度增大，移去则减小。
90°
23°26 N
23°26 S
66°34 N
66°34 S
90°N
90°S
60°
30°
0°
0°
二分日
夏至日
冬至日
正午太阳高度
【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。
冬至
23 26′N
23 26′S
【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？
南北回归线之间各地（不含回归线），每年受到两次太阳直射，一年有两次太阳高度达最大值90°。
北回归线及其以北的
纬度带，夏至日达最大值，
冬至日最小值。
南回归线及其以南的纬度带，冬至日最大值，
夏至日最小值。
夏至
秋分
春分
夏至
夏至→秋分→冬至：逐渐减小；
冬至→春分→夏至：逐渐增大。
（近大远小，来增去减）
夏至→秋分→冬至：逐渐增大；
冬至→春分→夏至：逐渐减小。
（近大远小，来增去减）
【合作探究】
已知太阳直射点位于20 N纬线上，求图中A、B两点的正午太阳高度。
0
30 N
30 S
60 S
60 N
20 N
A
B
A
B
60 N
20 N
30 S
0
90
40
50
？
？
90 -40 =50
90 -50 =40
H=90°- | 纬度差 |
【归纳总结】
正午太阳高度的计算公式
纬度差：太阳直射点与所求点的纬度差。
同加异减：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。
如图所示：当太阳直射B点(10°N)时,
求A点和C点的正午太阳高度。
HA＝90°－(30°－10°)＝70°
HC＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′
S
【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？
1.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。
太阳直射
23°26′S
S
太阳直射
23°26′N
23°26′S
0°
太阳直射
23°26′N
N
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。
【合作探究】
2.为何中国的房屋往往坐北朝南？
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”。
【合作探究】
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)
直射点影子在原地
影子较长
影子更长
太阳高度角较小
太阳高度角是900
太阳高度角更小
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。
3. 一天中什么时候影子最短？与什么有关系？
【合作探究】
夏至日
水平转动方向：
太阳视运动轨迹
日出东南，日落西南
正午太阳在正南方
E
W
N
S
东南-正南-西南
4. 夏至日当天，日晷晷针的影子的水平转动方向是什么？
【合作探究】
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 。
大
小
仰角变化日幅度=正午太阳高度-0°（日出日落太阳高度）
【合作探究】
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“智能太阳花”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。
【合作探究】
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。
6. 与冬至日相比，夏至日我国北方地区的热水器仰角更 。
地面（或楼顶）
正午太阳高度角
热水器仰角
α
小
H
α+H=90°
正午太阳高度角越大，热水器仰角越小。
02
四季如何更替？
五带如何划分？
地球运动
昼夜长短的时空变化
正午太阳高度的时空变化
太阳辐射在一年呈现有规律的变化
四季更替
太阳直射点的移动
黄赤交角
（1）天文四季
夏季：一年内白昼最长、太阳高度最大的季节。
冬季：一年内白昼最短、太阳高度最小的季节。
（2）气候四季
北温带国家
春季：3、4、5月 夏季：6、7、8月
秋季：9、10、11月 冬季：12、1、2月
【自主学习】
四季如何划分？
春秋：冬夏的过渡
南半球与北半球的季节正好相反。
二十四节气歌
春雨惊春清谷天，
夏满芒夏暑相连，
秋处露秋寒霜降，
冬雪雪冬小大寒。
每月两节不变更，
最多相差一两天。
上半年来六廿一，
下半年是八廿三。
中国传统上以立春、立夏、立秋、立冬为起点划分四季。
北寒带
【自主学习】
五带如何划分？
北回归线
南回归线
南极圈线
北极圈线
地球运动
太阳辐射的纬度变化
五带划分
太阳直射点的移动
黄赤交角
昼夜长短和
太阳高度角的变化
热带
有太阳直射→长夏无冬
四季分明，无直射，无极昼极夜
北温带
四季分明，无直射，无极昼极夜
南温带
南寒带
有极昼极夜
有极昼极夜
赤道
地球运动的地理意义
昼夜交替
产生时差
地转偏向力
昼夜长短
太阳视运动
四季和五带
公式：H=90°- | 纬度差 |
离直射点越近，H越大
直射点向谁移动，谁的H变大。
正午太阳高度
房屋朝向、楼间距、影长、太阳能发电板（热水器）仰角变化
纬度变化
季节变化
应用
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
【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。
C
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
【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。
C
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。完成下面小题。
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。
C
B
日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，由晷针和晷盘组成。下图所示为赤道式日晷，晷针垂直于晷盘，上端指向北极星。晷盘有上下两面，分别适用于不同季节。华北某校(34°N，114°E)同学连续a 、b、c三个月进行了日晷及日出方位等方面的观测，下表记录的是每月22日的日出方位角(方位角是指从正北方向起，在地平面上沿顺时针转动的方向与正北方向的水平夹角)。完成下面小题。
7．表格中字母a代表的月份是（ ）
A．1月 B．5月 C．7月 D．11月
8．b月22 日观测校园的日晷时发现（ ）
A．晷盘与水平地面的夹角大约为34° B．该日晷针投影在晷盘上呈逆时针方向转动
C．18 :00 时晷针影子方位角为90° D．手表时间12点时晷针投影正指向数字
【解析】7．从a、b、c三个月的日出方位角可知，连续三个月都是日出东南，太阳直射点在南半球， a 月22日与c月22日的日出方位角相等，b月22日为冬至日，故a、b、c对应的月份分别为11月、12月、1月，D正确，ABC错误。故选D。
8．晷针与当地水平地面夹角为34°，晷盘与当地水平地面夹角为56°，A错误；12月22日太阳光照射的是晷盘下盘，日出时的太阳光线从东侧照过来，晷针投影在晷盘的西侧，正午太阳光从晷盘上方照过来，晷针投影在晷盘的正下方，日落时晷针投影在晷盘东侧，故晷针投影在晷盘上呈逆时针方向转动，B正确；18:00已经日落，无晷针日影，C错误；地方时12点时晷针投影正指向数字12，手表时间是北京时间，D错误。故选B。
D
B
月份 a b C
日出方位角 110° 125° 110°
谢谢大家的聆听
高中地理人教版选择性必修一
第一章 地球的运动