2019-2020年高中地理《地球的運(yùn)動》教案.doc

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2019-2020年高中地理《地球的運(yùn)動》教案 課時安排：6課時 教學(xué)目標(biāo)： 1．了解地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩種基本形式的方向、速度和周期、黃赤交角及地理意義。 2．理解晝夜更替和地方時產(chǎn)生的原因。了解地轉(zhuǎn)偏向力對水平運(yùn)動物體的影響及其表現(xiàn)。 3．結(jié)合圖示有關(guān)資料，尤其是日照圖，考查地球自轉(zhuǎn)與經(jīng)度變化、時間計算、晝夜長短、風(fēng)向判斷、洋流方向、河岸侵蝕或泥沙沉積等的聯(lián)系。 4．掌握地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動的軌道特征，掌握晝夜長短的變化規(guī)律。 5．理解正午太陽高度大小的時空分布規(guī)律，了解正午太陽高度的計算方法。 6．理解晝夜長短、正午太陽高度與四季、五帶形成的關(guān)系，了解四季、五帶的劃分。 7．結(jié)合地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置圖示或日照圖示考查季節(jié)判斷、地球上日照狀況(晝夜長短、正午太陽高度)。某一區(qū)域或季節(jié)氣候特點、洋流流向、河流水文特點(水量大小，河口鹽度大小等)、自然景觀(植被枯萎或蔥綠)、農(nóng)事活動、盛行風(fēng)向、旅游資源。 本講重點：地球的運(yùn)動規(guī)律、太陽光照圖、區(qū)時的計算等基礎(chǔ)知識，特別是光照圖的判斷、黃赤交角的知識一直是高考考查的重點。 本講難點： 1．太陽光照圖的判讀 2．地方時和區(qū)時的計算 3．晝夜長短的變化規(guī)律 4．正午太陽高度變化及應(yīng)用 考點點撥： 第一課時 地球的自轉(zhuǎn) 一、地球自轉(zhuǎn) 圖4-2 1．運(yùn)動軸心及軌道： (1)軌道為赤道 (2)繞地軸旋轉(zhuǎn)，地軸北段始終指向北極星附近，并與公轉(zhuǎn)軌道面成66 34′夾角 2．方向：自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針。如：圖4-1 3．周期： (1)恒星日，自轉(zhuǎn)360，23時56分4秒，是真正周期 (2)太陽日，自轉(zhuǎn)360 59′，24小時，是日常所用周期 太陽 恒星日：需要人為規(guī)定一個參照點——宇宙中的任一顆恒星都可以。地球自轉(zhuǎn)一周后，因公轉(zhuǎn)離開原地，E1到E2是地球一天中公轉(zhuǎn)的弧長，但是，此弧長與地球到恒星的距離之比幾乎為零，地球公轉(zhuǎn)已被忽略，故三顆恒星對地球而言實為一顆恒星。E1P到E2P地球自轉(zhuǎn)360，時間為23時56分4秒。恒星日是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。 太陽日：即地球從E1到E2沒有完成以太陽為參照物的周期運(yùn)動，至E3P點才再次與太陽重合，就地球自轉(zhuǎn)而言，旋轉(zhuǎn)了360 59′，稱一個太陽日周期為24小時。太陽日是生活周期，古人云：日出而作日沒而息。 4．速度： (1)角速度：除極點為0外，其它各點均為15 /小時 (2)線速度：赤道線速度最大（約為1670km/h），向高緯遞減，兩極為零。緯度為α的某地其線速度約為1670km/h cos α。 【活動解析】用公式總結(jié)不同緯度的線速度差異： 緯度 0 30 45 60 線速度（千米/時） 角速度（度/時） 圖4-3 [經(jīng)典例題1] 讀下圖，下列說法正確的是( ) A．該圖表示以南極點為中心的經(jīng)緯網(wǎng)圖 B．圖中A點的地理緯度是南緯2326′ C．A在B的東南方向 D．A比B的自轉(zhuǎn)角速度稍大 【解析】從地球自轉(zhuǎn)的方向呈逆時針可以判斷：該圖為從北極點為中心的俯視圖；A點的地理緯度不可能是南緯2326′；越靠近極點，越往北，所以A在B的南面，順地球自轉(zhuǎn)的方向，A在B的東面，所以A在B的東南方向；地球上除極點為0外，其它各點角速度均為15 /小時。 【答案】C 列表總結(jié)：【地球自轉(zhuǎn)部分】 比較項目 地球自轉(zhuǎn) 地球公轉(zhuǎn) 示意圖 旋轉(zhuǎn)中心 地軸 太陽 軌道 — 近似于正圓的橢圓形 方向 自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針。 自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針。 周期 (1)自轉(zhuǎn)3600，23時56分4秒（真正周期） (2)晝夜更替周期為24小時（太陽日） (1)恒星年，公轉(zhuǎn)3600，365天6時9分10秒。 (2)回歸年，太陽直射點移動一個周期，365天5時48分46秒。 速度 (1)角速度，除極點為0外，其它各點均為150/小時。 (2)線速度，自赤道向極點逐漸減小為0。 位于近日點（1月初）時速度快，位于遠(yuǎn)日點（7月初）時速度慢。 第二課時 地球自轉(zhuǎn)的地理意義 三、主要由地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義 1．晝夜交替 （1）產(chǎn)生原因： ①地球是不透明的球體，因此有晝半球和夜半球之分； ②由于地球不停地自轉(zhuǎn)，因此晝半球、夜半球所處部分不停地變化，就產(chǎn)生了晝夜交替現(xiàn)象。 （2）周期：晝夜交替的周期是一個太陽日，即24小時。 （3）晨昏線（圈）：晝半球和夜半球的分界線。按地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)過晨昏線進(jìn)入晝半球的是晨線，按地球自轉(zhuǎn)方向經(jīng)過晨昏線進(jìn)入夜半球的是昏線。如圖4-6。 ①在晨昏線上各地，太陽高度為0； ②太陽直射光線與晨昏線成90； ③直射點A與晨昏線和最小緯線圈切點B的緯度之 和等于90； 如當(dāng)太陽直射在20S時，切點B的緯度為70N或70S。 [經(jīng)典例題2] 關(guān)于晝夜的說法，正確的是 ( ) A．地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜 B．晨昏線是晝夜半球分界線 C．晨線的西邊是晝半球，東邊是夜半球 D．晝夜現(xiàn)象是地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)共同產(chǎn)生的 【解析】晝夜現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于地球不發(fā)光也不透明，在同一時間里太陽只能照亮地球的一半，從而產(chǎn)生晝半球和夜半球。即使沒有地球自轉(zhuǎn)，晝夜現(xiàn)象照常存在。晨昏線又劃分為晨線和昏線兩段，晨線的東邊是晝半球，西邊是夜半球；昏線的東邊是夜半球，西邊是晝半球。 【答案】B 2．地方時 ——地球自西向東自轉(zhuǎn)，不同的經(jīng)線有不同的時刻，這就產(chǎn)生了地方時，同一條經(jīng)線上的地方時相同。經(jīng)度每隔15，地方時相差1小時；經(jīng)度每隔1，地方時相差4分鐘。為使用方便，全球共分為24時區(qū)，每時區(qū)跨經(jīng)度15，全世界所用的同一時間是世界時（0度經(jīng)線的地方時），相鄰時區(qū)時間差1小時。如圖4-8。 ——為什么要設(shè)置國際日期變更線？兩種日界線的差異。 圖4-9 [經(jīng)典例題3] 某天文興趣小組在M地用量角器測量北極星的高度(如圖4-9)。次日，當(dāng)太陽位于M地的正南方時，收音機(jī)里傳出“現(xiàn)在是北京時間14點整”。那么，M地的地理坐標(biāo)是 ( ) A．3634′N，90E B．60N，150E C．30N，90E D．5326′N，150E 【解析】根據(jù)題設(shè)可判斷當(dāng)北京時間14點整時，該 圖4-10 地正午12點，二者相差2小時，應(yīng)比120E減少30度為90E。又據(jù)圖示，其北極星高度為30， 而北半球各地北極星的地平高度等于當(dāng)?shù)鼐暥?，故M地緯度為30N，則M地地理坐標(biāo)為(30N，90E)。 【答案】C [經(jīng)典例題4]圖4-10中陰影部分為夜半球，設(shè)北京時間為7月1日20時，完成以下要求： （1）在圖上畫出位于東半球、晝夜等長的一點A。 （2）A地日期為________月________日。 （3）A地地方時應(yīng)為________時________分至________時________分之間。 【解析】此題著重考查學(xué)生對日照圖的判讀能力和時間計算能力。首先按提示先判定經(jīng)線的度數(shù)，根據(jù)北京為7月1日20時，可判讀出圖中各條經(jīng)線的經(jīng)度，再根據(jù)東西半球的劃分和全年晝夜等長，知道A點是在赤道上20W～0之間。然后根據(jù)日照狀況確定每條經(jīng)線的日期和地方時。 圖4-11 【答案】（1）A點位于圖中20W～0之間的赤道上 （2）7；1 （3）10；40；12；0 3．沿地表水平運(yùn)動的物體產(chǎn)生偏向 （1）規(guī)律：北半球向右偏，南半球向左偏，赤道上無偏向。（如圖4-11） （2）意義：對風(fēng)向、洋流的流向、河流的運(yùn)動都有影響 [經(jīng)典例題5]一條河流沿北緯35自西向東流（如圖4-12），河中有一沙壩，下列敘述正確的是 （ ） A．南岸沉積作用強(qiáng)烈 B．南岸受沖刷嚴(yán)重 C．沙壩將與南岸相連 D．沙壩將與北岸相連 【解析】受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，在地表作水平運(yùn)動的物體，北半球向右偏轉(zhuǎn)，即北半球河流右岸沖刷顯著，左岸堆積。圖中河流自西向東流，所以BD選項正確。 【答案】BD 第三課時 測日影，定經(jīng)度 （活動） 【知識梳理】 地球 陽 光 地球上正午陰影緯度差異 (實線表示直立物體，虛線表示物體陰影朝向) 12 10 14 8 16 W6 18 E 垂直標(biāo)桿 影長的晝變化 S 圓圈表示當(dāng)?shù)氐仄饺? 陽光 物高 太陽高度 影長 地平面 一、方法：在一天中，當(dāng)標(biāo)桿的影長為最短時，即當(dāng)?shù)氐胤綍r為正午，記錄下此時北京時間是幾時幾分幾秒，并用尺量出標(biāo)桿的影長，運(yùn)用地理原理求算當(dāng)?shù)亟?jīng)度約數(shù)以及當(dāng)日正午太陽高度。 二、原理：以測量地地方時12時那一刻，北京時間所在的120E的地方時之間的時間差，求測量地與120E之間的經(jīng)度差。 三、步驟：觀察（或者推測、推斷）日影最短（此時為測量地點地方時12時）→記錄日影最短時北京時間（此為測量地經(jīng)度為12時時，120E的地方時）→在中國領(lǐng)土范圍內(nèi)求算測量地的經(jīng)度。 四、計算：所求地經(jīng)度（東經(jīng)）等于： 120 所求地正午時北京時間不到12點，表明所求地的經(jīng)度比東經(jīng)120大，上述公式取+號計算；所求地正午時北京時間超過12點，表明所求地的經(jīng)度比東經(jīng)120小，上述公式中取-號計算。 【創(chuàng)新設(shè)計】如何改進(jìn)這一活動，并提高測量地精度。 （1）加長日影桿；使誤差的數(shù)值相對變得可以忽略不計。 （2）以O(shè)點為中心，做幾個半徑不同的同心圓，最后確定OC的位置時采用折中的點。 （3）畫圓時盡可能做到規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)注在地面上的圓周線要細(xì)而清晰。 （4）選擇走時更為精確的電子手表，計時落實到秒。 （5）組織更多的活動小組，在不同的時段做以上實驗，最后的結(jié)論取平均值。 【創(chuàng)新設(shè)計】探究新的測量方案 1、用指南針測出南北方向，當(dāng)太陽位于正南方向時確定正午。2、利用日出、日落的角平分線來確定正午。3、通過北極星（前一天晚上）確定南北方向。4、手表和太陽定向。5、日晷定時。 [經(jīng)典例題6] 某學(xué)校（110E）地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，逐日測算正午太陽高度。如圖2—1—13所示，垂直豎立一根2米長的竿OP，正午時測得竿影長OP′，通過tga=OP/OP′算出正午太陽高度α。據(jù)此回答1～4題。 1、該小組每天量測影長時，北京時間應(yīng)為（　　 ） A．12：00　 B．12：40　C．11：20　 　D．11：00 2、3月21日，當(dāng)該小組進(jìn)行觀測時，下列城市中即將迎來旭日東升的是（　　 ） 　　 A．英國倫敦　B．匈牙利布達(dá)佩斯（約19E） C．土耳其伊斯坦布爾（約29E）D．夏 威夷檀香山（約158W） 3、圖2—1—14是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長度變化圖。圖中反映3月21日竿影長度的點是（　　 ） A．①　　B．② 　　C．③　　D．④ 4、該學(xué)樣大約位于（　 ） 　　 A．21.5N　　B．21.5S 　　C．45N　　D．45S 5、春分日這一天，當(dāng)北京時間為正午12點時，位于長沙市中心的人看太陽的方向在（ ） A．東南方 B．西南方 C．正南方 D．西方 解析：“北京時間為正午12點時”即東經(jīng)120o地方時為12點，也就是太陽位于東經(jīng)120o的正南方位，長沙位于東經(jīng)113o是東經(jīng)120o的西邊，所以，位于長沙市中心的人看太陽的方向在東南方；也可以理解成，“北京時間為正午12點時”長沙的地方時約為11：32分，當(dāng)長沙地方時為12點時太陽位于正南方，不到12點則長沙太陽還是位于正東和正南之間的東南方向。 第四課時 地球的公轉(zhuǎn)及黃赤交角（自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的關(guān)系） 三、地球公轉(zhuǎn) 圖4-4 1．運(yùn)動軸心及軌道： (1)軌道為黃道，是一個近似正圓的橢圓軌道（如圖4－4） (2)太陽位于橢圓的一個焦點上，地球有近日點（1月初）和遠(yuǎn)日點（7月初）之分 2．方向：自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針 3．周期： (1)恒星年，公轉(zhuǎn)360，365天6時9分10秒，是真正周期 (2)回歸年，太陽直射點移動一個周期，365天5時48分46秒，是日常所用周期 4．速度： (1)位于近日點（1月初）時速度快，位于遠(yuǎn)日點（7月初）時速度慢 (2)平均角速度為每日約10 (3)平均線速度為30千米/秒 [經(jīng)典例題7] 讀“地球公轉(zhuǎn)及其軌道示意圖”，下列說法正確的有 （ ） A．公轉(zhuǎn)軌道是正圓 B．地球運(yùn)行至A點時大致是一月初 C．地球從A點出發(fā)到A點所需的時間是365天5時48分46秒 D．地球過A點時的運(yùn)動線速度略小于B點 【解析】本題考查學(xué)生有關(guān)公轉(zhuǎn)運(yùn)動規(guī)律知識的掌握和運(yùn)用情況。涉及的知識有：①地球公轉(zhuǎn)軌道是近似正圓的橢圓軌道；②地球公轉(zhuǎn)一周360，所需要的時間是365日6時9分10秒； ③由于太陽位于橢圓的一個焦點上，日地距離隨地球公轉(zhuǎn)而變化，有近日點和遠(yuǎn)日點之分。地球位于近日點時是一月初，遠(yuǎn)日點時是七月初；④地球公轉(zhuǎn)線速度隨日地距離的變化而變化，近日點時公轉(zhuǎn)速度較快，遠(yuǎn)日點則相反。對知識掌握比較全面的同學(xué)解此題得心應(yīng)手。 【答案】D 列表總結(jié)：【地球自轉(zhuǎn)部分】 比較項目 地球自轉(zhuǎn) 地球公轉(zhuǎn) 示意圖 旋轉(zhuǎn)中心 地軸 太陽 軌道 — 近似于正圓的橢圓形 方向 自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針。 自西向東，從北極上空看呈逆時針，從南極上空看呈順時針。 周期 (1)自轉(zhuǎn)3600，23時56分4秒（真正周期） (2)晝夜更替周期為24小時（太陽日） (1)恒星年，公轉(zhuǎn)3600，365天6時9分10秒。 (2)回歸年，太陽直射點移動一個周期，365天5時48分46秒。 速度 (1)角速度，除極點為0外，其它各點均為150/小時。 (2)線速度，自赤道向極點逐漸減小為0。 位于近日點（1月初）時速度快，位于遠(yuǎn)日點（7月初）時速度慢。 四、地球自轉(zhuǎn)和地球公轉(zhuǎn)的關(guān)系——黃赤交角 1．概念：黃赤交角是地球自轉(zhuǎn)的赤道面與公轉(zhuǎn)的黃道面之間的夾角，目前是2326′。如圖4-13。 2．黃赤交角的影響：由于黃赤交角的存在，并且地軸在宇宙空間的方向不因季節(jié)而變化，因而，太陽直射點相應(yīng)地在南北回歸線之間往返移動,稱為太陽直射點的回歸運(yùn)動。如圖4-14。 [經(jīng)典例題8] 讀圖4-15（陰影部分為夜半球)，回答； ①若此刻西半球為夜半球，太陽直射點的經(jīng)度是( ) A．東經(jīng)70 B．東經(jīng)90 C．西經(jīng)70 D．西經(jīng)110 ②此日在( ) A．3月21日前后 B．6月22日前后 C．9月23日前后 D．12月22日前后 【解析】①從圖中可以看出：半個地球被經(jīng)線平均分成了六份，由此可推每兩條相鄰經(jīng)線相差30度；又已知該圖為西半球，則圖中右側(cè)邊界經(jīng)線為西經(jīng)20，中間的經(jīng)線為西經(jīng)110。且該圖為夜半球，則該西經(jīng)20經(jīng)線時間為6點(晨線與赤道的交點)，西經(jīng)110經(jīng)線(夜半球的中間經(jīng)線)時間為0點，與0點時刻經(jīng)線相對的經(jīng)線(大陽直射的經(jīng)度)為東經(jīng)70，其時間為11點。 ②此圖晨昏線與經(jīng)線重合，節(jié)氣為春分或秋分日，此圖背面為晝半球，太陽在圖的里面(垂直于卷面)。注意地軸的傾斜方向與地球公轉(zhuǎn)方向，并想一想教材中的地球公轉(zhuǎn)示意圖。 【答案】①A ②C [經(jīng)典例題9] 如果地球的黃道面與赤道面夾角變?yōu)?，則下列說法正確的是 ( ) A．北京與紐約的晝夜長短一樣 B．廣東地區(qū)的四季更加分明 C．北半球中緯度7月份氣溫將變高 D．大氣環(huán)境將改變，兩極變暖 【解析】如果黃赤交角為0，四季變化將消失，B錯誤；晝夜長短除兩極點外都變成一樣，北半球中緯度7月份氣溫會由于太陽直射點停留在赤道而變低; 兩極將變冷，D錯誤。故A正確。 【答案】A 【列表總結(jié)】 第五課時 正午太陽高度角的變化規(guī)律 五、主要由地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義之正午太陽高度： 1．太陽直射點的移動的影響：使地球表面接受到的太陽輻射能量，因時因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化來定性描述。如圖4-16。 2．認(rèn)識正午太陽高度的幾何關(guān)系 下圖中MN為赤道，EF、 E′F′為南北回歸線，ST、S′T′為南北極圈，XY軸為地軸，O為地心。太陽直射光線的延長線是通過地心的射線，其與地球表面的交點為太陽直射點。則當(dāng)F為太陽直射點，太陽直射北回歸線，作圖表示此時北京的正午太陽高度角，經(jīng)過計算為73.5；當(dāng)M為太陽直射點，太陽直射赤道，作圖表示此時北京的正午太陽高度角，經(jīng)過計算為50；E′當(dāng)為太陽直射點，太陽直射南回歸線，作圖表示此時北京的正午太陽高度角，經(jīng)過計算為26.5。 作圖方法：選取北京（40N）為例，以北京為A點，（1）將OA延長，作A點的切線PQ（在A點處與OA垂直）；（2）經(jīng)過A點作直射光線的平行線RT表示太陽光線；（３）∠RAQ為正午太陽高度角。 總結(jié)公式：正午太陽高度角就可用公式求出；如果實地測量的時間在兩分（太陽直射點緯度為0）或兩至日（太陽直射點緯度為北緯或南緯23。5），完全可用正午太陽高度的計算公式：H = 90－│所求地緯度直射點緯度│直接計算出太陽直射點緯度。若所選取的日期在兩分兩至以外，我們就要查對天文年歷表，得出當(dāng)天太陽直射點緯度。 3. 正午太陽高度的計算公式的推導(dǎo) 探究規(guī)律：A．離太陽直射點越近，太陽高度角越大；反之，離太陽直射點越遠(yuǎn)，太陽高度角越小。B．正午太陽高度角與直立物體的高度和陰影長度之間的三角函數(shù)：tgH＝物高/影長，物影長度同太陽高度角成反比。C．相對某個緯度而言，物體陰影朝向、太陽在天空中的方位，分別在觀察員頭頂?shù)南喾磧蓚?cè)。D．正午太陽高度是一日內(nèi)最大的太陽高度，反映了太陽輻射的強(qiáng)弱。 4. 正午太陽高度的計算之課堂演練（P24,表格《查閱地圖冊，利用公式進(jìn)行計算》） 問題一：直射點與所在半球同側(cè)的情況；（夏半年） 問題二：直射點與所在半球異側(cè)的情況；（冬半年） 問題三：晨昏圈與緯線圈切點位置的太陽高度角； 問題四：正午太陽高度角與直射點的關(guān)系； 問題五：利用公式如何求算季節(jié)變化和緯度變化？ 問題六：各個緯度帶的極值分析 緯度帶（以北半球為例） 緯度帶內(nèi)正午太陽高度角極值變化規(guī)律 極圈以內(nèi) 太陽直射北回歸線最大，冬至日最?。? 極圈和回歸線之間的地區(qū) 太陽直射北回歸線最大，冬至日最?。? 回歸線之間的地區(qū) 太陽直射本緯度最大，冬至日最小。 3．正午太陽高度的變化 (1)太陽高度與正午太陽高度 ①太陽高度(太陽高度角)：太陽光線與地平面之間的夾角。在晝半球上的各地，太陽高度總是大于0,即太陽在地平線之上；在晨昏線上的各地，太陽高度角等于0，即太陽正好位于地平線上；夜半球上的各地，太陽高度小于0,即太陽位于地平線之下。 ②正午太陽高度：是一天內(nèi)太陽高度的最大值，地方時為12點時(當(dāng)?shù)卣?太陽最高。直射點(正午)太陽高度為90，正午太陽高度由太陽直射點所在緯線向南北兩側(cè)逐漸降低。(注意：同一緯線上各點正午時太陽高度相同) ③某一時刻，太陽高度相同的點有無數(shù)個，即以直射點為圓心，以（90－高度角）的角距離為半徑的圓。 ④某一時刻，正午太陽高度相同的點可能有兩個，也有可能只有一個。（位于同一經(jīng)線上，與直射緯線之間的角距離相同）。 (2)正午太陽高度的時空規(guī)律總結(jié) ①緯度分布規(guī)律：（如圖4-19） 春秋二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減。 夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。 冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。 ②季節(jié)變化規(guī)律：（如圖4-20） 北回歸線以北，夏至日前后正午太陽高度達(dá)最大值，冬至日前后達(dá)最小值。南回歸線以南則相反。南北回歸線之間地帶，太陽每年直射兩次。 (3)正午太陽高度計算： 某地、某日正午太陽高度H＝90—緯度差 說明：“緯度差”指該地所在緯線與該日直射點所在緯線之間的緯度距離。 (4）正午太陽高度角問題的綜合應(yīng)用: ①陽光照射方向、日影的長短的問題 [經(jīng)典例題10]圖4-21是我國北京某一窗戶朝南的房屋和地球公轉(zhuǎn)示意圖。讀圖回答下列問題： （1）地球公轉(zhuǎn)到圖中________位置時，正午射進(jìn)屋內(nèi)的陽光面積可達(dá)一年中最大。 （2）地球從A公轉(zhuǎn)到C位置時，正午屋內(nèi)的光照面積的變化情況是_______________ __________________。 （3）地球公轉(zhuǎn)到B位置時，北京日出時刻太陽在________方向，日落時刻太陽在________方向。 （4）一年中每日正午時刻該房屋的陰影朝向規(guī)律是________________________。 【解析】解答本題的依據(jù)是正確理解太陽高度角的變化規(guī)律。首先判斷地球處于A、B、C、D四點時的日期分別是3月21日、6月22日、9月23日、12月22日，進(jìn)一步分析：6月22日，正午太陽高度角達(dá)一年中最大值，光照面積最??；12月22日，正午太陽高度角達(dá)一年中最小值，光照面積最大，因此可以得出第（1）、（2）題的答案。地球公轉(zhuǎn)到B位置時，北京晝最長夜最短，太陽在6：00前日出，在東偏北的方向升起；太陽在18：00后日落，在西偏北的方向日落。由于北京位于北回歸線以北，一年中正午時刻太陽直射點總是在其正南方，因此影子也總是向正北方向。 【答案】（1）D （2）由大變小，再由小變大 （3）東北；西北 （4）都朝正北方 ②樓房間距的問題： 北回歸線以北地區(qū)建房時，為保證一樓全年均有陽光照到，兩樓之間的最短距離與樓高的關(guān)系如圖4－22所示，(H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨?L應(yīng)大于等于hcotH。 ③熱水器的角度問題： 太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽高度的余角。如圖４－23所示，α+H＝90時效果最佳。 [經(jīng)典例題11] 近年來，我國房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環(huán)境條件顯著改善。請讀下圖，運(yùn)用以下公式及相關(guān)知識回答（1）～（3）題。 ① 某地正午太陽高度的大小：H＝90-∣φ-δ∣式中：H為正午太陽高度；φ為當(dāng)?shù)鼐暥?，取正值；δ為太陽直射點的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值。 ② tan35≈0．7 tan45≈1 tan60≈1．732 （1）房地產(chǎn)開發(fā)商在某城市（北緯30）建了兩幢商品住宅樓（上圖），某戶居民買到了北樓一樓一層的一套房子。請問，該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約是（ ） A 1個月 B 3個月 C 6個月 D 9個月 （2）為避免糾紛，房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓時，應(yīng)該使北樓所有朝南房屋在正午時終年都能被陽光直接照射。那么在兩幢樓房間距不變的情況下，南樓的高度最高約為（ ） A 20米 B 30米 C 40米 D 50米 634′ （3）若其中某房主欲安置一臺太陽能熱水器，為了獲得最多的太陽光熱，提高利用效率，需根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角，那么日照圖與熱水器安置方式不合理的是（ ） 【解析】第（1）題，解答此題的關(guān)鍵是充分利用圖中和文中的信息，特別是要先根據(jù)圖中的樓高和樓間距直接算出要保證北樓陽光不被遮擋的最低太陽高度為tanα=6940=1．725，再由題中提供的信息②可知H=60時，太陽直射在赤道上。故推算出陽光被擋時間為6個月。 第（2）題，根據(jù)提供的公式先算出當(dāng)?shù)匾荒曛凶畹偷恼缣柛叨冉菫?0-（30+23．5）=36．5，與提供的tan35=0．7最接近，由樓間距不變（40米）可計算出南樓的高度約 40tan35，即約為30米。第（3）本題要明白吸收板與樓頂平面的夾角應(yīng)等于直射點與所在地緯距的原理。 【答案】（1）C （2）B （3）D 補(bǔ)充：二分二至日全球的晝長和正午太陽高度分布相關(guān)變式圈 A．冬至日全球的晝長和正午太陽高度分布B．夏至日全球的晝長和正午太陽高度分布 C．春分日和秋分日全球的晝長和正午太陽高度分布 第六課時 晝夜長短的變化規(guī)律 六、主要由地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地理意義之晝夜長短變化： (1)晝夜長短的判讀 晨昏線將地球上的緯線分成晝弧和夜弧兩部分，晝弧和夜弧的長短決定晝長與夜長。弧長15為1小時。在日照圖中，常常畫出經(jīng)線，上圖中相鄰兩條經(jīng)線經(jīng)度差為30，地方時相差2小時。晝夜的時間長短可通過讀經(jīng)度差數(shù)得出。 (2)晝夜長短時空規(guī)律總結(jié) ①緯度分布規(guī)律總結(jié)： a．(赤道處始終晝夜平分；春分日、秋分日全球各地晝夜平分。 b．同一緯線上各點晝夜長短相同；南北半球同緯度晝夜長短相反。 c．太陽直射點所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長，另一半球相反。 d．太陽直射點在赤道與南、北(南北回歸線之間)往返移動，極晝、極夜現(xiàn)象范圍也經(jīng)歷了不斷擴(kuò)大、縮小的過程。 ②季節(jié)變化規(guī)律圖示：(以北半球為例) (3)晝夜長短與日出日落時刻 一個地區(qū)一天的日出和日落時間反映了該日的晝夜長短狀況，一天中上午和下午的時間是等長的，因此已知某地一天的晝長可求出該日的日出、日落時間，其方法為： 日出時間＝12－晝長/2 日落時間＝12＋晝長/2 （4）常見的太陽光照示意圖： （5）常見日照圖的判讀 ①確定南、北極：在側(cè)視圖上，通常是上北下南；從自轉(zhuǎn)方向上看，逆時針自轉(zhuǎn)者為北極，順時針自轉(zhuǎn)者為南極。 ②確定太陽直射點位置：太陽直射點是晝半球的中心點。 ③確定特殊點的地方時：晨線與赤道交點的地方時為6時；昏線與赤道交點的地方時為18時；太陽直射點所在經(jīng)線的地方時為12時，與此正相對經(jīng)線的地方時為0時。 ④確定太陽出沒時刻：某地日出時刻是該地所在緯線與晨線交點的時刻；日沒時刻是該地所在緯線與昏線交點的時刻。赤道上全年都是6時日出，18時日落；在極晝、極夜的區(qū)域則沒有日出、日落現(xiàn)象。 ⑤確定晝夜長短：由晨昏線分割的同一緯線上晝弧與夜弧的長短決定晝長和夜長，可以通過讀經(jīng)度差數(shù)進(jìn)行判斷。 ⑥確定太陽高度：正午太陽高度以直射點為中心向南北兩側(cè)逐漸遞減，各地正午太陽高度等于90度減去該地緯度與太陽直射點緯度的差。晨昏線上的太陽高度為0。 [經(jīng)典例題12]讀圖4-7，回答： （l）當(dāng)AB為晨線時，此日是 前后，判斷理由是 。 （2）當(dāng)DF為昏線，此日太陽直射點的緯度位置是 。 （3）當(dāng)AC為晨線時，此日是 節(jié)氣； 當(dāng)DE為昏線時，此日是 節(jié)氣；當(dāng)AD為晨線時，此日是 節(jié)氣。 （4）若DE為晨線時，此刻北京時間是 點；當(dāng)北京時間是8點正，DF是 線。 （5）當(dāng)H處正午太陽高度為6634′，G處區(qū)時為6點則此時昏線是 、 。 【解析】此圖是圓柱投影圖，比較抽象，不易判讀。解題時應(yīng)切實根據(jù)晨昏線的概念，確定圖上白晝和黑夜的范圍，根據(jù)赤道上晝夜平分，日出、日落的時間分別為6點和18點，就能順利解答此題。 [經(jīng)典例題13]我國沿海某省一個課外小組某日測得當(dāng)?shù)厝粘?、日落時間分別為北京時間6：40、16：40。據(jù)此回答①～③題。 ①該地的經(jīng)度約為 （ ） A．120E B．125E C．115E D． 110E ②該日可能在 （ ） A．11月 B． 9月 C．7月 D．5月 ③該月可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （ ） A．南海海水經(jīng)馬六甲海峽流向印度洋　　　　B．印度洋海水經(jīng)馬六甲海峽流向南海 C．拉普拉塔河進(jìn)入枯水期　　　　　　　　　D．印度河進(jìn)入豐水期 圖4-18 【解析】第①題由日出日落時間求出晝長為10小時，則該地日出地方時為(12—10／2＝7)7點日出，當(dāng)7點時，北京時間為6：40，則該地在120E以東，比北京時間早20分鐘，每4分鐘1，共５，則該地的經(jīng)度為125E。第②題，由晝長為10小時，得出該地晝短夜長(北半球)，故太陽直射南半球，結(jié)合選項，只有11月份太陽直射在南半球。第③題，11月份為北半球的冬半年，南海、北印度洋地區(qū)盛行東北季風(fēng)，使海水由馬六甲海峽流向印度洋。拉普拉塔河位于南美洲，屬于亞熱帶濕潤氣候，此時該河是豐水期。而此時南亞地區(qū)是旱季，印度河進(jìn)入枯水期。 【答案】①B ②A ③A [經(jīng)典例題14] 如圖是整個晝半球俯視圖，C點晝長為8小時。 ①此日正確的敘述 （ ） A．地球位于近日點附近 B．表示春、秋分 C．太陽直射點將向北移動 D．印度洋季風(fēng)洋流呈順時針 ②關(guān)于D點正確的敘述是 （ ） A．經(jīng)度為20W B．晝長小于12小時 C．位于昏線上 D．正午太陽高度一定大于B點 ③關(guān)于E點的正確敘述是 （ ） A．位于澳大利亞大陸 B．位于開普敦的西南 C．位于北美洲 D．位于馬來群島上 ④B、E兩點的晝長分別是 、 。 【解析】第①題，此圖關(guān)鍵要看出A點在晨昏線上且緯度是南緯6634′，則圖示方向為上南下北；接著能看出晝的中心點在北半球，則此日為北半球的夏季，且為夏至日，直射點將向南移動，北印度洋洋流呈順時針。第②題由于此日不是春秋分，故晨昏線與經(jīng)線圈不重合，所以不能根據(jù)C點的經(jīng)度來判斷D點經(jīng)度；由于D點在北半球，此日晝長夜短；正午大陽高度不一定欠于B點。第③題E點在赤道上，故不可能是AC，根據(jù)C的經(jīng)度應(yīng)該在160E附近，排除B。第④題B為極晝，D在赤道上。 【答案】 ①D ②C ③D ④24小時 12小時 七．四季更替 ①從天文四季：夏季就是一年中白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)。 黃赤交角是影響天文四季的直接原因。這是因為： ②北溫帶氣候四季包含的月份：春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月） ③我國傳統(tǒng)四季：以24節(jié)氣中的立春、立夏、立秋、立冬為起點。地球在公轉(zhuǎn)軌道上的運(yùn)行會產(chǎn)生天氣和季節(jié)的有規(guī)律變化，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中農(nóng)民依此進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有如：“谷雨前后種瓜點豆”的諺語。 ④西方四季：春分、夏至、秋分、冬至為起點。比我國天文四季晚一個半月。