1、第4课时地球公转的地理意义学习目标定位1.理解地球上昼夜长短变化和正午太阳高度变化的规律。2.掌握昼夜长短和正午太阳高度的计算方法；能够运用太阳高度及昼夜长短的变化规律，解决现实生活中楼间距、太阳能电池板安装等现实应用问题。3.了解四季、五带的划分及其地理意义。一、正午太阳高度角的变化1太阳高度角：太阳光线与地平面的夹角。一天中，太阳高度角的最大值出现在正午。2正午太阳高度(1)概念：当地地方时为12时的太阳高度。(2)变化：正午太阳高度在太阳光直射的纬线上最大，向南北两侧逐渐降低。3时间(季节)变化规律(以北半球为例)节气最大值地区最小值地区夏至日北回归线及其以北地区南半球各地区冬至日南回归
2、线及其以南地区北半球各地区二分日赤道极点二、昼夜长短的变化1昼弧和夜弧：晨昏线把所经过的纬线圈分成昼弧和夜弧两部分，某点所处的纬线上，昼弧长，夜弧短，则该点昼长夜短；反之则昼短夜长。2变化规律(1)赤道地区：全年昼夜平分；其他地区随纬度的增高，昼夜长短变化幅度加大；极圈内出现极昼、极夜现象。(2)以北半球为例。(3)南半球的情况与北半球相反。(4)二分日前后：全球各地昼夜平分，均为12小时。三、季节更替1成因2不同纬度的季节变化(1)低纬度地区全年皆夏，季节更替现象不明显。(2)高纬度地区全年皆冬。(3)中纬度地区四季更替明显。3划分类型范围春夏秋冬天文四季过渡季节白昼最长、太阳高度角最大的季
3、节过渡季节白昼最短、太阳高度角最小的季节气候四季(以北半球为例)3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月中国传统四季立春立夏立夏立秋立秋立冬立冬立春4.南半球季节与北半球相反。四、五带划分1依据：由于昼夜长短和正午太阳高度的空间变化，使得太阳辐射在空间上产生差异。2界限：南、北回归线和南、北极圈 。3五带分布(从北向南)：北寒带、北温带、热带、南温带和南寒带。思考1夏至日时，北半球各地正午太阳高度是否都达到了一年中的最大值？为什么？答案不是。赤道和北回归线之间的地区在太阳直射时正午太阳高度最大，而不是在夏至日，但北回归线及其以北地区的正午太阳高度在夏至日时，达到一年中的最大值。2
4、地球上偏东的地点一定早看到日出吗？答案不一定。由于地球自西向东自转，在同一纬度地区，相对位置偏东的地点，要比相对位置偏西的地点先看到日出，但如果不是同纬度地区，要结合昼夜长短来考虑，昼越长的地区，日出越早，如图所示，B点较A点位置偏东，A点早已日出，而B点仍处于黑夜。探究点一正午太阳高度的变化探究活动阅读材料，完成下列问题。材料一近年来，随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些开发商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建筑的通风、采光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。我国物权法规定：“建造建筑物，不得违反
5、国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。”材料二济南在二分二至日的正午太阳高度示意图。(1)材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？(2)材料二中，分别表示哪一日期的正午太阳高度？其中，决定济南楼间距大小的是哪一个？在这一天，全球正午太阳高度的变化规律是怎样的？(3)从材料二看出，济南正午太阳高度的变化有何规律？(4)归纳回归线之间的各地，正午太阳高度在一年中何时达到最大值，何时达到最小值？答案(1)正午太阳高度。(2)表示夏至，表示春、秋分，表示冬至。其中，决定济南楼间距的大小。冬至日，全球正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。(3)济南位于北回归线以北，正午太阳高度夏
6、至日最大，从夏至日到冬至日递减，冬至日最小。(4)北回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，冬至日正午太阳高度在一年中达到最小值。南回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，夏至日正午太阳高度在一年中达到最小值。反思归纳正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度分布规律太阳直射某纬度，则该纬线的正午太阳高度为90，离该纬线越远，则正午太阳高度越小(简记为“近大远小”)。由此可以推知：同一纬线各地正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射点所在纬线向南北两侧递减。(2)正午太阳高度的季节变化规律直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度
7、增大，反之减小(简记为“来增去减”)。变化过程(以北回归线以北地区为例)极值变化思维拓展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12时。(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，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。(3)判断日影长短及方向：太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律是：日出最长正午最短日落最长，且日影方向与太阳方位相反。(4)楼房间距问题以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照射到，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如上图所示(H为冬至日当地的
8、正午太阳高度)，L应大于hcotH。(5)太阳能热水器的角度问题太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。如图所示，H90时效果最佳。太阳能热水器的安装倾角两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。探究点二昼夜长短的变化探究活动读“夏至日地球光照图”，回答下列问题。(1)据图，判断此时太阳直射点的纬度。(2)此时昼夜长短变化有何规律？(3)此时昼夜平分的纬度是多少？极昼的纬度范围是多少？极夜的纬度范围是多少？答案(1)23.5N。(2)由南极圈到北极点白昼越来越长。北半球各地昼长达到一年中最大值，南半球达到最小值；北极圈内
9、是极昼，南极圈内是极夜。(3)0；66.5N90N；66.5S90S。反思归纳1昼夜长短状况规律太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。由此可见，太阳直射点所在位置决定昼夜长短状况，与太阳直射点的移动方向无关。2昼夜长短变化规律太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短，且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。由此可见，太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化情况，与直射点位置无关。思维拓展极昼、极夜的规律(1)太阳直射北半球，北极点附近出现极昼(南极点附近出现极夜)；太阳直射南半球，南极点附近出现极昼(北极点附近出现极夜)；太阳直射赤道时，全球没有极昼极夜现象发生。(
10、2)极昼(极夜)的起始纬度90太阳直射的纬度。(3)极圈到极点之间的区域，纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。地球公转的地理意义对点训练一正午太阳高度的变化规律上海市(约31N)业主李某发现所购商品房居室里日照时间极短且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据上海市城市规划管理技术规定中“受遮挡的居住建筑的居室，_日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责成房产公司退还其各类费用。据此回答12题。1材料“_日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理()A春分日 B夏至日 C秋分日 D冬至日2为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。理论
11、上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距比上海应宽些，原因是()A北京比上海地形复杂B北京比上海正午太阳高度小C北京比上海年太阳辐射总量少D北京比上海天气干燥答案1.D2.B解析第1题，上海市位于约31N附近，处在北回归线以北，全年阳光不能直射；房屋的居室受遮挡的时间与太阳高度有密切关系，太阳高度越小，受遮挡的时间越长；冬至日时，北回归线以北的地方太阳高度最小。第2题，北京的地理纬度比上海的高，太阳高度终年比上海低，所以，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离，理论上，楼高相同的情况下，楼房间距北京比上海应宽些。对点训练二昼夜长短的变化规律下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。
12、根据表中的数据回答35题。甲地乙地丙地丁地白昼时间5小时30分9小时09分11小时25分13小时56分3.四地中属于南半球的是()A甲地 B乙地 C丙地 D丁地4四地所处纬度从高到低顺序排列正确的是()A甲乙丙丁 B甲乙丁丙C丙丁乙甲 D丁丙乙甲5造成四地白昼时间差异的主要因素是()地球公转地球自转黄赤交角的存在地方时的不同A BC D答案3.D4.B5.D解析第3题，12月22日(冬至日)，太阳直射南回归线，南半球各地昼长夜短，即昼长超过12小时，北半球各地昼长均小于12小时。第4题，纬度越高昼夜长短变化幅度越大，赤道上终年昼夜平分(即为12小时)。丙、丁两地相对来说离赤道较近，昼夜长短变化
13、比甲、乙两地小，而且丙地更接近赤道，纬度更低。甲地昼夜长短变化最大，纬度最高。第5题，地球公转运动所产生的地理现象，主要有各地正午太阳高度角的变化、昼夜长短变化和四季变化。地球公转运动产生的地理现象主要是由地球公转时地轴始终倾斜，并与公转轨道平面呈一夹角，即66.5(与黄赤交角互余)，同时地轴倾斜方向始终不变所致。6在每年10月1日至12月1日期间，下列现象的描述正确的是()A北半球白昼变长，但短于夜B南半球白昼变长，并长于夜C北半球黑夜变长，但短于昼D南半球黑夜变长，并长于昼答案B解析此时段太阳直射点位于南半球且向南移动，所以北半球各地昼短夜长，且昼逐渐变短，夜逐渐变长。南半球各地相反，故选
14、B。综合提升7读下图，回答下列问题。(1)这一天北半球的节气为_。(2)此图中太阳直射点的坐标是_。(3)图中AB是_(晨、昏)线。(4)图中E地的昼长为_小时，F地的昼长为_小时，地方时_时日落。(5)这一天，发生极夜现象的范围是_，正午太阳高度达到一年中最大值的地区是_。(6)A、B、C、D、E、F中位于热带的是_，季节变化明显的是_。答案(1)夏至(2)(23.5N,0)(3)昏(4)12414(5)66.5S90S北回归线及其以北地区(6)D、EC、F解析读图可知，该日晨昏线与极圈相切且北极圈内发生极昼，故判断该日为夏至日，太阳直射北回归线。据图判断AB是昏线，该线与赤道交于E点即E点
15、所在经线的地方时为18时，可推断E点以西经度相隔90的0经线地方时为12时，故确定图中直射点的坐标为(23.5N,0)。图中E地位于赤道上，赤道上终年昼夜等长，故E地的昼长为12小时，读图可知F地昼弧的度数为60，计算出昼长为4小时。由昼长4小时直接计算出日落时间：124/214时。夏至日，这一天发生极夜现象的范围应是南极圈及其以南地区，此时，北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中最大值。从图中直接判断出D、E两点位于热带，C、F两点位于温带，且季节变化明显。教材P24活动提示1.根据tan H，可求出太阳高度Harctan。2正午太阳高度的公式：H90()。当太阳直射点与当地位于不同半球
16、时，用“”；当两者位于同一半球时，用“”。求证过程如下：图中两条光线平行，图1中图2中图1中H909090()图2中H909090()3略。基础过关1我国每年国庆节期间，地球与太阳的位置关系表示正确的是()答案A解析10月1日这一天，地球处于秋分日与冬至日之间，据图即可判断得出正确答案。2下图四处中，与日历所示之日太阳直射点位置最接近的是()A BC D答案D解析3月21日前后为春分，日历所示日期为3月6日，此时太阳直射点在南半球并接近赤道。下图为天气网上海某日天气预报的截图。据此完成34题。3据图中所示信息，与当日最接近的节气是()A秋分(9月23日) B寒露(10月8日)C春分(3月21日
17、) D清明(4月5日)4当天太阳直射点的位置和移动方向是()A南半球，向北移 B北半球，向北移C北半球，向南移 D南半球，向南移答案3.C4.A解析根据图中日出日落时刻，今日昼长为11时48分，明日昼长为11时50分，略短于12时且昼渐长，说明太阳直射点在南半球赤道附近，且正向北移动，应在春分略前的日子。我国第四个南极科学考察站泰山站(7351S,7658E)于2014年2月8日正式建成开站。下图示意某科考队员当日拍摄的一天中太阳运动轨迹合成图。读图，回答56题。5该日太阳位于图示F位置时()A泰山(36N,117E)旭日东升B东京(36N,141E)夕阳西斜C纽约(41N,74W)烈日当空D
18、开普敦(34S,18E)夜色深沉6次日泰山站()A日出正南 B太阳高度变大C白昼变短 D极昼即将开始答案5.B6.C解析第5题，F为当日太阳高度最大点，故地方时为12时，可以根据经度差估算选项中各地的地方时，泰山大约为15时(正值下午)，东京大约为16时(此时正值当地冬季，日落较早)，纽约大约为2时(正值深夜)，开普敦大约为8时(正值上午)。因此B项正确。第6题，根据太阳直射点的移动规律，2月8日太阳直射点位于南半球并向北移动，因此，泰山站日出方向为东南；南回归线以南的地区正午太阳高度继续变小；泰山站的昼长继续变短；泰山站极昼现象已经结束。放暑假了，小强迫不及待地由济南飞往爷爷工作过的新疆石河
19、子观光考察，一路微博纪实，感知地理。下面是其中的一篇微博：“终于到了，时差真明显，手机GPS显示当地的经度为84.5E，21时52分(北京时间)方拍到西域日落照片。次日考察，一天下来，感觉比济南的白昼明显要长。”根据微博提供的信息，回答78题。7小强到达的当天，石河子的昼长为()A14小时 B14.5小时C15小时 D15.5小时8石河子和济南相比()A纬度更高 B夏季更热C日出更早 D温差更大答案7.C8.A解析第7题，由微博可知，当地经度为84.5E，日落时北京时间为21时52分，因此可计算出当地日落时地方时为21时52分(120E84.5E)4分钟19时30分，则昼长为(19时30分12
20、时)215小时。第8题，由微博可知，石河子比济南白昼长。北半球夏季，纬度越高，昼越长，故石河子的纬度应高于济南，A项正确。石河子纬度高，海拔高，夏季气温比济南低，B项错误；石河子位置更靠西，日出时间晚，C项错误；石河子位于准噶尔盆地南缘，受北部阿尔泰山阻挡，冬季风难以进入，冬季气温较高，年温差小，故D项错误。9读“太阳照射地球示意图”，完成下列问题。(1)此时北半球节气是_，南极圈内昼夜长短情况是_。(2)此时太阳直射在_上，并开始向_移动。(3)A点的正午太阳高度是_。B点昼长是_小时，_时日落。(4)此时济南的正午太阳高度达一年中最_值，过三个月后昼夜长短情况为_。(5)此时(双选)()A
21、太阳入射光线与地轴垂直B晨昏线与极圈相切C晨昏线与地轴重合D太阳直射点上入射光线的延长线过地心且与赤道平面有23.5的夹角答案(1)冬至极昼(2)23.5S(南回归线)北(3)66.5816(4)小昼夜等长(5)BD解析由图知，此时太阳直射南回归线，北半球节气为冬至。以此为切入点，运用地球运动的有关规律即可解答相关问题。能力提升黄岩岛、钓鱼岛都是我国固有的领土。读“钓鱼岛、黄岩岛位置图”，完成1011题。10关于钓鱼岛、黄岩岛的地方时和区时的说法，正确的是()A两地的地方时一样B两地的区时一样C黄岩岛的地方时比钓鱼岛早D黄岩岛的区时比钓鱼岛早11关于钓鱼岛、黄岩岛的说法，正确的是()A两地都位
22、于热带B两地都位于北温带C春分日两地同一时刻看到日出D7月钓鱼岛的白昼长一些答案10.B11.D解析第10题，结合两地的经度位置，钓鱼岛位于123.5E附近；黄岩岛位于118E附近，两地的经度不同，故地方时不同，但都位于东八区，故区时相同。第11题，结合两地的纬度位置，钓鱼岛位于26N附近，黄岩岛位于15N附近，故钓鱼岛位于北温带，而黄岩岛位于热带。A、B错误；春分日，全球昼夜等长，故越往东的钓鱼岛日出略早，C错误；7月太阳直射点位于北半球，故越往北昼长越长，故钓鱼岛昼长略长。黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变，现在约为23.5，最大时可达24.24，最小时为22.1，变动周期约4
23、万年。读“黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图”，回答1213题。12黄赤交角为24.24时()A热带的范围比现在小B温带的范围比现在小C寒带的范围比现在小D极昼和极夜出现的范围比现在小13地球上的太阳直射点()移动周期约4万年随着季节的变化而变化在南北回归线之间来回移动最小纬度为22.1A B C D答案12.B13.C解析第12题，当黄赤交角为24.24时，即黄赤交角变大时，回归线度数增大，极圈度数减小，回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小，故B项正确；南北回归线之间(热带地区)范围扩大，故A项错；极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大，故C项错；地球上存在极昼和极夜的范围扩大，故D项错。第
24、13题，黄赤交角是产生四季的原因，同时也影响太阳直射点的移动范围，即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化，呈现出在南北回归线之间的周年移动规律，正确；太阳直射点移动的周期是一个回归年，4万年是黄赤交角的变动周期，错；太阳直射点最小的纬度应是赤道，即0，错。14深圳一研究性学习小组，对地球运动及其产生的地理现象进行探究时遇到了一些问题，请结合所学地理知识予以解答。(1)他们认为：在当地一个窗户朝正南的房间里，全年正午阳光都能照射到房内。你认为是否正确？为什么？(2)他们认为：一年中深圳市正午太阳高度最高时，昼最长。你认为是否正确？为什么？(3)他们在进行图像转换时遇到了困难，请将图甲所示内容按要
25、求转绘在图乙中。(要求：在图乙中绘出晨昏圈，用阴影表示夜半球部分，标出直射点所在经线的经度。)答案(1)不正确。深圳位于北回归线以南，夏至日前后，正午阳光不能从正南照进房内。(2)不正确。夏至日北半球各地昼长达到最长，而深圳正午太阳高度最高时，不是夏至日。(3)如图。解析第(1)题，南北回归线之间的区域每年有两次太阳直射，所以在太阳直射深圳到直射北回归线时间段内，正午太阳光不能从正南照射到房间内部。第(2)题，夏至日北半球各地昼最长，深圳市位于赤道与北回归线之间，有太阳直射现象，但不是在夏至日，因此深圳正午太阳高度最高时，昼长并非最长。第(3)题，北极圈到北极点之间出现了极昼现象，太阳应直射北回归线，且东西半球的分界线160E处于夜半球平分线上，其地方时为0：00，太阳此时应直射在(2326N,20W)。