1、第3课时 昼夜长短和正午太阳高度的变化 四季更替和五带 一、昼夜长短和正午太阳高度的变化 1.昼夜长短的变化(以北半球为例):(1)一般状况。夏半年:太阳直射北半球,北半球各纬度_ _,纬度越高,昼越_,夜越_。昼长大于 夜长 长 短 冬半年:太阳直射南半球,北半球各纬度_ _,纬度越高,昼越_,夜越_。昼长小于 夜长 短 长(2)二分二至日的昼夜长短变化。节 气 图 示 昼夜的主要特点 北半球 夏至日 北半球昼最_,夜最_,北极圈及其以北出现_ 现象 长 短 极昼 节 气 图 示 昼夜的主要特点 北半球 冬至日 北半球昼最_,夜最_,北极圈及其以北出现_ 现象 春秋 分日 太阳直射赤道,全球
2、各地 _ 短 长 昼夜等长 极夜 2.正午太阳高度的变化:(1)纬度(空间)变化规律:由太阳直射点向南、北两侧 _。递减(2)季节(时间)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各纬度_冬至日_及其以南 各纬度北半球各纬度二分日赤道极点南半球各纬度 南回归线 二、四季更替和五带 1.四季更替:(1)成因。(2)划分。(以北半球为例)类型 范围 春季 夏季 秋季 冬季 天文 四季 过渡季节 白昼_,太阳最高的 季节 过渡季节 白昼_,太阳最低的 季节 气候 四季 3、4、5月 _月 _月 _月 最长 最短 6、7、8 9、10、11 12、1、2 2.五带的划分:
3、探究1 昼夜长短的变化【问题探究】1.每日的日出时间为北京天安门的升旗时间。日期不同,国旗的升降时间也有所差异。例如,每年1月11日为7时36分(地方时7时20分),6月6日为4时46分(地方时4时30分),平均每日提前约1分钟。下面为北半球昼夜长短季节变化示意图。结合材料探究下列问题。(1)为什么天安门广场升旗时间1月11日要晚于6月6日?提示:1月11日处于北半球冬半年(9月23日前后3月21日前后)昼短夜长,日出时间晚于6时16分(地方时6时);6月6日处于北半球夏半年(3月21日前后9月23日前后),昼长夜短,日出时间早于6时16分(地方时6时)。(2)昼夜长短与太阳直射点的位置有何关
4、系?提示:太阳直射点所在的半球,昼长夜短,另一半球则昼短夜长。(3)从1月 11日到6月6日日出时间的变化即昼夜长短的变化与太阳直射点的移动方向有何关系?提示:太阳直射点向哪个方向(北方、南方)移动,哪个半球昼变长、夜变短。2.读不同地点昼长随季节变化统计曲线图,思考下列问题。(1)春分日和秋分日,四个地点的昼夜长短有何共同特点?提示:四地昼夜相等。(2)四个地点中,哪一个位于南半球?判断的依据是什么?提示:c地。因为该地冬至日昼长达24小时,为极昼;夏至日昼长为0,出现极夜现象,该地的纬度应为66.5S。(3)请将这四个地点的纬度按由南到北的顺序排列。提示:cabd。【探究总结】昼夜长短的变
5、化、计算和应用(1)昼夜长短变化规律。太阳直射点位置决定昼夜长短。太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且纬度越高,白昼时间越长。太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化。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。(2)昼夜长短的计算方法。根据昼弧或夜弧的度数进行计算。昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15。根据日出或日落时间进行计算。地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如下图所示)。昼长时数=(12-日出时间)2=(日落时间-12)2 夜长时数=(日出时间-0)2=(24-日落时间)2 根据分布特点进行计算。a.同纬度各地的昼长相等,夜长相等。b.
6、南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布,即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如,40N的昼长等于40S的夜长。(3)应用。利用昼夜长短判断纬度的高低。同一时间,不同地点的昼夜长短不同,反映出各地的纬度高低。a.昼长大于12小时的,昼越长,纬度越高;昼长小于12小时的,昼越短,纬度越高。b.比较两地与12小时的时间差,相差时间越大,纬度越高。利用昼夜长短计算日出和日落的时间。在已知某地昼夜长短的情况下,当地的日出时间和日落时间可以用公式求出。a.日出时间=12-昼长/2 b.日落时间=12+昼长/2【拓展深化】极圈内的极昼、极夜情况(1)从空间分布来看,极圈内纬度
7、越高,极昼和极夜的天数越多;极点半年极昼、半年极夜,极圈一天极昼、一天极夜。(2)从时间变化来看,越靠近春分和秋分,极昼和极夜的范围越小;越靠近夏至和冬至,极昼和极夜的范围越大。(3)北半球极昼的天数略大于极夜的天数,南半球相反。北半球夏半年地球自转速度较慢,历经的时间略长,因此极昼期稍长。【探究训练】1.下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。根据表中的数据回答(1)(3)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(1)四地中属于南半球的是()A.甲地 B.乙地 C.丙地 D.丁地(2)四地按纬度从高到低顺序排列
8、的是()A.甲乙丙丁 B.甲乙丁丙 C.丙丁乙甲 D.丁丙乙甲(3)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.B.C.D.【解析】(1)选D,(2)选B,(3)选D。第(1)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(2)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(3)题,黄赤交角的存在和地球公转运动产生各地正午太阳高
9、度角的变化、昼夜长短变化和四季变化。2.(2019吉林高一检测)下图为某一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况图。读图完成(1)、(2)题。(1)从南北半球来看,甲、乙、丙、丁四个地点中 ()A.甲位于南半球,乙位于北半球 B.乙与丙位于同一半球 C.丙位于北半球,丁位于南半球 D.甲与丁不在同一半球(2)图示甲、乙、丙、丁四个地点中,纬度最高的地点是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁(3)该日图中丙地点日出的地方时是()A.9时 B.7时30分 C.6时 D.4时30分【解析】(1)选D,(2)选A,(3)选D。第(1)题,从图中可 以看出,甲地昼短夜长,乙地昼夜等长,丙、丁两地昼长 夜短。
10、根据昼夜长短的分布规律可知,乙地位于赤道,丙、丁两地位于同一个半球,但由于材料未给出具体日 期,所以不能确定两地是位于北半球还是南半球,甲地 所在半球与丙、丁两地不同。第(2)题,赤道终年昼夜 等长,纬度越高的地点昼长与12的差值越大。从图中可以看出,该日甲地昼长与12的差值最大,故甲地纬度最高。第(3)题,读图可知,该日丙地的昼长约为15小时,根据公式:昼长=2(12-日出地方时),计算可知丙地该日4时30分日出。本题还可以通过排除法选出答案,该日丙地昼长夜短,日出应早于6时。【补偿训练】某同学对居住地每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录,绘成下图。读图完成(1)、(2)题。(1)a
11、b,该地的昼夜长短及其变化趋势是()A.昼长夜短,且昼渐长夜渐短 B.昼长夜短,且昼渐短夜渐长 C.昼短夜长,且昼渐长夜渐短 D.昼短夜长,且昼渐短夜渐长(2)该地一年中昼夜长短的变化幅度约为()A.1小时40分钟 B.2小时20分钟 C.3小时20分钟 D.4小时40分钟【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,ab,该地昼短夜长,日出时间越来越早,昼长逐渐变长,至b点时昼夜平分。第(2)题,该地一年中日出最早和日出最晚时间相差约2小时20分钟,因此昼夜长短的变化幅度约为4小时40分钟。探究2 正午太阳高度的变化【问题探究】1.读北京在二分二至日(北半球)的正午太阳高度示意图,探究下列问题
12、。(1)图中分别表示哪一日期的正午太阳高度角?其中,决定北京楼间距大小的是哪一个?这一天,全球正午太阳高度的变化规律是怎样的?提示:表示夏至日,表示春、秋分日,表示冬至日。其中,决定北京楼间距的大小。冬至日,全球正午太阳高度自南回归线向南北两侧递减。(2)从图中看出,北京正午太阳高度在时间上有什么变化规律?提示:北京位于北回归线以北,夏至日最大,从夏至日到冬至日递减,冬至日最小。2.阅读光照俯视图(阴影为黑夜,内圆为极圈,箭头表示自转方向),探究正午太阳高度的变化规律。(1)图甲和图乙太阳分别直射哪条纬线?这时的正午太阳高度分别是多少?提示:图甲为北半球夏至日时,太阳直射北回归线,北回归线上正
13、午太阳高度为90;图乙为北半球冬至日时,太阳直射南回归线,南回归线上正午太阳高度为90。(2)二分二至日时,全球正午太阳高度的纬度变化分别有何特点?【精讲点拨】同一时刻,各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。全球正午太阳高度的纬度变化,具体见下图所示(以北半球为例):提示:北半球夏至日正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减;北半球冬至日正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减;春秋分日正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。【探究总结】运用示意图掌握正午太阳高度的变化规律(1)纬度变化规律。由图可知:正午太阳高度由直射点向南北两侧逐渐减小;离直射点所在纬线越远,正午太阳高度越小。(近大远小)
14、同一纬线上正午太阳高度相同。与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。(2)季节变化规律。图中A代表北回归线以北的地区,B代表南回归线以南的地区,C代表赤道和北回归线之间的地区。规律(以北半球地区为例):北回归线及其以北地区:夏至日正午太阳高度最大,冬至日最小,且太阳光线都来自南方。如下图中甲图。北回归线上:夏至日正午太阳高度为90,冬至日最小,冬至日太阳光线来自南方,夏至日来自天顶。如下图中乙图。赤道和北回归线之间地区:直射时正午太阳高度最大,冬至日最小,夏至日和冬至日太阳光线来自不同方向。如下图中丙图。赤道上:春、秋分直射时最大,冬、夏至正午太阳高度相等,太阳光线来自不
15、同方向。如下图中丁图。【拓展深化】正午太阳高度的计算(1)公式。H=90-两点纬度差。(2)含义。H:观测点的正午太阳高度。两点:太阳直射点、观测点。纬度差:若两点在同一半球,用高纬度减去低纬度;若两点分属于南、北半球,将两点的纬度求和。【探究训练】1.当地时间2018年2月9日晚8时,第23届冬季奥林匹克运动会开幕式在韩国平昌(东九区)举行,本次冬奥会为期16天。下图为世界部分区域图,读图完成(1)、(2)题。(1)平昌冬奥会开幕式开始时,下列现象可能出现的是 ()A.北京(东八区)旭日初升 B.孟买(东五区)夜色深沉 C.哈拉雷(东二区)烈日炎炎 D.惠灵顿(东十二区)艳阳高照(2)平昌冬
16、奥会举行期间,白昼逐渐增长的城市中正午太阳高度较大的是()A.北京 B.孟买 C.哈拉雷 D.惠灵顿【解析】(1)选C,(2)选B。第(1)题,相邻的两个时区相 差1小时,相差几个时区,区时即相差几小时,越向东时 间越早,早加晚减,平昌冬奥会开幕式开始时间为2月 9日晚8时,即2月9日20时,因此东八区为2月9日19时;东 五区为2月9日16时;东二区为2月9日13时;东十二区为 2月9日23时。第(2)题,平昌冬奥会举行期间,太阳直射 点位于南半球并向北移,因此白昼逐渐增长的城市中正午太阳高度较大的城市应为北半球纬度较低的城市。北京的纬度高于孟买,哈拉雷与惠灵顿位于南半球。2.日晷是我国古代
17、利用日影测得时刻的一种计时仪器,一般由晷针和晷盘组成。晷盘南高北低,平行于天赤道;晷针垂直晷盘,上端指向北极星。在晷盘面上刻画出12个大格,每个大格代表两个小时,当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷盘面,以此来显示时刻。据此并读图,完成(1)、(2)题。(1)湖北襄阳的日晷,晷针的影子在冬至日晴天时移动的方向应是()A.由西南逆时针转向东南 B.由西北顺时针转向东北 C.由西北逆时针转向东北 D.由西南顺时针转向东南(2)清华大学校园内的“行胜于言”日晷与湖北襄阳日晷相比,晷盘与地面的夹角应该()A.减小 B.增大 C.一样 D.按日期作调整【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,冬
18、至日日出东南,日落西南,太阳在天空中顺时针转动,影子的朝向与太阳方位方向相反。第(2)题,依据材料,晷针上端指向北极星,北极星的仰角等于当地的纬度。北京的纬度高于湖北襄阳,因此晷针与地面的夹角大,晷针与晷盘垂直,所以晷盘与地面的夹角应变小。【补偿训练】九江之最胜利碑,可以俯瞰整个九江市(116E,30N),是为纪念九江抗洪抢险胜利而建。某日,九江市某中学地理兴趣小组利用正午太阳高度对胜利碑高度进行了测量。正午时刻测得阳光与地平面夹角为45(如下图)。根据图文信息,结合所学知识回答下列问题。(1)兴趣小组测量正午太阳高度应选择在北京时间_,当日九江市昼夜长短情况是_。(2)测量正午太阳高度时,太
19、阳直射点地理坐标是(_,_)。此时,胜利碑的影子朝向_方。(3)图中胜利碑的高度约为_米。【解析】第(1)题,测量正午太阳高度应在九江当地地方时12时,根据该地与北京时间所在120E的经度差可以推算出来。可计算出该日的太阳直射点纬度为15S,故该日九江市昼短夜长。第(2)题,结合上问,可知太阳直射点的位置。正午太阳位于九江的南方,故影子朝向正北。第(3)题,正午时刻测得阳光与地平面夹角为45,结合直角三角形的性质可推出胜利碑的高度。答案:(1)12:16 昼短夜长(2)15S 116E 北(3)200.6 【方法技巧】构建直角三角形巧解正午太阳高度类问题 在解决正午太阳高度类问题时,我们可以构建直角三角形,利用数学中解直角三角形来帮助解题。正午太阳光线与地面的夹角即为正午太阳高度角。比如楼间距的计算,见下图所示:以我国为例,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为 H,则最小楼间距L为:L=hcotH。htanH【课堂小结】
