高中地理第一章行星地球1.3.3昼夜长短和正午太阳高度的变化 四季更替和五带同步课件新人教版必修1

探究一
探究二
4.从晨昏线的倾斜看昼夜长短的纬度变化 (1)北半球夏半年(图1) 北半球各地昼长夜短,且纬度越高,昼越长,夜越短,北极附近出现 极昼现象;南半球相反。 夏至日时,北半球各地昼长达一年中最大值,北极圈及其以北地 区出现极昼,此时极昼范围达最大;南半球相反。 (2)春、秋分日(图2) 全球昼夜等长,均为12小时,极地地区无极昼极夜现象。 (3)北半球冬半年(图3) 北半球各地昼短夜长,且纬度越高,昼越短,夜越长,北极附近出现 极夜现象;南半球相反。 冬至日时,北半球各地夜长达一年中最大值,北极圈及其以北地 区出现极夜,此时极夜范围达最大;南半球相反。
下表为天津市某日发布的日出日落时间(北京时间)情况。完成第 1~2题。
今日日出时间 05:49 明日日出时间 05:47
日落时间 18:43 日落时间 18:44
1.该日可能是( ) A.3月21日 B.4月7日 C.9月23日 D.10月7日 2.该日太阳直射点的位置及随后几日太阳直射点的移动方向是 ( ) A.北半球 向北移 B.南半球 向北移 C.北半球 向南移 D.南半球 向南移
解析 第1题,根据题干可知,北京市昼长夜短,太阳直射点在北半球, 该日介于3月21日至9月23日之间,可能为4月7日。第2题,该地昼长 大于12小时,太阳直射点位于北半球;该地昼渐长,太阳直射点向北 移动,6月22日移动至北回归线。 答案 1.B 2.A
3.正午太阳高度是一天中最大的太阳高度。读某地正午太阳高度 年变化折线图,根据该地正午太阳高度年变化规律判断,该地点可 能位于( )
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(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。理论上楼高相同的情况下,楼间距北京比上海应宽些。原因 是( ) A.冬季北京比上海白昼短 B.北京比上海正午太阳高度小 C.北京比上海年太阳辐射量少 D.北京比上海阴雨天气多 解析 第(1)题,31°N位于北回归线以北地区,应以冬至日满窗日照 有效时间为标准。第(2)题,北京、上海均在北回归线以北,楼高相 同时,因北京的纬度高于上海,故同日北京产生的影长大于上海,故 楼间距应宽于上海。 答案 (1)D (2)B
①昼长=日落时间-日出时间。 ②昼长=2×(12-日出时间)=2×(日落时间-12)。
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(3)根据相关性计算: ①同时位于南(北)半球,相同纬度地区昼长相同。 ②分别位于南北半球但纬度数相同的两地,一地的昼长等于另一 半球同纬度地区的夜长。如北纬40°的地区昼长是15小时,那么南 纬40°的地区夜长是15小时。
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典例剖析 【例题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,完成下列各题。
甲地 白昼 时间 5 小时 30 分
乙地 9 小时 09 分
丙地 11 小时 25 分
丁地 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
链接生活自9月1日到教师节,我国各地的昼夜长短状况及变化如 何? 提示 昼长夜短,昼渐短夜渐长。
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二
三
二、正午太阳高度的变化 1.纬度变化 同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南、北两侧递减。 2.季节变化
北半球节气 夏至 冬至 春分、秋分
达最大值地区 北回归线及其以北各纬度 南回归线及其以南各纬度 赤道
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正午太阳高度的计算 (1)公式: H=90°-两点纬度差。 (2)说明: H:观测点的正午太阳高度。 两点:太阳直射点、观测点。 纬度差:若两点同在南半球或北半球,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。
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如下图所示:
当太阳直射B点(10°N)时,A点(30°N)正午太阳高度: HA=90°- AB =90°-(30°-10°)=70° 当太阳直射B点(10°N)时,C点(23°26'S)正午太阳高度: HC=90°- BC =90°-(10°+23°26')=56°34'
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2.正午太阳高度的季节变化 (1)变化过程(以北回归线以北地区为例):
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(2)极值变化:
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3.正午太阳高度的应用 (1)确定地方时:当某地太阳高度达到一天中的最大值时,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:日出日落最长,正午最短,且日 影方向与太阳方位相反。
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2.太阳直射点的移动与昼夜长短的季节变化(以北半球为例)
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1.昼夜长短的计算技巧 (1)根据昼弧或夜弧所跨的经度范围进行计算: 昼(夜)长=昼(夜)弧度数/15° (2)利用已知的日出和日落的地方时计算: 地方时12时把一天的白昼平分成相等的两等份(如下图所示)。 也可以利用日出和日落时间计算。
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正午太阳高度的纬度分布和季节变化 主题活动 我国物权法规定:“建造建筑物,不得违反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。”下面为山东省济南市在 二分二至日的正午太阳高度示意图(图1)和两楼之间的最短距离和 楼高关系示意图(图2)。
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结合材料探究: (1)影响建筑物采光和日照的主要因素是什么? (2)图1中,①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度?其中,决定 济南市楼间距大小的是哪一个? 提示 (1)楼高和正午太阳高度。 (2)①表示夏至日,②表示春、秋分日,③表示冬至日。其中,③决 定济南市楼间距的大小。
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名师精讲 1.昼夜长短的纬度分布及其变化规律
光照图示 昼弧、夜 时间 (a 为昼弧,b 为夜 弧的纬 弧) 度变化 北半 北半球各地昼弧 球 长于夜弧,纬度 夏半 越高,昼弧所占 年 比例越大,夜弧 (春分 所占比例越小, 日至 a、 b 以晨昏线(圈) 北极周围出现纬 秋分 与 a、b 所在纬线 线全为昼弧现 日) 的交点为界 象;南半球反之 昼夜长 短的纬 度变化 北半球各地 昼长夜短, 纬度越高, 昼越长夜越 短,北极周 围出现极昼 现象;南半 球反之 特殊 节气 夏至,北半 球各地昼 弧达一年 中最长,夜 弧最短,北 极周围极 昼范围达 最大
)
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解析 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。 答案 (1)D (2)B
激 趣 诱 思
太阳能热水器集热面与太阳光线垂直时热 效率最高,由于地球公转过程中有黄赤交角 的存在,正午太阳高度有季节变化,热水器集 热面与地面的夹角最好可调节。 那么在我们 北半球中纬度地区,一年中调整的角度多大 才适宜呢?
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二
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一、昼夜长短的变化(以北半球为例)
时 间 昼夜长短 夏半年(春分日至 各纬度昼长大于夜长 秋分日) 冬半年(秋分日至 各纬度昼长小于夜长 次年春分日) 春分日和秋分日 全球各地昼夜等长 分布规律 纬度越高,昼越长,夜越短, 北极四周有极昼现象 纬度越高,昼越短,夜越长, 北极四周有极夜现象
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典例剖析 【例题2】家住上海(约31°N)的李女士发现:所购商品房居室日 照时间极短,达不到满窗,就此向法院起诉,法院依据地方法规中“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”的有关条款,责成房产公司退还其各类费用。据此完成下列 各题。 (1)材料中“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”的指标,你认为××日应为( ) A.春分日 B.夏至日 C.秋分日 D.冬至日
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2.五带 (1)划分依据:年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区递减。 (2)五带的划分:
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昼夜长短的变化与计算 主题活动 早晨,当太阳的上部边缘与天安门广场所在地平线相平时,为北 京天安门的升旗时间;日期不同,升旗时间也有所差异。例如,每年1 月11日为7时36分,6月6日为4时36分,在此期间平均每日提前约1分 钟。 结合材料探究:为什么天安门广场升旗时间1月11日为7时36分, 而6月6日为4时36分? 提示 1月11日处于北半球冬半年(9月23日前后至次年 3月21日 前后),昼短夜长,日出时间晚于6时;6月6日处于北半球夏半年(3月 21日前后至9月23日前后),昼长夜短,日出时间早于6时。
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2.极昼、极夜范围的确定方法 若某日太阳直射点的纬度为α,则该日发生极昼、极夜的最低纬 度为φ=90°-α。如:太阳直射10°N,则这一天发生极昼的范围为80°N 及其以北地区,发生极夜的范围为80°S及其以南地区。 3.昼夜长短应注意的几个问题 (1)太阳直射某地,该地不一定昼最长、夜最短。如北半球各地夏 至日这一天昼最长。 (2)昼变长、夜变短不等于昼长夜短。如北半球昼变长说明太阳 直射点向北移动,可能直射南半球,此时北半球昼短夜长。 (3)太阳直射点的纬度越高,地球上各地昼夜相差越大,出现极昼 和极夜的范围越大。 (4)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等(日出、日落地方时 也相同);同一纬线(除赤道)的昼夜长短在一年中有两天是相同的。
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名师精讲 1.正午太阳高度的纬度变化 正午太阳高度的纬度变化规律:由太阳直射点向南、北两侧递减。 二分二至日的正午太阳高度纬度变化如下图所示。
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在春、秋分日:赤道上正午太阳高度H=90°,正午太阳高度的纬度 分布表现为自赤道向南、北方向降低,在南北两极点,H=0°。 在夏至日:正午太阳高度H自北回归线向南、北方向降低,北极点 的正午太阳高度为23°26'。 在冬至日:正午太阳高度H自南回归线向南、北方向降低,南极点 的正午太阳高度为23°26'。
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光照图示 时间 (a 为昼弧,b 为夜弧)
昼弧、夜弧 昼夜长短 特殊 的纬 的纬度变 节气 度变化 化
春分 日、 秋 分日 a、b 以晨昏线(圈)与 a、b 所在纬线的交点为界
各纬度地 区昼弧等 于夜弧
全球各 纬度昼 夜等长

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光照图示(a 为昼 昼弧、夜弧的纬 昼夜长短的 特殊 时间 弧,b 为夜弧) 度变化 纬度变化 节气 冬至,北 北半 北半球各地昼弧 北半球各地 半球各 球 短于夜弧,纬度 昼短夜长, 地昼弧 冬半 越高,昼弧所占 纬度越高, 达一年 年 比例越小,夜弧 昼越短夜越 中最短, (秋分 所占比例越大, 长,北极周 夜弧最 日至 北极周围出现纬 围出现极夜 长,北极 a 、 b 以晨昏线 ( 圈 ) 次年 线全为夜弧现 现象;南半 周围极 与 a 、 b 所在纬线 春分 象;南半球反之 球反之 夜范围 日) 的交点为界 达最大
达最小值地区 南半球各纬度 北半球各纬度 —
链接生活建同样高度的多幢楼房,我国北方楼房的南北间距为何 比南方大? 提示 南方正午太阳高度大于北方。
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三、四季更替和五带 1.四季更替 (1)形成:全球同纬度地区(除赤道外),太阳辐射在一年中呈现有规 律的变化,形成四季。 (2)四季划分:
类型 天文 四季 气候四 季 范 围 春 夏 秋 过渡 白昼最长、 太阳 过渡 季节 最高的季节 季节 3、4、 6、7、8 月 9、10、11 月 5月 冬 白昼最短、 太阳 最低的季节 12、1、2 月
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
课 标 阐 释 1.结合有关示意图分 析正午太阳高度的季 节变化、纬度变化规 律,解释太阳能热水 器集热板随太阳光线 季节调整的原因 2.结合示意图分析昼 夜长短的季节变化、 纬度变化规律及成 因;解释生活中昼夜 长短变化现象 3.说明四季和五带的 形成及其划分方法