高中地理 第一章第三节第3课时昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带目标导学 新人教版必修1

第三节地球的运动
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
主题一昼夜长短的变化规律
材料1：早晨，当太阳的上部边缘与天安门广场所见地平线相平时，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，6月6日为4时36分，平均每日提前约1分钟。

下面为昼夜长短季节变化示意图。

（1）结合材料探究：①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？
②这与太阳直射点的位置有何关系？
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？
材料2：“白夜”为高纬度地区特有的不黑之夜，前一天的黄昏尚未结束，次日的黎明便接踵而来，通宵达旦，天空不黑，故谓之“白夜”。

北纬48.5°～66.5°之间的地区，“白夜”出现在夏至日前后，南纬48.5°～66.5°之间的地区，“白夜”出现在冬至日前后。

南北极圈以内的地区，“白夜”出现在当地极昼期的前后阶段，分别长达两个月左右。

下面是低纬度（图甲）和高纬度（图乙）昼夜长短年内变化示意图。

图甲图乙
（2）结合材料探究：为什么“白夜”现象出现在夏半年的较高纬度？纬度高低与昼夜长短变化有何关系？纬度数相同的南北半球的两条纬线，昼夜长短有何关系？
主题二正午太阳高度的计算和应用
材料1：正午太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地方时为12时。

如下图所示：
某日，太阳直射点位于10°N，位于40°N的某同学在楼顶安装太阳能，要保证热效率最高，中午时集热板与太阳光应垂直（如下图所示）。

（1）结合材料探究：当太阳直射点位于10°N时，40°N地区正午太阳高度角H多大？要保证集热板热效率最高，集热板与楼顶的夹角α应多大？
材料2：北半球夏至日这一天，海口（20°N）纬度低于汕头（23°26′N），正午太阳高度却比汕头小。

（2）结合材料探究：北半球夏至日为何海口的正午太阳高度小于汕头？夏至日这一天是不是整个北半球正午太阳高度达最大值的一天？
1．昼夜长短随纬度变化规律图示归纳
二分二至日时昼长随纬度的变化线
2．昼夜长短和正午太阳高度判断技巧
（1）判断昼夜长短主要看当地处于夏半年还是冬半年，夏半年昼长夜短，冬半年昼短夜长。

其中夏半年指春分到秋分，冬半年是指秋分到次年春分。

（2）判断正午太阳高度角的大小要找太阳直射点。

时间一定，哪个地点离直射点近，哪个地点正午太阳高度角大；地点一定，什么时间离直射点近，什么时间大。

（3）“昼夜等长”有两种情况：
①“无论时间怎么变，地方不变”——赤道上，全年昼夜等长。

②“无论地方怎么变，时间不变”——春秋分日，全球各地昼夜等长。

（4）极圈内的极昼、极夜情况：
①从空间分布来看，极圈内纬度越高，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。

读下图，完成第1～2题。

1．图中A点的昼长为（）。

A．24小时 B．12小时 C．16小时 D．8小时
2．图中所示日期，下列各地白昼最长的是（）。

A．北京 B．哈尔滨 C．南京 D．广州
下图所示的是位于120°E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角，三地均位于北回归线以北地区。

读图完成第3～4题。

3．三地的纬度从高到低的排序是（）。

A．①②③ B．①③② C．③②① D．③①②
4．有关此日下列现象的叙述正确的是（）。

A．北半球各地正午太阳高度均达到全年最大值
B．赤道上的正午太阳高度小于南回归线
C．南极圈内有极昼现象
D．①②③地白昼时间越来越短
5．下图中斜线部分表示黑夜，读图，完成下列问题。

（1）该图表示的是每年______（节气）日的情况，此时太阳直射点的地理坐标是______。

（2）此日甲地的昼长为____小时，乙地的昼夜长短状况为______________。

（3）图示这一天，甲、乙两地正午太阳高度较大的是______地。

（4）乙地地处五带中的________带，此时澳大利亚的季节为______季。

提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。

知识精华技能要领
参考答案
主题一活动与探究：（1）提示：①1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；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。

②太阳直射点所在的半球，昼长夜短，另一半球则昼短夜长。

③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）提示：夏半年昼长夜短，纬度越高，白昼越长，越容易出现“白夜”现象。

纬度与昼夜长短变化的关系主要表现在两个方面：
①纬度越高，昼夜长短变化的幅度越大；赤道地区，全年昼夜长短无变化。

②纬度数相同的南北半球的两条纬线，昼夜长短是互补关系，如30°N的昼长（夜长）与30°S的夜长（昼长）相等。

主题二活动与探究：（1）提示：计算正午太阳高度角的公式是H＝90°－两点纬度差。

“两点”指观测点、太阳直射点。

若两点同在北（南）半球，两点纬度差为大数减去小数；若两点分属于南北半球，两点纬度差为两点的纬度之和。

该例中H＝90°－（40°－10°）＝60°
集热板与楼顶之间的α角＝90°－60°＝30°
（2）提示：比较两地正午太阳高度角的大小要找太阳直射点。

北半球夏至日，太阳直射23°26′N，汕头正午太阳高度达90°，大于海口。

夏至日这一天，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，而不是整个北半球，因为在北回归线和赤道之间的地区有直射现象，哪一天直射，哪一天最大，而不一定是夏至日。

当堂检测
1～2．1．C 2．D 解析：第1题，图示为北半球冬至日，太阳直射南回归线，A点昼长夜短，根据昼弧长，可判断A点昼长为16小时。

第2题，冬至日，北半球各地昼短夜长，纬度越高，白昼越短。

3～4．3．A 4．D 解析：第3题，夏至日，正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，纬度由高到低的排序是①②③。

第4题，北半球夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度达全年最大值；由于太阳直射北回归线，赤道上的正午太阳高度大于南回归线；南极圈内有极夜现象；图中①②③三地纬度由高到低，白昼时间越来越短。

5．答案：（1）夏至（23°26′N,180°）
（2）12 昼最长夜最短
（3）甲
（4）北温冬。