地球概论第四章教案-1

青岛大学教案（理论教学用）
2 学 时
章节第四章地球运动的地理意义第一节四季和五带
讲授主要内容一、 太阳的回归运动
二、 昼夜长短
三、正午太阳高度
重点难点重点：昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。

难点：昼夜长短的变化规律。

要求掌握知识点和分析方法１．掌握太阳回归运动的概念及其与太阳周年运动的区别。

２．掌握地球上昼夜长短及正午太阳高度的纬度分布与季节变化规律
教授思路，采用的教学方法和辅助手段，板书设计，重点如何突出，难点如何解决，师生互动等1、本次教学的的核心是昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。

由于地球的自转和公转，产生了一系列的地理意义，决定了太阳辐射能在地球表面的纬度分布和时间变化，从而形成了地球上的五带和四季。

因此本章内容关键在于如何帮助学生正确地理解有关概念；逐步培养学生的观察能力、想象能力和空间思维能力，为使学生逐步形成有关物质运动的辩证唯物主义观点奠定基础；为了达到教学目的，在教学过程中要加强学生的实践活动，多利用教具和挂图，使学生从观察入手，步步深入地理解有关知识和知识间的联系，同时培养学生的能力，积极引导学生观察、思考，进行灵活多样的练习，充分调动学生的积极性和主动性。

2、讲授法、谈话法兼讨论法
3、多媒体辅助教学。

展示图片，加深学生对理论知识的理解。

4、板书设计
第四章地球的运动的地理意义
第一节四季和五带
一、太阳的回归运动
二、昼夜长短
三、正午太阳高度
作业布置 1、昼夜长短随纬度和季节变化的特点。

2、正午太阳高度随纬度和季节变化的特点。

主 要 参考资料 《天文学教程》，高等教育出版社，朱慈盛 《天文学新概论》华中科技大学出版社，苏宜 《基础天文学》刘学富 高教出版社2004年
备注
青岛大学讲稿
讲 授 内 容 备
注
第一节：四季和五带
一、太阳的回归运动
由于黄赤交角的存在，太阳在周年运动的同时，还表现为相对于天赤道的往返运动。

天球上的太阳，半年在天赤道以北，半年在天赤道以南，称为太阳的回归运动。

太阳在天赤道上所达到的南北界线，称为南北回归线。

太阳回归运动在地球上的表现，为太阳直射点在南北回归线之间的移动。

地球上昼夜两半球的分界线叫做晨昏
圈。

为地球大圆。

随着太阳直射点的南北移
动，晨昏圈便在南北两极间摆动。

摆动幅度
为23°26′在这个范围内，有极昼、极夜现
象，南北纬66°34′被称为南北极圈。

太阳赤纬，随太阳黄经周年变化。

赤纬
的变化意味着它的周日圈的改变。

不同赤纬
的天体有不同的出没时刻和中天高度。

（太阳黄经的赤纬）
PK=23°26′ ∠PKS=90°-λ
KS=90° PS=90°-δ
由球面三角形边的余弦定理可得：
cosa=cosbcosc+sinbsinccosA
cos(90°-δ)=cos εcos90°+sin εsin90°cos(90°-δ)
sin δ=sin23°26′sin λ
sin δ=0.4sin λ
或sin δ/ sin23°26′= sin λ/sin90°
sin δ=0.4sin λ
根据这个公式，我们可以由太阳黄经λ，求得太阳赤纬δ
二、昼夜长短
1、半昼弧公式
ΔPSZ 中，PZ = 90°-ψ，PS = 90°-δ，ZS = 90°
CosZS = cos PZ cos PS +sin PZ sin PS cost
Cos 90°=cos(90°-ψ)cos(90°-δ)+sin(90°-ψ)sin (90°-δ)cost
0 = sinψsinδ+cosψcosδcost
cost = - sinψsinδ/cosψcosδ =-tgψtgδ
(ψ、δ，北半球为正、南半球为负。

)
（半昼弧）
2、讨论：cost = -tgψtgδ
（1）、昼夜等长
t=90°（2t=180°，12小时），cost=0
tgψtgδ=0，ψ、δ其中之一必为0
ψ=0，赤道上终年昼夜等长；
δ=0，春秋分日，世界各地昼夜等长。

（2）、昼长夜短
t>90° （2t>180°，>12小时），cost<0
tgψtgδ>0，ψ、δ同号，太阳直射半球昼长夜短（3）、昼短夜长
t<90°（2t<180°，<12小时），cost>0
tgψtgδ<0，ψ、δ异号，太阳直射半球昼长夜短（4）、极昼
t=180°（2t=360°，24小时），cost=-1
tgψtgδ=1，ψ、δ互余同号。

（5）、极夜
t=0°（2t=0°，0小时），cost=1
tgψtgδ=-1，ψ、δ互余异号。

3、影响昼夜长短的其他因素。

（1）、太阳视半径：16′。

（2）、大气折光：34′。

共计50′
（大气折光）
晨昏蒙影
事实上，在日出之前（黎明）和日没之后（黄昏）的一段时间，天空仍然明亮，处于半光亮状态。

这段时间既不是真正的白昼，也不是真正的黑夜。

是昼夜交替的过度时期。

晨昏蒙影是晨光和昏影的合称。

晨光以日出为终，存在一个始的问题。

昏影以日没为始，存在一个终的问题。

晨光始、昏影终，都以一定的太阳“低度”为标准。

按照不同需要，人们把晨昏蒙影分为三级：
(1)民用晨昏蒙影：太阳位于地平以下0°—6°的时间。

户外活动不受影响，室内无须照明。

(2)航海晨昏蒙影：太阳位于地平以下6°—12°的时间。

户外活动嫌暗，室内照明。

地平清晰，航海测量最佳。

(3)天文晨昏蒙影：太阳位于地平以下12°—18°的时间。

天空由亮到黑，最暗的星出现，黑夜降临。

（晨昏蒙影）
三、太阳高度
1、任意时刻太阳高度
Cos(90°-h)=cos(90°-ψ)cos(90°-δ)+sin(90°-ψ)sin(90°-δ)cost
sinh = sinψsinδ + cosψcosδcost
h=arcsin（sinψsinδ + cosψcosδcost）
（太阳高度推算）
2、正午太阳高度
一日内，正午太阳高度最高。

t=0，cost=1。

sinH = sinψsinδ + cosψcosδcost
sinH = sinψsinδ + cosψcosδ
= cos（ψ-δ）
= sin [ 90O-(ψ-δ)]
所以：H = 90O-(ψ-δ)。

ψ，不分±。

δ，直射半球为正、非直射半球为负。

（正午太阳高度）
（1）、δ=ψ，在南北回归线之间。

H = 90O，太阳直射点，正午太阳当顶。

（2）、δ>ψ，在南北回归线之间。

H > 90°，正午太阳越顶。

太阳直射纬度，正午太阳高度最大。

H = 90°。

由此向南、向北递减。

两地纬度差，就是它们的正午太阳高度差。

对于同一地点，H = (90°-ψ)+δ，ψ为常量。

(90°-ψ)可以视为春秋分时正午太阳高度。

δ视为对其的修正，夏半年取+、冬半年取-。