正午太阳高度角及昼夜长短的变化分析
昼夜长短和正午太阳高度角(经典课件)
分析数据并得出结论或假设
分析昼夜长短变化
01
根据观测数据，分析当地昼夜长短的变化规律，如夏季昼长夜
短、冬季昼短夜长等。
分析正午太阳高度角变化
02
分析正午太阳高度角的变化趋势，探究其与季节、地理位置等
因素的关系。
提出结论或假设
03
根据分析结果，提出合理的结论或假设，解释昼夜长短和正午
太阳高度角变化的原因。
分享解题思路，包括如何快速判断昼夜长短、如何计算正午太阳高度角 等。
强调解题的规范性和准确性，避免常见错误。
典型例题剖析及计算过程展示
挑选典型例题，如涉 及极昼极夜、太阳直 射点移动等问题的题 目。
强调解题思路和计算 方法的灵活性和通用 性。
展示详细的计算过程， 包括公式推导、数据 代入和结果验证等。
01
昼夜长短变化规律
包括昼夜等长、昼长夜短、昼短夜长等情形，以及随季节和纬度变化而
变化的规律。
02 03
正午太阳高度角概念及计算
正午太阳高度角是指某地正午时分太阳光线与地平面的夹角，其大小随 纬度和季节变化而变化。计算方法包括利用太阳直射点的纬度和当地纬 度进行计算。
昼夜长短和正午太阳高度角的关系
昼夜长短和正午太阳高度角都是反映某地某时太阳辐射状况的重要参数， 二者之间存在一定的关系，如昼长夜短时，正午太阳高度角较大，太阳 辐射较强。
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昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带
昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带昼夜长短和正午太阳高度的变化：四季更替和五带随着地球的自转和公转，人们所处的地方会经历昼夜交替和四季更迭。
昼夜长短以及正午太阳的高度都受到地球自转轴倾斜度和纬度的影响，而这些因素又与五带分布有关。
一、昼夜长短的变化地球自转使得阳光在地球表面呈现出日出和日落的现象，这就导致了昼夜的交替。
然而，昼夜的长短却因地理位置和季节的变化而有所不同。
在南北纬0度的赤道地区，由于地球自转轴倾斜度，昼夜持续时间基本上相等，每天大约为12小时。
随着纬度的增加，昼夜的长短会有所变化。
在北半球夏季，北纬30度的地方昼夜时间比例是11小时至13小时，而到了冬季则变为10小时至14小时。
同样地，在南半球的情况也类似，但是由于大部分水面被南极洲覆盖，所以在南纬30度附近的地方，昼夜的长短相对要比北半球的同纬度地区要稳定一些。
二、正午太阳的高度变化正午太阳的高度也是随着纬度和季节的变化而有所差异。
当太阳在天顶正上方时，我们称之为太阳高度角为90度，在此情况下，太阳光照射到地面的能量最为强烈。
在赤道地区，太阳每年两次（春分和秋分）会在天顶正上方，太阳高度角为90度。
而到了北纬30度和南纬30度的地方，由于地球自转轴倾斜度的影响，太阳高度角最大值为60度。
这也意味着太阳光照射到地面的能量会有所减弱，导致温度相对较低。
在北极圈和南极圈的地区，当地某些时期太阳甚至无法升起，导致极夜的现象发生。
当太阳一度升起时，太阳高度角只能达到较低的数度，导致光照相对较弱。
三、四季更迭的影响除了地球自转轴倾斜度对昼夜长短和太阳高度的影响外，四季更替也是一个重要的因素。
由于地球公转轨道不是完全圆形，而是椭圆形，使得地球离太阳的距离会有所变化。
在南北半球的夏季，当某一个半球接近太阳时，正午太阳高度较高，昼夜时间较长。
而在另一个半球的冬季，距离太阳较远，正午太阳高度较低，昼夜时间较短。
四、昼夜长短及太阳高度对五带分布的影响昼夜长短和太阳高度的变化对五带分布产生了重要影响。
太阳直射点与昼夜变化、正午太阳高度角图
太阳直射点回归运动昼夜长短的变化正午太阳高度角的变化北半球南半球北半球南半球春分赤道全球昼夜平分由赤道向南北两侧递减（离直射点越远，正午太阳高度角越小）春分-夏至向北移动，在北半球昼长夜短，昼变长，夜变短昼短夜长，昼变短，夜变长北回归线及其以北，正午太阳高度角不断增大南半球正午太阳高度角不断变小夏至北回归线北半球白昼达到一年中最长，且纬度越高，白南半球黑夜达到一年中最长，且纬度越高，夜正午太阳高度角由北回归线向南北两侧递减，南半球正午太阳高度角达到一年中的昼越长，北极圈以北出现极昼现象越长，南极圈以南出现极夜现象北回归线及其以北正午太阳高度角达到一年中的最大值最小值夏至-秋分向南移动，在北半球昼长夜短，昼变短，夜变长昼短夜长，昼变长，夜变短北回归线及其以北，正午太阳高度角不断变小南半球正午太阳高度角不断增大秋分赤道全球昼夜平分由赤道向南北两侧递减（离直射点越远，正午太阳高度角越小）秋分-向南移动，在昼短夜长，昼长夜短，北半球正午南回归线冬至南半球昼变短，夜变长昼变长，夜变短太阳高度角不断变小及其以南，正午太阳高度角不断增大冬至南回归线北半球黑夜达到一年中最长，且纬度越高，夜越长，北极圈以北出现极夜现象南半球白昼达到一年中最长，且纬度越高，白昼越长，南极圈以南出现极昼现象北半球正午太阳高度角达到一年中的最小值正午太阳高度角由南回归线向南北两侧递减，南回归线及其以北正午太阳高度角达到一年中的最大值冬至-春分向北移动，在南半球昼短夜长，昼变长，夜变短昼长夜短，昼变短，夜变长北半球正午太阳高度角不断增大南回归线以南正午太阳高度角不断变小。
正午太阳高度和昼夜长短
思考 2
北京正午太阳高度角达到最小值时（ ） A、太阳直射南回归线 B、太阳直射赤道 C、太阳直射北回归线 D、我国盛行东南季风
地球的运动
第三课时 地球自转和公转共同作用下的地理意义
太阳直射点的南北移动：
23º 26´N
夏至
北回归线 赤道 秋分
0º
春分
春分
23º 26´S
南回归线
冬至
学习目标
• 理解正午太阳高度角纬度变化和季节变 化规律。 • 理解昼夜长短的变化规律。
重难点：正午太阳高度角的计算及变 化规律；昼夜长短的变化规律。
昼夜等长
12月22日～3月21日
昼夜等长
思考 4
当上海的正午太阳高度角达到最小值时， 此时全球各地的昼夜长短情况是（ ） A、北半球昼长夜短 B、南半球昼短夜长 C、北半球昼短夜长 D、全球昼夜平分 考察知识点：昼夜长短和正午太阳高度角。 冬至日时，北半球的正午太阳高度角达到 最小值，太阳直射南回归线，此时北半球 昼短夜长，且昼最短夜最长，。答案为： C
正午太阳高度角的计算公式
90°´N
66°34´ N
0° 23°26´S 夏至日二分日冬至日
23°26´N
66°34´S 90°´S
规律1、正午太阳高度角随纬度的变化
• 夏至日：由 北回归线 向南北递减。 • 春、秋分日：由 赤道 向两极递减。 • 冬至日：由 南回归线 向南北递减。
昼夜长短与正午太阳高度角
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1.当黄赤交角为0°时： 只有温带
只有热带和寒带 2.当黄赤交角为45°时：
只有寒带 3.当黄赤交角为90°时：
例：如果黄赤交角缩小，则（ A ）
• • • • A.热带、寒带范围缩小，温带范围扩大 B.热带、寒带范围扩大，温带范围缩小 C.热带范围缩小，温带、寒带范围扩大 D.热带范围扩大，温带、寒带范围缩小
下表所列的是12月22日，甲乙丙丁四地 白昼时间，根据数据回答下列各题：
1.四地中属于南半球的是（ D 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的是（ B） A.甲乙丙丁B.甲乙丁丙C.丙丁乙甲D.丁丙乙甲
例：如图为某日部分地区昼夜示意图，阴影部分表示黑夜，其余部分表 示白昼，读图回答下列问题：甲地位于22.5°与 37.5°中间位置
37.5°22.5°
23.5°N
甲 乙
0° 23.5°S
1.按东西半球划分，图上阴影部分主要位 于 西 ，此时甲地地方时 6 点。
2.按南北半球划分，此时太阳直射点位于 北 半 球，太阳直射点的经度是 60°E。
3.该日乙地的白昼时间长约
11
小时。
例：如图为“极地投影太阳光 照图”（虚线表示极圈和回归 线，阴影部分表示黑夜），
• 昼弧长 = 夜弧长 • 昼弧长 < 夜弧长 昼长 > 夜长 昼长 = 夜长 昼长 < 夜长
昼夜长短变化：
• 2.定义 • 是指地球表面上的同一点（主要指同一纬 度带）的昼长或夜长因季节的不同而不同； • 或者是指在同一季节，地球上的不同地点 （主要指不同的纬度带）的昼长或夜长存 在差异。
昼夜长短和正午太阳高度角的变化
为了更好地理解和掌握下一讲的内容，建议大家在课前复习一下地球的基本知识和运动规律，如地球 的形状、大小、自转和公转的方向、周期等。同时，也可以提前阅读一些相关的书籍或资料，以便更 好地理解和消化新知识。
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其他可能干扰因素探讨
地理位置和海拔高度会影响正午太阳高度角的观测结果。
观测设备的精度和校准情况也会对观测结果产生一定影 响。
天气状况和云层厚度会干扰太阳光线的传播和折射作用。 人为因素如观测时间、角度选择等也可能导致观测误差。
05 昼夜长短和正午太阳高度 角变化对人类活动影响
农业生产活动调整策略建议
春秋分日昼夜平分
春分日和秋分日时，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长。
地理位置对昼夜长短影响
纬度越高，昼夜长短变化幅度越大
纬度越高，太阳直射点移动对昼夜长短的影响越显著。
极地地区出现极昼极夜现象
在极地地区，由于地球自转和黄赤交角的共同作用，会出现连续数日的极昼或 极夜现象。
实际生活中应用举例
建筑采光设计
02
利用光学原理，合理布置反光 板、折射镜等设施，将阳光引 入室内深处，提高采光均匀度 。
03
结合正午太阳高度角变化，设 计可调节角度的遮阳设施，以 减少阳光对建筑表面的直射， 降低能耗。
旅游活动安排注意事项提示
在昼夜长短悬殊的地区，游客应合理安排行程，确保在白天充分游览景点，同时留出足够的休息时间。 针对正午太阳高度角较大的情况，游客应做好防晒措施，如佩戴遮阳帽、涂抹防晒霜等。 在选择旅游目的地时，可关注当地昼夜长短和正午太阳高度角的变化规律，选择适宜的旅游季节和景点。
学员A
通过这次课程，我更加深入地理解了昼夜长短和正午太阳高度角的变化 规律，也认识到了这些自然现象对人类生活的影响。我觉得这些知识非 常实用，可以帮助我更好地理解和适应自然环境。
地球公转的地理意义分析
最短；北半球昼最
昼现象；北极圈及其以
北两侧递减
短，夜最长
北出现极夜现象
南极圈及其以 北半球昼最
南出现极夜现 图 北回归线 长，夜最短； 自北回归线向南
象；北极圈及其 C (或 23°26′N) 南 半 球 昼 最 北两侧递减
以北出现极昼 短，夜最长
现象
智能提升
一、昼夜长短的变化
(2014·浙江)地球上某点，每天该点经过昏线的地方 时不断前移，则该点所在地与时间段匹配正确的是( )
【答案】 (1)D (2)C
太阳高度及正午太阳高度的计算 (1)太阳高度和正午太阳高度： 太阳高度又叫太阳高度角，是太阳光 线和地面(水平面)的夹角。如图。正午太 阳高度是一日内最大的太阳高度，即地方 时 12 时的太阳高度。
全球范围看：太阳直射点上，太阳高 度角为 90°；从直射点开始，太阳高度向 四周降低，呈同心圆分布(即等太阳高度 线)；晨昏线上太阳高度为 0°。例如太阳 直射在(15°S、60°W)时，太阳高度的分 布如图所示，图中 a、b、c、d 四点都位于太阳直射点所在的经 线，都是正午太阳高度。
东 南 ( 纬 度 越 高 越 偏 西 南 ( 纬 度 越 高 越 偏 北半球昼短夜长； 南半球
南)；晚于 6 时日出 南)；早于 18 时日落 南半球昼长夜短
注：当极圈内有地区出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼 的地区正北日出，正北日落(0 时日出，24 时日落)；若是南极圈， 则出现极昼的地区正南日出，正南日落(0 时日出，24 时日落)。
【说明】 a．上述时间均为地方时。b.此方法适用于昼夜 长度或者日出、日落时刻的计算。
③根据分布特点进行计算： a．昼(夜)长度的纬度分布规律： 同纬度各地的昼长相等，夜长相等。 南北半球相同纬度地区：北半球各地的昼长(夜长)与南半球 同纬度数的夜长(昼长)相等。
正午太阳高度变化
二 十 四 节 气 与 四 季
立秋 处暑 白露 我 国 秋 季
我国夏季
夏至 秋分 冬至 春分
秋分
寒露 霜降
我 国 春 季
清明 春分 惊蛰 雨水
立冬
小雪
我国冬季 大雪 冬至 小寒
立春
大寒
（2）、五带的划分－－依据：太阳热量的分布多少 北寒带 有极昼极夜无直射 034′N 66
北 极 圈
北 温 带
23026′N 北 回 归 线
0°
90°´N 66°34´N 23°26´N
夏至日 二分日 冬至日
0°
23°26´S
66°34´S 90°´S
地球自转
赤道
小结
地球公转
黄道
平面
平面
黄赤
交角 的回归运动 昼夜长短的
纬度 变化
太阳直射点
昼夜长短的
季节 变化
正午太阳高度的 季节 变化 四 季
正午太阳高度的 纬度 变化 五 带
（1）、四季
同一时刻：全球正午太阳 高度自太阳直射点向南北两侧
递减。（随纬度变化）
同纬度地区：正午太 阳高度随季节变化
正午太阳高度的变化幅度 赤道到回归线：正午太阳高度变化幅度由23°26´增加到46°52´ 回归线到极圈：正午太阳高度变化幅度为恒值46°52´ 极圈到极点：正午太阳高度变化幅度由46°52´ 减小到23°26´ 90°
23°26´N
夏至日
0°
正午太阳高度的分布规律
90°
春分日和秋分日：太阳直射赤道。
全球正午太阳高度自赤道 向南北两侧递减。
0°
90°´N 66°34´ N
0° 23°26´S 夏至日二分日
图示法比较正午太阳高度和昼夜长短变化
图示法比较正午太阳高度和昼夜长短变化由于黄赤交角的存在，地轴的空间指向基本上稳定，地球在自转和公转的过程中，产生了太阳直射点的回归运动。
太阳直射点的回归运动，使得正午太阳高度、昼夜长短随纬度、时间而发生变化。
一、正午太阳高度和昼夜长短的纬度变化1.正午太阳高度的纬度变化同一天，不同纬度地区的正午太阳高度随纬度而有规律地变化。
如图1：图1正午太阳高度的纬度变化示意图a．夏至日；b．太阳直射15°N纬线时；c．二分日；d．冬至日从图1可以看出，同一天，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
夏至日，太阳直射北回归线，正午太阳高度以北回归线为中心南北对称分布，自北回归线向南北递减；冬至日，太阳直射南回归线，正午太阳高度以南回归线为中心南北对称分布，自南回归线向南北递减；二分日，太阳直射赤道，正午太阳高度以赤道为中心南北对称分布，自赤道向南北递减；太阳直射在南北回归线之间某地(赤道以外)时，比如太阳直射15°N纬线，正午太阳高度以太阳直射点所在纬线(如15°N纬线)为中心南北对称分布，向南北两侧递减。
某地离直射点越“近”，即纬度差(某地纬度与太阳直射点纬度之间的纬度间隔)越小，正午太阳高度就越大；反之，就越小。
H=90°－α(H为正午太阳高度，α为某地与太阳直射点之间的纬度间隔)。
2.昼夜长短的纬度变化同一时间(二分日除外)，不同纬度地区的昼夜长短随纬度而有规律地变化，如图2：从图2可以看出，夏至日，太阳直射北回归线，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，纬度越高，昼越长夜越短；极昼的范围达到最大，北极圈及其以北地区出现极昼现象。
南半球反之。
图2昼夜长短的纬度变化示意图a．夏至日；b．冬至日；c．二分日；d．北半球为夏半年的某日(夏至日除外)；e．北半球为冬半年的某日(冬至日除外)；f.二分日冬至日，太阳直射南回归线，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，纬度越高，昼越短夜越长；极夜的范围达到最大，北极圈及其以北地区出现极夜现象。
昼夜长短变化与正午太阳高度角
昼夜长短变化——以北半球为例
夏至日（6月22日），直射点位于北回归线，北半球 昼最长夜最短，极昼范围最大（整个北极圈内）。
昼夜长短变化——以北半球为例
夏至日—秋分日，直射点位于北半球，北半球昼长夜短， 纬度越高昼越长。北极附近极昼。 直射点向南移动，北半球昼渐短，夜渐长。极昼范围逐 渐变小。
昼夜长短变化——以北半球为例
昼夜长短变化——以北半球为例
冬至日—春分日，直射点位于南半球，北半球昼短夜长， 纬度越高昼越短。北极附近极夜。 直射点向北移动，北半球昼渐长，夜渐短。极夜范围逐 渐变小。
昼夜长短变化——以北半球为例
春分日（3月21日）全球昼夜平分，无极昼极夜 现象。
昼夜长短变化
结论： ① 春分日、秋分日，全球昼夜平分，无极昼极夜。 ② 夏至日北半球昼最长、夜最短，极昼范围最大。 ③ 冬至日北半球昼最短、夜最长，极夜范围最大。 ④ 直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且纬度 越高昼越长，极地附近出现极昼现象。另一半球相反。 ⑤ 直射点向哪边移动，哪个半球就昼渐长、夜渐短， 极昼范围渐大。另一半球相反。
秋分日（9月23日）全球昼夜平分，无极昼极夜 现象。
昼夜长短变化——以北半球为例
秋分日—冬至日，直射点位于南半球，北半球昼短夜长， 纬度越高昼越短。北极附近极夜。 直射点向南移动，北半球昼渐短，夜渐长。极夜范围逐 渐变大。
昼夜长短变化——以北半球为例
冬至日（12月22日），直射点位于南回归线，北半球 昼最短夜最长，极夜范围最大（整个北极圈内）。
地球公转的地理意义
昼夜长短及其变化 正午太阳高度角及其变化
昼夜长短变化——以北半球为例
春分日（3月21日）全球昼夜平分，无极昼极夜 现象。
昼夜长短变化——以北半球为例
昼夜长短和正午太阳高度角的变化
正午太阳高度角的变化
正午太阳高度角在一年中呈现周期性 变化。在北半球，夏至日正午太阳高 度角最大，冬至日最小。南半球则相 反。
对人类生活的影响与意义
光照与气温的影响
昼夜长短和正午太阳高度角的变 化影响光照时间和强度，进而影 响气温和气候。这对农业生产和 人类生活有重要影响。
新能源利用
随着太阳能利用技术的发展，研究昼夜长短和正午太阳高 度角的变化规律对于优化太阳能利用和提高能源效率具有 重要意义。
建筑与城市规划优化
进一步研究光照、气温与建筑、城市规划的关系，可以优 化城市空间布局和建筑设计，提高居民的生活质量。
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正午太阳高度角越大，太阳光与地面形成的夹角越小，日照时间越长，白天时间相对较 长。
正午太阳高度角小，日照时间短
正午太阳高度角越小，太阳光与地面形成的夹角越大，日照时间越短，白天时间相对较 短。
两者变化的相互影响关系
昼夜长短影响正午太阳高度角
01
由于地球自转轴倾斜，随着季节变化，昼夜长短发生变化，进
城市规划
在城市规划中，需要考虑建筑物的采光和阴影问题。正午 太阳高度角的变化对于建筑物的采光和节能设计具有重要 意义。
农业指导
昼夜长短和正午太阳高度角的变化对农业生产有重要影响 ，例如作物生长周期、灌溉需求等。通过了解这些变化， 可以更好地指导农业生产。
旅游规划
昼夜长短和正午太阳高度角的变化会影响旅游活动的时间 安排。例如，在极地地区，夏季白天时间较长，适合开展 户外活动，而冬季则相反。
02
昼夜长短的变化
定义与原理
昼夜长短及正午太阳高度变化new
（ D） （ B）
A.地球公转线速度逐渐加快
D.南极圈内极昼范围不断扩大
B.太阳直射点向北移动
C.北半球各地正午太阳高度逐渐增大
h
Ｈ
L
5、太阳能热水器的安装角度 探究活动二： 读右图，思考怎样最大程度的利用太阳能？ 请计算a的角度大小
5、太阳能热水器的安装角度 安装角度a=90°－H(正午太阳高度角) =纬度差
例1： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳 能热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热 板与地面夹角的为（ ） A.6.5° B.30° C.53.5° D.60°
a＝直射点与所求点的纬度间隔
a ＝30°＋ 23.5°
冬至
＝ 53.5°
例2.某校所在地(120º E、40º N)安置一台太阳能热水器， 为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。
A 16º34′
B 63º26′
C
40º
D 23º26′
例3：读图，回答问题。
二分日，晨昏线与经线圈重合
1、昼夜长短的纬度变化规律（北半球）
节气 日期 太阳直射 点纬度 春分 夏至 秋分
3.21
6.22
昼夜长短情况
昼夜等长 昼长夜短，北极圈及其以 北地区出现极昼，南极圈 及其以南地区出现极夜
0°
23°26'N
9.23
0°
昼夜等长
昼短夜长，北极圈及其以 北地区出现极夜，南极圈 及其以南地区出现极昼
一、昼夜长短的变化
昼夜长短计算： 昼长=昼弧的圆心角÷15°/时 b
昼长=日落时间—日出时间 c
a
45°
d
=（日落时间—12）×2
昼夜长短、正午太阳高度、四季五带
正午太阳高度H
中午
下午 日落 上午
西
南
H
日出
北
东
正午太阳高度的计算
正午太阳高度（H）=90°－纬度差
=当地纬度
H = 90°—︱ ± ︱
=太阳直射点纬度
注意：
纬度差是指所求地与直射点的纬度差。 若直射点与所求点位于同一半球，则该纬度 差为两地纬度之差； 若直射点与所求点位于不同半球，则该纬度 差为两地纬度之和。
探究问题3 1太阳直射哪个纬度？
2此时是什么节气?日期是多少 3北半球的昼夜长短情况 南半球的昼夜长短情况 赤道昼夜长短情况？ 4哪个纬度昼长最长？ 哪个纬度昼长最短？ 5昼长的纬度分布有什么规律 6太阳直射点与昼夜长短状况的 关系 1.太阳直射23°26′S 2.北半球的冬至日，日期 为12月22日前后 3.北半球昼短夜长，南半 球昼长夜短,赤道昼夜等 长南极圈及其以南地区昼长最长（极昼现象）北极圈及其以北地区昼最短 4. （极夜现象） 5.从南极圈向北到北极圈昼长越来越短，北极圈及其以北地区为极昼，南 极圈及其以南地区为极夜。 6.直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼长越长
正午太阳高度变化的规律
※正午太阳高度随纬度的变化规律：
春秋二分：由赤道向 南北两侧递减 夏至：由北回归线向 南北两侧递减 冬至：由南回归线向 南北两侧递减
由直射点向 南北两侧递减
同一天，以直射点纬线对称的两条纬线上 的正午太阳高度相等。 极点的正午太阳高度为该日直射点纬度； 且极点的太阳高度在一天中不发生变化。
冬 向极圈扩大 极夜范围由极圈 向极点缩小
纬度越高夜越长 北半球昼夜长短随时间的变化规律
二.昼夜长短的计算
1、方法一 看图计算法 根据昼弧或夜弧的长度进行计算 昼（夜）长时数=昼（夜）弧度数/15°
1.3.4昼夜长短和正午太阳高度角的变化讲解
23˚26′N
90°
0˚
66˚34′S
23˚26′S
正午太阳高度的变化规律： 由直射点向南北两侧递减午太阳高度的季节变化
※表：正午太阳高度的季节变化
节气或 季节 春分 夏至
秋分 冬至
太阳直射点 位置
赤道 （北移） 北回归线 (开始南移)
赤道 (继续南移) 南回归线 (开始北移)
正午太阳高度的变化
纬度分布
季节变化
自赤道向南北 赤道最大值，其他纬度 两侧递减 达到一年中的平均值
自北回归线 北回归线及其以北最大 向南北两侧递减 南半球达最小值
自赤道向南北 赤道最大值，其他纬度 两侧递减 达到一年中的平均值
自南回归线 南回归线及其以南最大 向南北两侧递减 北半球达最小值
（3）练习：正午太阳高度的计算
冬至 （12月22日）
直射南回归线
昼最短夜最长（北半球） 北极圈及以内有极夜现象
冬至到春分 南回归线向赤道 昼短夜长，昼渐长夜渐短
二.正午太阳高度的变化
1.太阳高度
太阳光线与当地地平面的夹角，简称太阳高度。
2.正午太阳高度的变化
正午太阳高度是指当地地方时12点时的太阳高度。
(1)正午太阳高度的纬度分布规律 规律：由直射点向南北两侧递减
无阳光直射 有阳光直射
无阳光直射
有极昼极夜
无 极 昼 极 夜
有极昼极夜
如果黄赤交角缩小，则（ A ）
A.热带、寒带范围缩小，温带范围扩大 B.热带、寒带范围增大，温带范围缩小 C.热带范围缩小，温带、寒带范围扩大 D.热带范围扩大，温带、寒带范围缩小
15。/时
练习
（1）图中C地的昼长为12 小时
昼夜长短与正午太阳高度角的变化课标解读
昼夜长短与正午太阳高度角的变化课标解读一、了解昼夜长短变化的原因昼夜长短的变化是由于地球自转轴相对于太阳的倾斜引起的。
由于地球自转轴的倾斜，使得在地球公转过程中，太阳直射点在赤道两侧的回归线之间移动，从而导致了昼夜长短的变化。
这一知识点对于理解整个课程内容起着基础性的作用。
二、掌握正午太阳高度角的概念正午太阳高度角是指当地时间正午时分，太阳光与地面之间的角度。
这个角度的大小取决于观测点的纬度和太阳直射点的位置。
正午太阳高度角的变化规律与昼夜长短的变化密切相关，是本课程的核心概念之一。
三、理解昼夜长短与正午太阳高度角的关系昼夜长短与正午太阳高度角的变化有着密切的关系。
在北半球，当地球公转过程中，太阳直射点由南向北移动，北半球的昼夜长短变化与正午太阳高度角的变化趋势一致，即昼长夜短时，正午太阳高度角也相应增大。
反之亦然。
这一关系的理解对于探究地球环境的影响至关重要。
四、分析不同地区昼夜长短与正午太阳高度角的变化规律由于地球的自转轴倾斜和地球公转的影响，不同地区的昼夜长短和正午太阳高度角变化规律也不尽相同。
例如，赤道地区的昼夜始终相等，而南北极地区的极昼和极夜现象则导致昼夜长短变化极大。
此外，不同纬度地区的正午太阳高度角也会有所不同。
这一部分的学习有助于提高学生的地理空间思维能力和问题解决能力。
五、探讨昼夜长短与正午太阳高度角变化对地球环境的影响昼夜长短和正午太阳高度角的变化对地球环境产生了深远的影响。
例如，植物的光合作用、动物的行为活动、人类的日间工作模式等都与昼夜长短的变化密切相关。
同时，正午太阳高度角的变化也影响了地表的温度分布和太阳能的利用率。
通过对这些影响的学习，可以帮助学生理解自然现象对人类生活的影响，培养他们的环境保护意识。
六、培养观察、分析和解决问题的能力学习昼夜长短与正午太阳高度角的变化这一课程内容，不仅要求学生掌握相关概念和规律，更要求他们运用这些知识去观察、分析和解决实际问题。
例如，学生可以运用所学知识预测某一地区的季节变化，或者分析不同城市的光照条件差异。
正午太阳高度和昼夜长短变化日影与太阳高度
正午太阳高度和昼夜长短变化日影与太阳高度在我们的日常生活中，太阳的运动和其带来的影响无处不在。
其中，正午太阳高度、昼夜长短的变化以及日影的长短，都与太阳高度有着密切的关系。
首先，让我们来了解一下正午太阳高度。
正午太阳高度指的是一天中太阳在当地正南方时，其光线与地平面的夹角。
它的大小会随着季节和纬度的变化而有所不同。
在夏至日，北半球的正午太阳高度达到一年中的最大值，而在冬至日则达到最小值。
在同一时刻，离太阳直射点越近的地区，正午太阳高度越大；反之则越小。
比如说，在赤道地区，正午太阳高度的变化相对较小，因为这里几乎全年都接近太阳直射点。
而在极圈以内的地区，正午太阳高度的变化则非常显著，甚至会出现极昼和极夜的现象。
昼夜长短的变化也是一个有趣的现象。
这与地球的公转以及地轴的倾斜有关。
在北半球，从春分日到秋分日，昼长夜短；从秋分日到次年春分日，昼短夜长。
夏至日是北半球昼最长、夜最短的一天，冬至日则相反。
这种昼夜长短的变化，对我们的生活和自然界都有着重要的影响。
比如，在昼长夜短的季节，农作物的生长时间更长，有利于提高产量；而在昼短夜长的季节，人们的作息时间也会相应调整，许多动物也会改变它们的活动规律。
接下来，再说说日影与太阳高度的关系。
日影的长短和方向，直接受到太阳高度的影响。
当太阳高度角较大时，日影较短；当太阳高度角较小时，日影较长。
想象一下，在清晨和傍晚，太阳接近地平线，此时太阳高度角小，物体的日影就会很长。
而在正午时分，太阳高度角达到一天中的最大值，日影则会变得很短。
此外，日影的方向也会随着太阳位置的变化而改变。
在北半球，日影总是朝向北方；在南半球，日影总是朝向南方。
在实际生活中，我们可以利用日影和太阳高度的知识来解决很多问题。
比如，在建筑设计中，为了保证室内有足够的采光，建筑师需要考虑当地的太阳高度和日影长度，合理设计窗户的位置和大小。
在农业生产中，农民们会根据不同季节太阳高度和昼夜长短的变化，来安排农作物的种植和收获时间。
正午太阳高度和昼夜长短变化》昼长夜短揭秘
正午太阳高度和昼夜长短变化》昼长夜短揭秘正午太阳高度和昼夜长短变化——昼长夜短揭秘在我们的日常生活中，太阳的出没、昼夜的交替以及季节的变化，都是再平常不过的现象。
然而，这些看似简单的自然现象背后，却隐藏着一系列有趣而复杂的天文规律，其中正午太阳高度和昼夜长短的变化就是关键所在。
首先，让我们来了解一下什么是正午太阳高度。
正午太阳高度，简单来说，就是在一天中太阳直射光线与当地地平面的夹角在正午时达到的最大值。
这个角度的大小会随着季节和地理位置的不同而发生变化。
想象一下，当太阳直射点在赤道时，全球各地的正午太阳高度从赤道向两极逐渐减小。
而当太阳直射点在北半球时，北半球各地的正午太阳高度较大，南半球则较小。
那么，正午太阳高度的变化会给我们带来什么影响呢？最直接的就是影响太阳辐射的强度。
正午太阳高度越大，单位面积接收到的太阳辐射就越多，气温也就相对较高；反之，正午太阳高度越小，太阳辐射强度减弱，气温也会随之降低。
这也是为什么在夏季，我们感觉炎热，而冬季则寒冷的一个重要原因。
接下来，我们再看看昼夜长短的变化。
昼夜长短，顾名思义，就是白天和黑夜的时间长度。
这种变化与地球的公转以及地轴的倾斜密切相关。
由于地轴倾斜着围绕太阳公转，导致太阳直射点在南北回归线之间移动，从而引起了昼夜长短的周期性变化。
在春分和秋分这两个节气，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，白天和黑夜各 12 个小时。
而当太阳直射点向北移动时，北半球的昼长夜短，且纬度越高，白昼越长，黑夜越短。
到了夏至，太阳直射北回归线，此时北半球昼最长夜最短，北极圈内甚至会出现极昼现象，即一整天都是白天。
相反，南半球则昼短夜长，南极圈内出现极夜。
当太阳直射点向南移动时，情况则相反，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长，到了冬至，太阳直射南回归线，南半球昼最长夜最短，北半球昼最短夜最长，北极圈内出现极夜，南极圈内出现极昼。
昼夜长短的变化对我们的生活有着诸多影响。
比如，在昼长夜短的季节，我们有更多的时间进行户外活动和生产劳动；而在昼短夜长的季节，我们可能需要更多的室内照明，同时也会影响到一些动植物的生长和行为习性。
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C．该学校所在地天气炎热
D．太阳在地球上的直射点将北返
昼夜长短的变化
1、晨昏线平分地球，经过球心的大圆 ； 2、晨昏线平面与太阳光线垂直 。
1、认识昼夜长短
同一纬线上，昼弧＋夜弧＝24小时
昼弧=夜弧，则昼夜等长
昼弧>夜弧，则昼长夜短
昼弧<夜弧，则昼短夜长
读图思考一
1、太阳直射在哪个纬度？
赤道
2、此时，北半球是什么节 气？日期是？
正午太阳高度 达一年中最大 值的地区
正午太阳高度 达一年中最小 值的地区
北半球 夏至日
北回 归线
北回 归线
北回归线及 其以北地区
南半球
北半球 冬至日
南回 归线
南回 归线
南回归线及 其以南地区
北半球
随季节的变化规律
北回归线及其以北地区，夏至日 达最大值，冬至日最小。 南回归线及其以北地区，冬至日 达最大值，夏至日最小。 回归线之间，太阳两次直射，直 射时达最大值。
[活学巧用·大冲关] 1．我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午 太阳高度变化及方向绘成简图。读图，回答(1)～(2)题。
(1)可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是 ( )
A．①
C．③
B．②
D．④ ( )
(2)当②地正午太阳高度达到最大值时 A．地球公转速度较慢 B．其他三地正午太阳所在方向不同
春分、秋分， 3月21日或9月23日前后
3、全球的昼夜长短有何规律？
全球昼夜等长，均为12小时
读图思考二
1、太阳直射在哪个纬度？
北回归线
2、此时，北半球是什么节 气？日期是？
夏至，6月22日前后
3、北半球的昼夜长短有何规律 ？
北半球各地昼长夜短 纬
思考
（1）昼夜长短状况与太阳直射点位置的关系：
直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼 越长。
（2）昼夜长短的变化与太阳直射点移动的关系 ： 直射点向北移，北半球昼增长。 直射点移向
的半球昼增长
直射点向南移，南半球昼增长。
(3)春、秋分全球昼夜平分，赤道永远昼夜平分 。
昼短夜长 纬度 越高，昼越短 极 圈内出现极夜
昼夜平分
昼短夜长 纬度 越高，昼越短 南 极圈内出现极夜
昼夜平分
昼长夜短 纬度 越高，昼越长， 极圈内出现极昼
3、昼夜长短随季节的变化
纬度越高昼夜长短变化幅度越大
夏半年 昼长＞夜长 纬度越高昼越长
冬半年 昼长＜夜长 纬度越高夜越长
北半球昼夜长短随时间的变化规律
请你来计算：
秋分日，求赣州（26°N）的正午太 阳高度？冬至日、夏至日呢？
H秋分日=90°-纬度差 =90°-（26°- 0°） =64° H冬至日=90°—(26°+23°26′）=40°34′
H夏至日=90°—（26°—23°26′）=87°26′
太阳直射纬线 日期
正午太阳 高度为90º 的纬线
地球公转和自转产生 的地理意义
——正午太阳高度的变化和昼夜长短的变化
一、认识太阳高度
1、太阳高度角
h
太阳光线相对于地平面的夹角
12:00
2、正午太阳高度角 南 H
西 北
东 一天中最大的太阳高度角
请同学们思考下列要求的内容
N C
1、绘图表示C地的地平面 S N 2、绘图表示C地正午太阳高度角
A
C
3．正午太阳高度角的应用
(1)楼间距的确定：以北半球中纬度地区为例，
楼房间隔L与采光问题：L＝楼高×cot H(H即当地全年最小的 正午太阳高度角，北半球为12月22日前后的正午太阳高度)。
（2）计算热水器的安装角度
读下图，观察思考。 要想最大限度地利用太阳能资源， a角如何计算？
安装角度a=90°--H(正午太阳高度角)
S
春分日和秋分日正午太阳高度角的分布规律
北半球夏至日正午太阳高度角分布规律
随纬度的变化规律
正午太阳高度由太阳直射点向南 北递减。 太阳直射点所在纬线正午太阳高 度角为90°
正午太阳高度角公式：
正午太阳高度角(H) =90°-纬度差
（纬度差：所求地纬度数与太阳直射 点纬度数之差。）
（同半球相减，异半球相加）
1、太阳直射在哪个纬度？
南回归线
2、此时，北半球是什么节 气？日期是？
冬至，12月22日前后
3、北半球的昼夜长短有何规律 ？
北半球各地昼短夜长 纬度越高，昼越短 北极圈及其以内出现极夜现象
春、秋分 直射点 位置
夏 至
冬 至
北半球
赤道 南半球
昼夜平分 昼夜平分 昼夜平分
昼长夜短 纬度 越高，昼越长 北 极圈内出现极昼