1.3《昼夜长短和正午太阳高度的变化》

第三课时昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带1.在华北地区民间流传着这样一句谚语“吃了冬至饭，一天长一线”(意思是冬至过后，农村妇女每天可以多做一根线的针线活)。你能用地理学理论解释吗？提示：冬至日太阳直射在南回归线上，北半球地区的白昼达一年中最短；随后，太阳直射点向北移动，北半球地区的白昼时间逐渐变长。这是老百姓对昼夜长短变化的最形象的表达。2.结合“太阳直射点的回归运动示意图”和教材P19北半球二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布图探究下列问题。(1)当太阳直射点在B位置时，北半球是什么节气？昼夜长短和正午太阳高度的分布规律应为教材图中的哪幅图？它们有什么规律？提示：为北半球夏至。a图。北半球昼最长夜最短，纬度越高白昼越长，北极圈及其以内为极昼现象；南半球昼最短夜最长，纬度越高黑夜越长，南极圈及其以内为极夜现象。太阳直射在北回归线上，正午太阳高度从北回归线向南北两侧降低。(2)当太阳直射D点时，北半球是什么节气？昼夜长短和正午太阳高度的分布规律应为教材图中的哪幅图？它们有什么规律？提示：为北半球冬至。b图。北半球昼最短夜最长，纬度越高白昼越短，北极圈及其以内为极夜现象；南半球昼最长夜最短，纬度越高黑夜越短，南极圈及其以内为极昼现象。太阳直射在南回归线上，正午太阳高度从南回归线向南北两侧降低。(3)当太阳直射点在A、C位置时，分别是什么节气？结合教材中c图分析昼夜长短和正午太阳高度有什么规律？提示：直射在A点时为北半球春分，在C点时为秋分；全球昼夜平分，正午太阳高度从赤道向两极递减。(4)太阳直射点从A移动到B期间，昼夜长短怎么变化？由B到C、由C到D、由D到E呢？提示：A到B：北半球昼变长，夜变短，且昼长夜短，南半球相反；B到C：北半球昼变短，夜变长，但仍然是昼长夜短，南半球相反；C到D：北半球昼继续变短，夜继续变长，并且昼短夜长，南半球相反；D到E：北半球昼变长，夜变短，但仍然是昼短夜长，南半球相反。(5)当太阳直射点在北半球时，昼夜长短呈怎样的状况？在南半球呢？提示：当太阳直射北半球时，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长；当太阳直射南半球时，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长。(6)当太阳直射点向北移动时，昼夜长短怎样变化？向南移动时呢？提示：当太阳直射点向北移动时，北半球昼变长，夜变短；南半球相反。当太阳直射点向南移动时，南半球昼变长，夜变短；北半球相反。3.我国南方地区的楼房间距和北方地区相比有什么不同？为什么？提示：我国北方地区的楼房间距大于南方地区。因为我国北方的纬度较高，正午太阳高度角较小，物体形成的影子较长，为了获取充分的太阳光照，所以楼房间距较大。4.北京传统的四合院堂屋一年中什么时候正午室内的光照面积最大？为什么？提示：冬至日。因为冬至时北京的正午太阳高度达一年中最小值，所以到室内的太阳光照面积最大。1.昼夜长短的特殊规律(1)昼夜长短与日出日落时刻白昼长度是指日出到日落这一段时间，日出日落时刻以正午对称(以地方时为标准)。(2)在同一天中，θ°N的昼长等于θ°S的夜长；θ°N的夜长等于θ°S的昼长。因为同一天中，θ°N的昼弧等于θ°S的夜弧，θ°N的夜弧等于θ°S的昼弧。如图所示：(3)昼夜长短的计算在一般光照图上，先看某地昼弧或夜弧所跨的经度数，然后用下面公式计算昼长或夜长：115115昼弧所跨经度数昼长时数小时夜弧所跨经度数夜长时数小时2.正午太阳高度的应用(1)确定地方时：当某地太阳高度达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：正午太阳高度越大，影子越短，正午太阳高度越小，影子越长，一天中日影的变化规律是日出最长逐渐变短正午最短逐渐变长日落最长，且日影方向背向太阳。(4)楼房间距问题以北回归线以北地区建房为昼夜长短和正午太阳高度的变化例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如下图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度角)，L应大于h·cotH。(5)太阳能热水器的角度问题太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。纬度越高正午太阳高度角越小；正午太阳高度角越大，白昼时间越长。这种说法是错误的。正午太阳高度角的大小跟直射点有关，其分布规律是从直射点所在纬线向南北两侧降低，并不是纬度越高正午太阳高度角越小；白昼时间的长短虽然和正午太阳高度有一定的联系，但是其长短和太阳直射点的位置和地理纬度有关，纬度越高昼夜长短的变化幅度越大，并非是正午太阳高度角越大白昼时间越长。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化1.昼夜长短的变化2.正午太阳高度的变化读太阳光照示意图(甲图)和太阳直射点的回归移动示意图(乙图)，完成下列要求。(1)在甲图中画出晨昏线和夜半球。(2)这一天，图中A、B两地先见到日出的是_______；A、B、C三地白昼最短的是________。(3)这一天，正午太阳高度由______向南北两侧降低；正午太阳高度达最大值的范围是________。(4)甲图所表示的日期在乙图中的对应点是_______(填数字)；该日以后，太阳直射点向________(方向)移动。(5)乙图中北半球白昼变短、黑夜变长的时段是______(选择填空)。A．①—②B．②—③C．③—④D.④—⑤【规范解答】(1)画图略(2)AC(3)北回归线北回归线及其以北地区(4)②南(5)BC1.假如地球不公转还有没有四季的更替？如果有公转但黄赤交角不存在了，还有没有四季更替现象？提示：没有。四季更替是因为地球的绕日公转形成的，而黄赤交角的存在使得其在公转轨道的位置不同，太阳直射点的纬度不同，因而出现了太阳直射点的回归运动和昼夜长短的变化，所以导致同一地区的太阳辐射呈现出一定的周期性，即四季的更替。2.“打过春(即立春节气)别欢喜，还有四十天的冷天气”这是我国华北地区流传的一句谚语，你能从地理学的角度解释吗？提示：立春时，太阳直射在赤道和南回归线的中间位置，距离春分大约还有四十多天，此间，天气仍较冷。四季的划分类型地球公转产生的最重要的自然地理现象之一就是在地球的温带地区产生了明显的四季变化。温带地区一年有春、夏、秋、冬季节之分，合称“四季”。(1)天文四季：四季作为一种天文现象，表现为昼夜长短和太阳高度的季节变化。一年中白昼时间最长、太阳高度最高的季节就是夏季；一年中白昼时间最短、太阳高度最低的季节就是冬季；春秋两季就是冬夏两季的过渡季节。(2)西方欧美四季：西方国家习惯于以二分二至日作为四季的开始。春分之后为春季；夏至之后为夏季；秋分之后为秋季；冬至之后为冬季。(3)我国传统四季：我国习惯于以四立作为四季的开始：立春之后为春季；立夏之后为夏季；立秋之后为秋季；立冬之后为冬季。这样我国的四季开始时间恰好比西方四季晚了一个半月。(4)气候四季：北温带的国家在划分四季时与气候结合并且考虑到统计方面的便利，常把每年的3、4、5月划为春季，把6、7、8月划为夏季，9、10、11月划为秋季，12、1、2月划为冬季。3．结合教材P20五带的划分图分析：(1)地球上五带是如何划分的？提示：以南、北回归线和南、北极圈为界，划分了五带。(2)五带的划分反映了什么地理量的分布规律？提示：五带的划分体现了太阳辐射的变化——从低纬向高纬地区减少。(3)在五带中昼夜长短、正午太阳高度及四季变化各有什么特点？提示：热带有太阳直射现象；温带地区既无太阳直射现象，又无极昼极夜现象，四季更替最明显；寒带地区有极昼极夜现象。比较两地正午太阳高度大小、日影长短的方法同一时间，正午太阳高度以直射点为中心在南北半球呈对称分布；离直射点所在纬度越近的纬度,正午太阳高度越大、日影越短。二、四季更替和五带1.四季更替2.五带划分读图，完成(1)、(2)题。(1)若EF为赤道，P点出现极昼现象，则太阳直射的范围是()A.0°～20°NB.0°～20°SC.20°N～23°26′ND.20°S～23°26′S(2)若EF为地球公转轨道平面，PQ为地轴，下列变化可信的是()A.福州冬季均温升高B.北温带范围变小C.全球极夜范围扩大D.悉尼(约34°S)夏季昼变长【规范解答】(1)C(2)A1．(2010·广东学业水平测试)下列日照图中(箭头表示太阳光线)，能正确反映春分日日照状况的是()A．①B．②C．③D．④【解析】选D。春分日太阳直射赤道，全球昼夜平分，晨昏线与经线圈重合。(2011·中山高一检测)2010年第16届亚运会火炬于10月13日上午9：00在中山开始传递。回答2、3题。2．火炬传递时，非洲的达累斯萨拉姆(6°50′S,39°18′E)的区时是()A．10月13日1点B．10月13日4点C．10月13日12点D．10月12日1点3．火炬从中山开始传递时，地球位置最接近下图(地球公转轨道示意图)中的()A．甲到乙之间B．乙到丙之间C．丙到丁之间D．丁到甲之间BD4.太阳直射某地时，下列叙述正确的是()Ａ.该地一定是一年中白天最长的一天Ｂ.该地位于热带范围Ｃ.该地一定是一年中日出最早的一天Ｄ.此刻的地方时和区时都为12时【解析】选B。太阳直射某地，说明其位于热带地区，且地方时为12点。5.地球上正午时刻物体的影子永远朝北的地区是()Ａ.北回归线以北，北极圈以南的地区B.北回归线以南，赤道以北的地区Ｃ.南回归线以南，南极圈以北的地区Ｄ.南回归线以北，赤道以南的地区【解析】选A。北回归线是太阳直射点的最北界线，而在北极圈以内有极夜现象发生，所以北回归线以北到北极圈以南的地区，正午日影始终朝北。读下图，回答6、7题。6.图示日期()A．太阳直射北回归线，为北半球夏季B．南半球地区白昼时间最短C．南半球地区正午物体的影子朝南D．图中B点所在纬线的白昼时间开始变长7.图中显示信息正确的是()A.昼夜半球的分界线为昏线B.晨昏线与南北极圈相切C.图中A、D两点白昼时间相同D．图中A点比D点先看到日出CC8.下图是浙江某地夏至日、秋分日和冬至日三天正午太阳高度变化示意图，下列排序与图中相符的是()A．①夏至日②秋分日③冬至日B．①冬至日②秋分日③夏至日C．①夏至日②冬至日③秋分日D．①秋分日②夏至日③冬至日A9.读6月22日的太阳光照图，图中极点为北极点，回答下列问题。(1)请依据日照方向，绘出晨昏线，并用阴影表示出夜半球。(2)此时太阳直射点的地理坐标是___________________。(3)此时，下列各地的地方时是：A_______点，B_______点，D_______点。(4)此日，A、B、C三地正午太阳高度由小到大的排列顺序是______________，A、B、C三地昼长由大到小的排列顺序是__________________。(5)此日后三个月中，下列说法正确的有_____(选择填空)。A．太阳直射点逐渐北移B．北半球各地夜渐长，昼渐短C．北极圈内极夜范围逐渐增大D．地球公转速度逐渐变慢【解析】通过题目已知图为北半球夏至日太阳光照图，太阳直射北回归线；晨昏圈与北极圈相切；北半球昼长夜短，且纬度越高白昼越长；正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；此后三个月，太阳直射点将向南移动到赤道，北半球地区昼将逐渐变短，夜将逐渐变长，即由昼长夜短变为昼夜等长；北极地区的极昼范围将由北极圈向北极点逐渐缩小；地球公转速度先变慢后逐渐加快。答案：(1)画图略(晨昏圈与北极圈相切，90°W为正午12点，90°E为0点)。(2)(23°26′N，90°W)(3)24(0)612(4)A＜C＜BA＞B＞C(5)B