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第三节地球公转的地理意义学习目标：1.理解昼夜长短的时空变化规律。(重难点)2.运用图示理解正午太阳高度角的变化规律。(重难点)3.了解四季更替现象及五带的划分。一、昼夜长短的变化1．昼夜长短取决于昼弧和夜弧的长度(1)昼弧和夜弧：晨昏线将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧，如下图：(2)特点：2．规律(1)赤道上：终年昼夜等长。(2)春分日和秋分日：全球昼夜等长。(3)北半球时间昼夜长短分布规律特殊节气夏半年(春分日至秋分日)昼长夜短纬度越高，昼越长，北极附近出现极昼现象夏至日，北半球各地昼长达一年中最大值，极昼范围达最大冬半年(秋分日至次年春分日)昼短夜长纬度越高，昼越短，北极附近出现极夜现象冬至日，北半球各地夜长达一年中最大值，极夜范围达最大(4)南半球的情况与北半球相反。二、正午太阳高度的变化1．概念(1)太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角。(2)正午太阳高度：一天中太阳高度的最大值，出现在正午。2．变化原因：黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动。3．变化规律(1)纬度分布同一时刻，各地正午太阳高度，从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减。春秋分日由赤道向南北两侧递减夏至日由北回归线向南北两侧递减冬至日由南回归线向南北两侧递减(2)季节变化三、四季更替和五带1．形成原因昼夜长短和正午太阳高度的时空变化。2．四季更替(1)天文四季夏季：一年内白昼最长，太阳最高的季节冬季：一年内白昼最短，太阳最低的季节春季和秋季：冬、夏两季的过渡季节(2)气候四季春季：3、4、5月夏季：6、7、8月秋季：9、10、11月冬季：12、1、2月3．五带(1)划分依据：年太阳辐射总量从低纬度向高纬度递减。(2)划分界线：南、北回归线和南、北极圈。(3)划分及特征五带的划分(1)太阳直射某地时，该地一定昼最长夜最短。()(2)赤道上总是6时日出，18时日落。()(3)某地正午太阳高度最大时，昼最长，夜最短。()(4)我国各地四季更替明显。()(5)五带的划分与黄赤交角的存在密切相关。()【提示】(1)×太阳直射某地时，该地所在半球一定昼长夜短，但不一定昼最长，夜最短。只有当太阳直射该地所在半球的回归线时，该地才会昼最长，夜最短。(2)√赤道上总是昼夜平分，因此总是6时日出，18时日落。(3)×位于南北回归线之间的区域，其太阳直射时，正午太阳高度最大，但并不是昼最长，夜最短。(4)×我国温带地区的四季更替明显，位于热带的地区则不明显。(5)√五带划分的界线是回归线和极圈，而回归线与极圈的度数是由黄赤交角来确定的。昼夜长短的变化材料天安门广场国旗的升降时间，是根据北京的日出日落时间确定的。日期不同，国旗的升降时间也有所差异。每年1月11日到6月6日，升旗由早晨7时36分逐渐提前到凌晨4时36分，平均每天依次提前约1分钟；6月22日至12月30日，升旗时间由4时46分逐渐推迟到7时36分，平均每天推迟52秒钟。12月31日到1月10日与6月7日到6月21日，每天的升旗时间分别为恒定的7时36分与4时46分。国旗的降旗时间同样分为逐渐推迟和逐渐提前的两个时段。遇到阴天、雨天和雪天，升旗和降旗的时间与前一天相同。(1)北京的日出日落时间每天不同是由什么原因造成的？(2)每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日两个时段，北京的昼长如何变化？【提示】(1)日出日落时间是与昼长直接相关的。由于地球的公转，北京的昼长是随季节有规律变化的。(2)每年1月11日至6月6日北京的昼长逐渐变长；每年6月22日至12月30日北京的昼长逐渐变短。[归纳总结]昼夜长短的变化昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一，突破此考点应主要抓住“两看”：(1)昼夜长短状况——看“位置”太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。如下图所示：(2)昼夜长短变化——看“移动”太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：昼夜长短的计算方法(1)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°。(2)根据日出或日落时间进行计算：地方时正午12时把一天的白昼平均分成相等的两份。①昼长＝日落时间－日出时间②昼长＝(12－日出时间)×2③昼长＝(日落时间－12)×2注意：公式①中的日出、日落时间可以不是地方时，只要两者统一标准即可。公式②③中的日出、日落时间必须是地方时。(3)根据相关性计算：①相同纬度地区昼夜长短相同。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°昼长是15小时，那么南纬40°夜长是15小时。③同一纬线的昼夜长短，在一年中有两个日期相同(除二至日)，且这两个日期近似关于二至日对称。读下图，完成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1．C2.D[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。]正午太阳高度的变化阅读下列图文材料，探究下列问题。材料一近年来，随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些开发商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建筑的通风、采光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。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。材料二下面为山东省济南市在二分二至日的正午太阳高度角示意图(图1)和两楼之间的最短距离和楼高关系示意图(图2)。图1图2(1)影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？(2)材料二中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度角？其中，决定济南楼间距大小的是哪一个？这一天，全球正午太阳高度的变化规律是怎样的？【提示】(1)主要是楼高和正午太阳高度角。(2)①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③决定济南楼间距的大小。冬至日，全球正午太阳高度(角)自南回归线向南北两侧递减。[归纳总结]1．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度分布规律同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。地球上，同一纬线上正午太阳高度相同。二分日，由赤道向南北两侧降低。夏至日，由北回归线向南北两侧降低；冬至日，由南回归线向南北两侧降低。具体如图所示：(2)正午太阳高度的季节变化规律同一纬度，正午太阳高度的大小随季节而变化。北回归线及其以北的地区，正午太阳高度夏至日达到全年最大值，冬至日达到全年最小值。南回归线及其以南的地区，情况则正好相反。南、北回归线之间的地区，每年两次受到太阳直射，直射时正午太阳高度达到最大值。具体如图所示：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，此时日影最短，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，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，且日影方向与太阳方向相反。(4)计算楼距一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例(见下图)，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝h·cotH。(5)计算热水器安装角度应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。正午太阳高度的计算方法(1)公式：H＝90°－两点纬度差(2)含义①H：观测点的正午太阳高度。②两点：太阳直射点、观测点。③纬度差：若两点在同一半球，用较高纬度减去较低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度求和。如下图所示：当太阳直射B点(10°N)时，A点(30°N)正午太阳高度是HA＝90°－AB︵＝90°－(30°－10°)＝70°。当太阳直射B点(10°N)时，C点(23°26′S)正午太阳高度是HC＝90°－BC︵＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。我国《物权法》指出，住宅间距必须保证北面楼房底层窗台面日照时间不少于1小时(如下图)。据此回答1～2题。1．“日照时间不少于1小时”的日期指的是()A．春分日B．夏至日C．秋分日D．冬至日2．按照采光要求，下列四个城市相邻同高楼房的间距最宽的应该是()A．北京(40°N)B．哈尔滨(45°N)C．广州(23°N)D．台州(29°N)1．D2.B[第1题，我国大部分地区在冬至日北面楼房底层最易被南面楼房遮住太阳光。第2题，冬至日，选项中四个城市越靠北，楼房的影子越长，楼间距就越宽。]四季更替和五带二十四节气歌春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。每月两节不变更，最多相差一两天。上半年来六、廿一，下半年来八、廿三。(1)当寒露节气到来时，我国的华北平原上正处于什么季节？(2)老北京人对四季的感受是“春季温暖，夏季炎热，秋季干燥，冬季寒冷”，试分析形成北京四季分明的气候特征的主要原因是什么？【提示】(1)寒露节气时间是每年的10月8日前后，华北平原正处于秋季。(2)由于昼夜长短和正午太阳高度的周年变化，使得太阳辐射在一年内呈现有规律的变化，形成了四季。[归纳总结]1．四季和五带的形成2．四季分布与五带划分下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图，读图回答1～2题。1．图示季节分配自上而下依次为()A．北京、广州、武汉、哈尔滨B．北京、武汉、哈尔滨、广州C．广州、武汉、哈尔滨、北京D．广州、北京、哈尔滨、武汉2．关于季节更替的叙述错误的是()A．低纬度地区季节更替不明显B．中纬度地区季节更替明显C．高纬度地区季节更替明显D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化1．D2.C[第1题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，结合选项可知，D项正确。第2题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化较小，故季节变化不明显，故A项正确；中纬度地区不同地区热量差异明显，季节性较强，故B项正确；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显，故C项错误；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化，故D项正确。]太阳视运动轨迹图的判读例读图，回答下列问题。(1)在图中方框内标注东、西、南、北四个方位。(2)A、B、C三弧分别表示二分二至日时的太阳运行路径，其中白昼最长的是________。(3)A路径代表________月________日前后，此时南半球昼夜状况为____________，太阳自________方升起、________方落下、正午时太阳在________方。(4)该地正午时地物的影子朝向什么方向？【思路点拨】此图是不同日期的太阳运动轨迹图，底面的椭圆是指地平面，太阳在地平面以上的运行轨迹长短表示白昼的长短；太阳高度数表示正午太阳高度。【答案】(1)略。(四个方格代表的方向：上东下西左北右南)(2)C(3)622昼短夜长，且昼最短夜最长东北西北正北(4)正南。根据太阳辨别方向(1)根据日升、日落辨别方向①在春、秋分日，全球各地太阳均正东升起，正西落下。②北半球夏半年，全球(极昼区除外)太阳从东北方升起，西北方落下；北半球冬半年，全球(极昼区除外)太阳从东南方升起，西南方落下。③北极极昼区，太阳从正北方向升起，正北方向落下。南极极昼区，太阳从正南方向升起，正南方向落下。(2)利用地物的影子辨别方向对于北半球中高纬度地区来说，一天中绝大多