高中地理关于正午太阳高度变化规律的专题教学探讨中图版

关于正午太阳高度变化规律的专题教学探讨作为地球运动的结果，正午太阳高度的变化对人们的生产生活有着深刻的影响，已成为高考考查的重点，主要考查学生的空间思维能力和知识应用能力。近几年的上海、广东及江苏的综合卷中多有体现。该类试题取材灵活，往往与人们的日常生活相联系，突出考查学生运用地理基本原理、规律的能力，同时能进行跨学科综合，代表了高考命题的方向——以能力立意，培养学生创新思维能力。正午太阳高度的变化规律在高一年级地理教材中作为地球运动的地理意义的主要内容之一，占的篇幅并不算长，但是该部分内容在整个地理学科知识体系中占有十分重要的地位，而且里面蕴涵着大量的培养学生思维能力的信息。在教学过程中我发现学生对于正午太阳高度变化规律的理解往往仅停留在比较浅的层次上或者往往比较片面。对于规律的把握不牢固不透彻，那么做题时必然是无从下手。于是我尝试“小事化大”的做法，即将该部分内容从教材中摘出来组织成一个小专题，利用专题课的形式和学生一起在研究探讨的氛围中寻找规律，理解规律，运用规律。现将具体操作过程介绍如下。第一阶段获得感性认识学生分组记录特定物体影长的变化，并总结规律记录表格时间物体影长（厘米）注：1、测量时间段的选取：教师可以有意识根据高一新生入学时间选取秋分前后，有利于学生以后理解规律。2、每日测量时间的选取：教师可以根据当地地方时12：00计算北京时间，提供给学生。3、特定物体的选取要合理选取物体应当相对稳定，影长测量方便。第二阶段认识了解基本概念太阳高度即太阳高度角，是指太阳光线相对于地平面的交角（如图-1-）。一般用H表示，其大小范围0°≤H≤90°。正午太阳高度即正午时太阳光线相对于地平面的交角（如图-2-）。因为太阳距离地球非常遥远所以可以把太阳光线近似看成平行光线。东东H南北西图-1-图-2-第三阶段对于规律的探寻、理解、运用正午太阳高度的随纬度分布（一）正午太阳高度角公式1、展示示意图并利用几何知识计算以计算北半球某纬度的正午太阳高度为例分析HH1φ1′φ1δ1δ1′图-3-北半球冬至φ1=φ1′δ1=δ1′H1=90°-（φ1′+δ1′）=90°-（φ1+δ1）__________=1\*GB3①φ2H2δ2′H2φ2′δ2图-4-北半球夏至φ2=φ2′δ2=δ2′H2=90°-（φ2′-δ2′）=90°-（φ2-δ2）_________=2\*GB3②总结公式：令δ有正负之分（计算太阳直射点所在北半球取正值，非太阳直射点所在南半球为负值），考虑到0°≤H≤90°，因此①②两公式可统一为H=90°-∣φ-δ∣__________________________③2、进一步总结解释计算公式一地的正午太阳高度可以用下面的公式计算H=90°-∣φ-δ∣其中H表示某地某时的正午太阳高度，φ表示该地的地理纬度，δ表示太阳直射点的纬度（任何一天的δ都可以从天文年历上查到）。计算时一定要注意当地的夏半年δ取正值，当地的冬半年δ取负值。3、实际操作计算（学生可分组进行）见表-1-纬度节气90°N66°34′N23°26′N0°23°26′S66°34′S90°S夏至90°春分或秋分90°90°90°冬至表-1-（二）、加工处理数据1、由数据得出下列的统计图夏至春(秋)分冬至赤道66赤道66°34′N66°34′S90N°23°26′N23°26′S90s°S正午太阳高度-23°26′75°60°45°30°15°0°纬度表-2-2、观察图得出下列结论（正午太阳高度随纬度的分布规律）正午太阳高度随纬度分布规律夏至北回归线最大(90°),从北回归线向南北两侧逐渐递减太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大(90°),从太阳直射点所在的纬线向南北两侧逐渐递减冬至南回归线最大(90°),从南回归线向南北两侧逐渐递减春(秋)分赤道上最大(90°),从赤道向南北两侧逐渐递减表-3-阶段性梯度导练A1北纬38°一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离应不小于（）•tg（90°-38°）图-5-H图-5-HL•tg(90°-38°-23°26′)•ctg(90°-38°-23°26′)：正确答案为D。图-6-а图-6-аLH∠а为冬至时38°NLH正午太阳高度角，即：90°-│38°-23°26′┃利用三角函数的知识可求得两楼距离L=H•ctg（90°-38°-23°26′）HL*2HL正午影长与楼高相同，据此回答（1）（2）题（选做题）（1）该地冬至日正午太阳高度是（）°26′°34′°°（2）该地的纬度是（）①23°26′N②21°34′N③5°26′N④68°26′SA.①B.②C.③D.④图-7-解：第(1)题正确答案为D可利用三角函数解得∠а=45°（tgа=H/L=1）(2)题正确答案为B已知正午太阳高度角公式:H=90°-│φ-δ│∣在(1)题答案的基础上根据题目条件可以知道公式中δ和H都是可知的,δ=-23°26′（当地夏半年取正，冬半年取负）,H=45°即得到:45°=90°-│φ-(-23°26′)│∣45°=90°-│φ+23°26′│∣│φ+23°26′│=45°φ1=21°34′φ2=-68°26′（不合理舍去）3读图北半球冬至日A、B、C、D四地太阳高度日变化曲线，四地纬度可能是：23°26′N②66°34′N③90°S④23°26′S⑤0°⑥66°34′S9090°75°66°34′60°46°52′45°43°08′30°23°26′15°0°0时6时12时18时24时DABC图-7-判断其所在的纬度A：B：C：D：解：正确答案A：23°26′NB：66°34′SC：90°SD：0°根据题意和图中信息,12月22日太阳直射南回归线(23°26′S)。此时北半球昼>夜，南半球昼<夜。从图上看出D曲线日出6点日落18点，显然是昼长=夜长.我们又知道赤道上终年昼夜平分所以先判断D曲线表示赤道上冬至日正午太阳高度的日变化.C曲线和B曲线都可以表示发生极昼现象（可排除①②④⑤选项），C曲线表示一天之中太阳高度始终保持不变(始终是23°26′)，可判断C曲线表示南极点上正午太阳高度的日变化。B曲线应该是表示南极圈正午太阳高度日变化。B曲线上正午太阳高度是46°52′，由正午太阳高度角公式计算也可得出结论。从A曲线来看，6点之后日出，18点之前日落，既不是昼夜平分也不是极昼极夜，根据题目提供的选项只能选=1\*GB3①二、正午太阳高度随季节的变化（一）图形转化，23°26′N赤道23°26′S（二）分析总结规律23°26′N赤道23°26′S中随着太阳直射点由移动到,A点正午太阳高度的变化过程AA点正午太阳高度持续减小2323°26′N赤道23°26′S中随着太阳直射点由移动到,B点正午太阳高度的变B化过程B点正午太阳高度先增大后减小3中随着太阳直射点由移动到,C点正午23°26′S赤道23°26′S赤道23°26′N化过程C点正午太阳高度持续增大4、总结前后23°26′N赤道23°26′S（1）开始点及其以后：正午太阳高度持续减小（2）开始点与结束点之间：正午太阳高度先增大后减小（3）结束点及其以前：正午太阳高度持续增大阶段性梯度导练B1、6月22日至9月23日香港地区正午太阳高度的变化为：A.低-高-低B.高-低-高C.低-高D.高-低解：正确答案是：A22゜P香港的纬度大约是22゜,22゜P2、设M（0゜，30゜E）和N（23°26′，30゜E）两第正午太阳高度分别为Hm和Hn，下列说法正确的是：A.Hm和Hn不可在同一天达到最大值B.每年都有某一时刻Hm=HnC.每年都有9个月Hm>HnD.任何时候都有Hm>HnMOMONHm=HnHm<HnHm>Hn23°26′N