地球运动的地理意义高二上学期人教版（2019）选择性必修一

第一章地球的运动第二节地球运动的地理意义（2）——地球公转的地理意义【课标呈现】结合实例，说明地球运动的地理意义。【课标解读】1、结合二分二至日太阳光照图及实例，理解昼夜长短的分布、变化规律与极昼极夜范围的变化规律以及昼长夜长的计算方法。2、根据示意图，掌握日出日落方位规律。3、在光照图上，理解并掌握太阳高度、正午太阳高度的定义，正午太阳高度的变化规律、计算和应用。4、根据资料，理解四季更替和五带划分及其原因。fdszdcd第一章地球的运动第二节地球运动的地理意义（2）——地球公转的地理意义【综合思维】能够利用地球运动规律和原理，分析一些自然现象、演变过程及其对人类活动的影响。【地理实践力】通过学习正午太阳高度和昼夜长短的变化规律及其形成原因，建立客观联系、辨证的地理思维观。【人地协调观】能够运用地球运动知识，说明自然地理环境与人类活动之间的关系，以及尊重自然规律的重要性。fdszdcd核心素养情景导入【材料】【思考】天安门广场升国旗的时间随不同季节调整的原因是什么?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。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化（二）正午太阳高度的变化（三）太阳的周日视运动一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化晨昏线纬线被晨昏线分割成昼弧和夜弧夜弧昼弧晨昏线昼半弧夜半弧一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化一个地方的昼夜长短，可以用这个地方所在纬线上的昼弧和夜弧的”长短比例“来表示。1、昼夜长短的三种情况：昼长夜短，如图北回归线上的昼夜情况。（极昼，如图北极圈上的情况）昼夜等长，如图赤道上的昼夜情况。昼短夜长，如图南回归线上的昼夜情况。（极夜，如图南极圈上的情况）一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化2、昼夜长短的变化原因：春夏夏秋秋冬冬春太阳直射点移动（1）直射点的位置影响昼夜长短：（2）直射点的移动方向影响昼夜长短的变化：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向高纬度地区白昼越长，极点周围出现极昼现象。直射点向哪个半球的方向移动，哪个半球就昼变长夜变短。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化3、昼夜长短的空间（纬度）变化——同一时间，不同纬度地区的昼夜长短不同（1）二分二至日的光照图特点及昼夜分布①光照图特点二分日，晨昏线与经线圈重合（经过极点），平分所有的纬线圈②昼夜分布直射赤道，全球昼夜等长。（12小时）一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化3、昼夜长短的空间（纬度）变化——同一时间，不同纬度地区的昼夜长短不同（1）二分二至日的光照图特点及昼夜分布①光照图特点夏至日，直射点在北回归线，晨昏线与极圈相切。②昼夜分布北半球昼最长，夜最短，且纬度越高，白昼越长，北极圈及其以北出现极昼现象。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化3、昼夜长短的空间（纬度）变化——同一时间，不同纬度地区的昼夜长短不同（1）二分二至日的光照图特点及昼夜分布①光照图特点冬至日，直射点在南回归线，晨昏线与极圈相切。②昼夜分布北半球昼最短，夜最长，且纬度越高，白昼越短，北极圈及其以北出现极夜现象。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化3、昼夜长短的空间（纬度）变化——同一时间，不同纬度地区的昼夜长短不同日期太阳直射点昼夜长短情况（北半球）春分夏至秋分冬至一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化4、昼夜长短的时间（季节）变化——同一地区，不同时间的昼夜长短不同一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（一）昼夜长短的变化4、昼夜长短的时间（季节）变化——以北半球为例，不同时间的昼夜长短不同昼夜平分昼夜平分昼最短、夜最长，北极圈及其以北极夜现象昼最长、夜最短，北极圈及其以北极昼现象昼<夜，昼渐长，夜渐短昼>夜，昼渐长，夜渐短昼>夜，昼渐短，夜渐长昼<夜，昼渐短，夜渐长对点训练下图表示6月22日a、b、c、d四城市昼夜长短情况示意图，阴影部分为黑夜，据图回答1-2题。1．四城市中地球自转线速度最大的是（）A．a B．b C．c D．d2．由南向北排出a、b、c、d四城市的顺序（）A．acbdB．acdbC．cadbD．bdacAD知识拓展计算昼夜时长、日出和日落的时刻夜长=夜弧所跨经度÷15°/小时或夜长=24-昼长AB求A、B两点的昼长和夜长，日出和日落的时刻昼长=昼弧所跨经度÷15°/小时日出时刻=12:00–昼长/2日落时刻=12:00+昼长/2日出时刻=夜长÷2日落时刻=24–夜长/2知识拓展1.昼夜长短关于纬度的对称性同一日期，南北半球同一纬度的昼夜长短刚好相反。A夜弧长=B昼弧长AB2.昼夜长短关于日期的对称性北回归线南回归线赤道春分夏至秋分冬至次年春分CDEF如果是夏半年（3.21—9.23）的日期范围，则以夏至日（6月22日）日期为对称，如图中C日昼长=D日昼长；如果是冬半年（9.23—次年3.21）的日期范围，则以冬至日（12月22日）日期为对称，如图中E日昼长=F日昼长。GH以二分日为对称，如图中G日昼长=H日夜长。知识拓展4.极昼极夜范围的确定（1）发生极昼极夜的最低纬度=90°-直射点纬度（2）极昼（极夜）范围变化规律：切点至极点之间出现极昼（极夜），且纬度越高，出现极昼（极夜）的时间越长。3.纬度越高，昼长、夜长变化幅度越大如图所示，AB是夏至日（北半球昼最长）时晨线、CD是冬至日（北半球昼最短）时晨线，线段①、②表示所在纬线的昼长变化幅度，可见纬度较高的②比纬度较低的①变化幅度更大。夏至冬至ABCD①②对点训练下图为经纬网示意图，图中虚线为晨线，据此完成第3题。3．此时，b地的昼长约为（）A．11时20分 B．11时40分 C．12时20分 D．12时40分A4．读2021年某日我国四地点日出日落时间表（北京时间），据此回答四点纬度排列由高到低是（）A．①②③④B．②①③④C．④③②①D．④③①②B探究活动问题1：天安门广场升国旗的时间随不同季节调整的原因是什么?答案：升旗时间是由日出时间确定的，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。问题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?答案：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。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化1、太阳高度角与正午太阳高度角太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度。正午太阳高度随纬度不同和季节变化而有规律地变化，其大小反映太阳辐射的强弱。某地正午12：00时太阳光线与地平面的夹角，叫做正午太阳高度角，用H表示。是一日内最大的太阳高度。在晨昏线上，太阳高度是0°；在太阳直射点上，太阳高度是90°。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化2、正午太阳高度角的空间（纬度）变化——同一时间，不同纬度地区二分日，正午太阳高度由赤道（90°）向南北两方降低，极点为0°夏至日，正午太阳高度由北回归线（90°）向南北两方降低，南极圈为0°冬至日，正午太阳高度由南回归线（90°）向南北两方降低，北极圈为0°一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化2、正午太阳高度角的空间（纬度）变化——同一时间，不同纬度地区地球上，同一纬线上正午太阳高度相等，直射点所在纬线上的正午太阳高度最大90°。同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。如图所示：夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。同一日期，正午太阳高度相等的有几个纬度？纬度之间有何关系？2个，纬度关于直射点纬度对称一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化3、正午太阳高度角的时间（季节）变化——同一地区，不同时间季节变化而言，在北回归线及其以北的纬度带，正午太阳高度夏至日达最大值，冬至日达最小值；在南回归线及其以南的纬度带，情况正好相反。在南北回归线之间各地，每年受到太阳直射两次。北回归线南回归线赤道春分夏至秋分冬至次年春分太阳直射点向某地移来，正午太阳高度增大，离某地移去，正午太阳高度减小（来增去减）同一地点，一年中有2个日期的正午太阳高度相等，且日期关于二至日对称。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化3、正午太阳高度角的时间（季节）变化——同一地区，不同时间①回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90°，全年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。如图A。②回归线上：正午太阳高度的最大值为90°，全年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值。如图B。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化3、正午太阳高度角的时间（季节）变化——同一地区，不同时间CD③回归线至极圈之间的地区：正午太阳高度最大值小于90°，全年没有太阳直射现象；全年正午太阳高度>0°，没有极夜现象。如图C。④极圈—极点地区（有极昼极夜）：正午太阳高度最大值小于90°，全年有一段日期正午太阳高度≤0°，说明有极夜现象。如图D。知识拓展正午太阳高度的计算正午太阳高度角计算公式：H=90˚-两地纬度差纬度差：相同半球，大减小；不同半球，相加。H=90°-（φ-δ）H=90°-（δ-φ）H=90°-（φ+δ）正午太阳高度角计算公式：H=90°-|φ-δ|其中H为正午太阳高度,φ为当地的纬度,δ为太阳直射的纬度（当地夏半年取正值，冬半年取负值）探究活动1.判断图示四个地点的纬度。2.绘制学校所在地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向简图。(1)查阅当地的纬度。(2)计算当地夏至日和冬至日的正午太阳高度，并指出正午太阳的方向。(3)按图1.17a的方式在图b中绘制当地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。3.描述当地正午太阳高度及正午太阳方向的年内变化规律。探究活动1.判断图示四个地点的纬度。①为赤道地区；②为23°26′S；③为23°26′N；④为66°34′N。探究活动2.绘制学校所在地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向简图。(1)查阅当地的纬度。(2)计算当地夏至日和冬至日的正午太阳高度，并指出正午太阳的方向。(3)按图1.17a的方式在图b中绘制当地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。3.描述当地正午太阳高度及正午太阳方向的年内变化规律。这里不同季节的正午太阳高度不同，冬至日至春分日至夏至日，正午太阳高度逐渐增大，夏至日时最大（86°20'）；夏至日至秋分日至冬至日逐渐减小，冬至日时最小（39°28'）。正午太阳全年在南方。27°06'NH夏=90°-（27°06'-23°26'）=86°20'H冬=90°-（27°06'+23°26'）=39°28'一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化4、正午太阳高度角的应用确定地方时当某地太阳高度达一天中最大值时日影最短，地方时是12时。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化4、正午太阳高度角的应用确定房屋的朝向①正午太阳高度越大，室内阳光照射的面积越小；正午太阳高度越小，室内阳光照射的面积越大。②为了获得更充足的太阳光照，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。甲、乙、丙是地处不同纬度的三座房屋二至日的正午阳光照射情况（a或b），请对三地的位置进行判断：迁移：阳坡和阴坡山南水北，山北水南一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化4、正午太阳高度角的应用判断日影长短及方向我国某高中学生在某日中午前后，进行地理课的研究性学习活动。他们利用一根标杆，每隔1小时测量一次杆影的长度，并将测量结果绘制成示意图(如右图)。据此回答问题。1.测量的日期最可能是A.3月21日B.6月22日C.9月23日D.12月22日B正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化4、正午太阳高度角的应用确定当地的地理纬度图为我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图（未考虑海拔等因素）。据此判断该地的地理坐标为（）A.30°N，90°EB.16°52′N，105°EC.23°26′N，120°ED.36°52′N，150°EH=90˚-两地纬度差A一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化4、正午太阳高度角的应用确定楼距、楼高我国《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，完成下面小题。1．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．广州(23°N)B．台湾(29°N)C．北京(40°N)D．哈尔滨(45°N）2．“日照时间不少于1小时”的节气是（）A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日DD为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见左图，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＝hcotH一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化4、正午太阳高度角的应用太阳能热水器的倾角调整H=90˚-两地纬度差太阳能热水器的倾角就是该地与太阳直射点的纬度差为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（三）太阳的周日视运动由于地球每天自西向东自转，造成了太阳每天东升西落的自然现象。太阳的周日视运动就是人们视线观察到的太阳在天空中的运行轨迹。三点定轨迹，正午太阳方位+日出日落方位。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（三）太阳的周日视运动三点定轨迹，正午太阳方位+日出日落方位。正午太阳的方位作图法判断正午太阳的方向，在北回归线以北的地区，全年正午太阳都在南方；在南回归线以南的地区，全年正午太阳都在北方。在南北回归线之间，一年内正午太阳有时在南方，有时在北方。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（三）太阳的周日视运动三点定轨迹，正午太阳方位+日出日落方位。日出日落方位作图法判断日出日落太阳的方向。当太阳直射北半球时，除极昼极夜的地区外，全球各地日出东北，日落西北。当太阳直射南半球时，除极昼极夜的地区外，全球各地日出东南，日落西南。当太阳直射赤道时，全球各地日出正东，日落正西。一、昼夜长短和正午太阳高度的变化（三）太阳的周日视运动三点定轨迹，正午太阳方位+日出日落方位。【北回归线以北地区】【南回归线以南地区】【二分日】二、四季更替和五带划分（一）四季更替形成原因天文四季昼夜长短和正午太阳高度的季节变化，导致太