课时3昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带[学习目标定位] 1.能够运用图示理解昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。

2.理解四季的更替规律和地球五带的划分。

一、昼夜长短和正午太阳高度的变化1．昼夜长短的变化(1)春分日至秋分日：北半球各纬度昼长①大于夜长，纬度越高，昼越②长，夜越③短，北极四周出现④极昼现象，南半球反之。

(2)秋分日至次年春分日：北半球各纬度昼长⑤小于夜长，纬度越高，昼越⑥短，夜越⑦长，北极四周有⑧极夜现象，南半球反之。

(3)春、秋分日：全球各地⑨昼夜等长，都是12小时。

2．正午太阳高度的变化：同一时刻，正午太阳高度由⑩太阳直射点向南、北两侧递减。

思维活动1．自9月1日开学到本年末，观察你所在的城市昼夜长短情况及其变化，注意期间是否经过二分二至中的某个节气。

其变化是否有明显改变？答案北半球各地区时间9.1 →秋分→冬至→年末昼夜状况昼长夜短昼变短夜变长昼夜平分昼变短夜变长昼最短夜最长昼变长夜变短昼短夜长二、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。

3．五带(1)划分界线：南、北回归线和⑰南、北极圈。

(2)五带的划分：包括⑱热带、南、北温带、南、北⑲寒带。

思维活动2．全球哪些纬度地区会有明显的“四季”特征，哪些地区没有？答案中纬度地区有，低纬度和高纬度没有。

探究点一昼夜长短的变化规律探究活动阅读教材P 19图1.23“北半球二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布”，完成下列问题。

(1)由图a、图b分析，夏(冬)至日时全球的昼夜长短具有怎样的分布规律？哪个范围的昼夜长短达到一年中的最大值，哪个范围达到一年中的最小值？(2)结合图c，分析春、秋分日时全球的昼夜长短具有怎样的分布规律？(3)昼夜长短的变化与纬度有何关系？(4)太阳直射点与所在半球的昼夜长短有什么关系？(5)探究太阳直射点位置与极昼、极夜范围的关系。

答案(1)夏(冬)至日时，南(北)极圈及其以南(北)地区出现极夜，北(南)极圈及其以北(南)地区出现极昼，从南(北)极圈向北(南)到北(南)极圈昼渐长，北(南)半球昼长夜短。

北(南)半球昼长达到一年中的最大值，夜长达到一年中的最小值，南(北)半球相反。

(2)春、秋分时全球各个纬度昼夜等分。

(3)纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大；赤道地区，全年昼夜长短无变化。

(4)太阳直射点所在的半球，其昼长大于夜长。

(5)出现极昼、极夜的最低纬度＝90°－太阳直射点所在纬度。

反思归纳1．昼夜长短状况规律太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。

由此可见，太阳直射点所在位置决定昼夜长短状况，与太阳直射点的移动方向无关。

如下图所示：2．昼夜长短变化规律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。

由此可见，太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化情况，与直射点位置无关。

[思维拓展]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时把一天的昼长平分成相等的两份(如下图所示)。

昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2(3)根据分布特点进行计算①同纬度各地的昼夜相等。

②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度的夜长(昼长)相等。

例如，40°N的昼长等于40°S的夜长。

探究点二正午太阳高度的变化探究活动阅读材料，完成下列问题。

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。

”材料二济南在二分二至日的正午太阳高度示意图(1)材料一中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？(3)从材料二看出，济南正午太阳高度的变化有何规律？(4)归纳回归线之间的各地，正午太阳高度在一年中何时达到最大值，何时达到最小值？ 答案 (1)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。

(3)济南位于北回归线以北，夏至日最大，从夏至日到冬至日递减，冬至日最小。

(4)北回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，冬至日正午太阳高度在一年中达到最小值。

南回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，夏至日正午太阳高度在一年中达到最小值。

反思归纳 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太阳直射某纬度，则该纬线的正午太阳高度为90°，离该纬线越远，则正午太阳高度角越小(简记为“近大远小”)。

由此可以推知：同一纬线各地正午太阳高度角相同；正午太阳高度角从直射点所在纬线向南北两侧递减。

(2)正午太阳高度角的季节变化规律由“近大远小”的规律可以推知：直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度角增大，反之减小(简记为“来增去减”)。

[思维拓展] 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，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位相反。

(4)楼房间距问题以北回归线以北地区建房为例，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的关系如上图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，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变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。

如下图所示，α＋H＝90°时效果最佳。

太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。

对点训练一昼夜长短的变化规律下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间，根据表中的数据回答1～3题。

甲地乙地丙地丁地白昼时间5小时30分9小时09分11小时25分13小时56分1.A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地2．四地按纬度从高到低顺序排列的是()A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲3．造成四地白昼时间差异的主要因素是()①地球公转②地球自转③黄赤交角的存在④地方时的不同A．①②B．②③C．③④D．①③答案 1.D 2.B 3.D解析第1题，12月22日(冬至日)，太阳直射南回归线，南半球各地昼长夜短，即昼长超过12小时，北半球各地昼长均小于12小时。

第2题，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，赤道上终年昼夜平分(即为12小时)。

丙、丁两地相对来说离赤道较近，昼夜长短变化比甲、乙两地小，而且丙地更接近赤道，纬度更低。

甲地昼夜长短变化最大，纬度最高。

第3题，地球公转运动所产生的地理现象，主要有各地正午太阳高度角的变化、昼夜长短变化和四季变化。

地球公转运动产生的地理现象主要是由地球公转时地轴始终倾斜，并与公转轨道平面呈一夹角，即66°34′(与黄赤交角互余)，同时地轴倾斜方向始终不变所致。

对点训练二正午太阳高度的变化上海市(约31°N)业主李某发现所购商品房居室里日照时间极短且达不到满窗而向法院起诉退房，法院依据《上海市城市规划管理技术规定》中“受遮挡的居住建筑的居室，______日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关规定，责成房产公司退还其各类费用。

据此回答4～5题。

4．材料“________日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的指标，你认为以哪一日来确定较为合理()A．春分B．夏至C．秋分D．冬至5．为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定距离。

理论上，楼高相同的情况下，北京的楼房间距比上海应宽些，原因是()A．北京比上海地形复杂B．北京比上海正午太阳高度小C．北京比上海年太阳辐射总量少D．北京比上海天气干燥答案 4.D 5.B解析第4题，上海市位于约31°N附近，处在北回归线以北，全年阳光不能直射；居住建筑的居室受阳光遮挡的时间与太阳高度有密切关系，太阳高度越小，受遮挡的时间越长；冬至时，北回归线以北的地方太阳高度最小。

第5题，北京的地理纬度比上海的高，太阳高度终年比上海低，所以，理论上，楼高相同的情况下，楼房间距北京比上海应宽些。

综合提升6．下图为“地球某日光照示意图”，图中阴影部分为黑夜，其他地区为白昼。

读图回答下列问题。

(1)该日太阳直射点的纬度是________，出现极夜现象的纬度范围大致是________________________________________________________________________。

(2)此时，赤道与晨昏线相交点的经度分别为()A．45°E、135°E B．135°E、45°WC．60°E、120°W D．0°、180°(3)此日会出现的地理现象是()A．地球自转线速度从北回归线向南、向北递减B．东京白昼时间比悉尼长C．上海的日出时间比北京晚D．上海的正午太阳高度达一年中最小值(4)如果黄赤交角增加为30°，请在下图中画出太阳直射点最南且在90°W时的光照示意图(阴影表示黑夜)。

答案(1)23°26′S(或南回归线)66°34′N～90°N(或北极圈及其以北地区)(2)D(3)D(4)[基础过关]读“地球公转示意图”，回答1～2题。

1．当地球公转由D向A运动的过程中，我国出现的文化现象是()A．吃月饼，共庆团圆B．荡秋千，踏青插柳C．放鞭炮，守岁迎春D．望双星，鹊桥相会2．在地球公转由B向C运动的过程中()A．北半球白昼变长，但短于夜B．南半球白昼变长，并长于夜C．北半球黑夜变长，但短于昼D．南半球黑夜变长，并长于昼答案 1.B 2.B下图为“天气网上海某日天气预报的截图”。