课时3 地球公转的地理意义[学习目标] 1.熟练掌握正午太阳高度和昼夜长短变化的规律，提高判读光照图的能力。

2.学会运用地球公转的地理意义解决实际问题。

3.培养通过日常地理现象探究地理原理的意识，树立正确的宇宙观。

一、昼夜长短的变化1．昼夜长短：反映了日照时间的长短。

2．变化规律(以北半球为例) (1)夏半年⎩⎪⎨⎪⎧ 太阳直射北半球，北半球各纬度昼长大于夜长； 纬度越高，昼越长，夜越短，北极四周出现极昼现象夏至日：北半球昼最长，夜最短；北极圈及其以北地区出现极昼现象南半球与北半球相反(2)冬半年⎩⎪⎨⎪⎧ 太阳直射南半球，北半球各纬度昼长小于夜长； 纬度越高，昼越短，夜越长，北极四周有极夜现象冬至日：北半球昼最短，夜最长；北极圈及其以北地区出现极夜现象南半球与北半球相反(3)春、秋分日：全球各地昼夜等长，都是12小时。

判断1．太阳直射点所在的半球，昼长大于夜长。

( √ )2．太阳直射某地时，该地一定昼最长、夜最短。

( × )3．纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。

( √ )二、正午太阳高度的变化1．随纬度变化同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南、北两侧递减。

(1)夏至日：由北回归线向南、北两侧递减。

(2)冬至日：由南回归线向南、北两侧递减。

(3)春、秋分日：自赤道向南、北两极递减。

2．随季节变化 (1)北回归线及其以北地区：夏至日正午太阳高度最大，冬至日最小。

(2)南回归线及其以南地区：冬至日正午太阳高度最大，夏至日最小。

(3)南北回归线之间的地区：太阳直射时最大，一年有两次直射。

判断1．同一纬线上各地正午太阳高度相等。

( √ )2．极昼现象出现时，极点的太阳高度无日变化，其太阳高度的大小等于太阳直射点的纬度。

( √ )三、四季更替和五带1．四季更替(1)成因(2)划分(北温带地区)类型范围春季夏季秋季冬季天文四季过渡季节白昼最长太阳最高的季节过渡季节白昼最短太阳最低的季节气候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月2.五带(1)划分依据：太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区递减。

(2)五带的划分探究点一昼夜长短“日出而作，日落而息”，是我们大多数人的生活状态。

但有那么一些人，他们生活在极地地区，要面对极昼或极夜的困扰。

极昼期，人的生物钟紊乱；极夜期，长时间的黑暗给人们带来心理上的负面影响。

1．在下列图中画出太阳光线及晨昏线，用阴影标注夜半球。

(提示：晨昏线与太阳光线垂直。

)答案2．下图为“北半球春分日和秋分日全球的昼长分布图”，总结二分日全球昼夜长短分布规律。

答案全球昼夜平分。

3．下图为“北半球夏至日全球的昼长分布图”，总结夏至日全球昼夜长短分布规律。

答案北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长、夜越短，北极圈及其以北地区出现极昼；南半球昼短夜长，纬度越高，昼越短、夜越长，南极圈及其以南地区出现极夜现象。

4．下图为“北半球冬至日全球的昼长分布图”，总结冬至日全球昼夜长短分布规律。

答案北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短、夜越长，北极圈及其以北地区出现极夜；南半球昼长夜短，纬度越高，昼越长、夜越短，南极圈及其以南地区出现极昼。

5．指出太阳直射点位置与极昼、极夜范围的关系。

答案出现极昼、极夜的最低纬度＝90°－太阳直射点所在纬度。

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相同纬度地区昼长相同。

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14小时，那么南纬40°夜长是14小时。

③同一纬线的昼夜长短，在一年中有两个日期相同(赤道和极昼、极夜区除外)，且这两个日期近似关于二至日对称。

(2019·烟台高一检测)读“某地昼长季节变化图”，回答1～2题。

1．该图反映的地点位于()A．北极点B．北极圈C．南极点D．南极圈2．下列日照图所示日期与上图中A点所代表的日期相同的是(图中阴影表示黑夜)()答案 1.D 2.C解析第1题，该地在6月22日时昼长为0,12月22日时昼长为24小时，可判断为南极圈上某点。

第2题，A点日期为6月22日，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜，根据自转方向可判断A、C图为南半球，B图为北半球，D图昼夜平分。

其中C图南极圈内出现极夜，与A点所示日期相同。

探究点二正午太阳高度根据2019最新楼间距国家标准规定，房屋前后间距为：普通小区居住用房可以用“楼高/楼间距＝1/1.2”比值计算。

并按以冬至日日照时间不低于1小时(楼房最底层窗户)为标准。

小区业主可根据该标准判断楼间距是否合理。

1．小区业主为什么这么重视楼间距问题？答案楼间距与太阳光照相关，在太阳高度一定的情况下楼间距的大小会影响到采光条件的好坏。

2．在下图中画出二分二至日时的正午太阳高度空间变化曲线，并总结变化规律。

答案变化规律：正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。

3．下表为正午太阳高度的季节变化规律，把表格补充完整。

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，正午太阳位于南方天空，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方天空，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：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)计算楼间距一般来说，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：H A ＝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：H C ＝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3～4题。

3．“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4．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)答案 3.D 4.B解析第3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4题，冬至日时，选项中四个城市越靠北其楼房的影子越长，楼间距就越宽。

下图为“某日150°E经线上日出时刻随纬度的变化关系示意图”。

读图完成1～2题。

1．太阳直射点位于()A．0° B．23°26′NC．20°S D．20°N2．甲地昼长为()A．8小时B．10小时C．14小时D．16小时答案 1.D 2.B解析第1题，读图分析出70°N以北的地区为极昼，太阳则直射20°N。

第2题，甲地地方时7：00日出，则17：00日落，昼长为10小时。

读“某地正午太阳高度年变化折线图”，完成3～4题。

3．根据该地正午太阳高度年变化规律，判断该地可能位于()A．北温带B．南温带C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间4．图中A处所表示的这一天，该地()A．黑夜最短B．正午旗杆的影子最短C．气温最高D．受太阳活动影响强烈答案 3.D 4.B解析第3题，该地12月22日前后有两次正午太阳高度达到90°，说明有两次太阳直射。

根据正午太阳高度变化规律可以判定该地位于赤道至南回归线之间。

第4题，A处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。

5．下图为“某日某时刻半球昼夜分布示意图”，阴影部分为黑夜。

读图回答下列问题。

(1)写出该日的日期：____________。

(2)该时刻太阳直射的纬度为__________，北京时间是________。

(3)此时B点旗杆影长为一天中的________值(填“最大”或“最小”)，旗杆影子的方向为________方向。

(4)该日C地的昼长是________，该日后，D点将向N地靠近，C地的昼长将变________(填“长”或“短”)，B地的正午太阳高度将变________(填“大”或“小”)。

(5)该日A地体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直，见右图)之间最合适的夹角约为________，若此夹角可以调节，那么其一年中的变化幅度(一年中最大夹角与最小夹角之差)为________。

答案(1)12月22日(2)23°26′S15：40(3)最小正北(4)14小时短大(5)36°34′46°52′解析(1)图示北极圈以北出现极夜，南极圈以南出现极昼，是北半球的冬至12月22日。