人教版 (2019)选择性必修1 自然地理基础第二节 地球运动的地理意义精品课件ppt

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1.2.2 地球运动的地理意义
人教版高中地理选修一
学习目标
01
【学习目标】
课标要求：结合实例，说明地球运动的地理意义。
核心素养目标：1.结合实例分析，理解昼夜长短变化的规律。(综合思维)2.通过观察总结，掌握正午太阳高度的变化规律。(地球实践力)3.结合材料，分析四季更替的原因及五带的划分。(综合思维)
新课探究
02
到北京天安门广场观看升旗仪式，是中华儿女的心愿与期盼。一年中的大部分日子，国旗升起的时刻就是天安门广场的日出时则。下表为天安门广场不同日期的升旗时刻。思考：为什么一年中不同日子天安门广场的升旗时刻不相同？升旗时刻的变化规律是什么？
一、昼夜长短的变化
太阳直射点的移动，使太阳辐射在地表的分布因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来描述。
北纬40°地区二分二至日正午太阳高度和日 出日落的大致时间
（1）昼夜长短变化的原因
晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。
纬线被分割成昼弧和夜弧
（2）概念：昼弧是指纬线位于白昼的部分，夜弧是指纬线位于黑夜的部分。
A
B
C
（3).表示：一个地方的昼夜长短的关系，可以这个地方所在纬线上的昼弧和夜弧的关系来表示。
(4)昼夜长短的三种情况：
①昼长夜短，如图30°N上的昼夜情况
②昼夜等长，如图赤道上的昼夜情况
③昼短夜长，如图30°S上的昼夜情况
昼弧占纬线圈总长度的比例越大，则昼越长，夜越短；反之，昼越短，夜越长。
(5)昼夜长短的变化过程
昼夜长短的变化规律（以北半球为例，南半球反之）
春分
夏至
秋分
冬至
全球昼夜平分
全球昼夜平分
昼最长、夜最短，北极极昼
昼最短、夜最长，北极极夜
直射点北移
直射点南移
直射点北移
直射点南移
昼变长、夜变短
昼变短、夜变长
昼变短、夜变长
昼变长、夜变短
①春、秋分日：全球昼夜平分，昼夜都为12小时
读图描述夏至日（6月22日）昼夜长短情况。
南半球： 1.昼短夜长(夜最长） 2.纬度越高，夜越长 3.南极圈及其以南出现极夜
北半球： 1.昼长夜短（昼最长） 2.纬度越高，昼越长 3.北极圈及其以北出现极昼
②夏至日
③冬至日
读图描述冬至日（12月22日）昼夜长短情况。
北极上空俯视图
南半球： 1.昼长夜短(昼最长） 2.纬度越高，昼越长 3.南极圈及其以南出现极昼
北半球： 1.昼短夜长（夜最长） 2.纬度越高，夜越长 3.北极圈及其以北出现极夜
（6）昼夜长短随纬度的变化（空间）
秋分~冬至
冬至日
冬至~春分
昼渐短，夜渐长，纬度越高，昼越短
昼长达一年中最小值，极圈内全部为极夜
昼渐长，夜渐短，纬度越高，昼越短
昼 短 夜 长
（7）季节变化规律（固定地点）
昼长达一年中最大值,极圈内全部为极昼
昼渐短，夜渐长，纬度越高昼越长
(8)昼夜长短的计算
①根据昼弧或夜弧的长度计算：
昼长=昼弧/15°；夜长=夜弧/15°
②根据日出或者日落时间计算：
=(日出时间-子夜0时)×2
昼长
=日落时间-日出时间
=(正午12时-日出时间)×2
=(日落时间-正午12时)×2
夜长
=(子夜24时-日落时间)×2
(9).日出日落的时间计算
日出时间=12-昼长÷2
日落时间=12+昼长÷2
小试牛刀
计算A、B的昼长以及日出时间
A：昼长18h； 日出3：00
B：昼长12h； 日出6：00
1.假设20°N 日出时间是早上6：30 ； 求日落时间和夜长。
2.假设20°N 日出时间是早上6：30 ； 求20°S的日落时间和夜长。
日落：17：30
夜长：13h
日落：18：30
夜长：11h
同纬度的S昼=N夜；
小试牛刀
思考： 你有观察过你在不同季节中午时的影子吗？哪个季节的影子最长？哪个最短？为什么会有这种不同呢？
二、正午太阳高度的变化
1.概念：太阳高度（角）：太阳光线与地平面的夹角。
O
h
地平面
2.取值范围：
90°
0°≤h≤90°
晨昏线上的点太阳高度角为0.
思考：一天中，同一地方什么时候太阳高度（角）最大？
思考：如果你在南京，一天中太阳高度角最高时，你发现手表上的时间是北京时间12：08，你能不能据此求出南京的经度？
北
南
西
东
太阳高度角
正午太阳高度角H=90°
H=0°
3.正午太阳高度：地方时为12时，一天中的太阳高度（角）最大，称为正午太阳高度
1.指出太阳直射哪条纬线？
2.图中的度数表示什么？
4.正午太阳高度的纬度分布有什么规律？
距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大
北回归线正午太阳高度为90°，自北回归线向南、北两侧递减
北回归线
分析夏至日正午太阳高度的分布
3.比较北回归线、北极圈和北极点三处正午太阳高度的大小,得出结论？
正午太阳高度角
探究活动一：
1.指出太阳直射哪条纬线？
3.正午太阳高度的纬度分布有什么规律？
距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大
南回归线正午太阳高度为90°，自南回归线向南、北两侧递减
南回归线
分析冬至日正午太阳高度的分布
2.比较南回归线、南极圈和南极点三处正午太阳高度的大小,得出结论？
探究活动二：
1.指出太阳直射哪条纬线？
3.正午太阳高度的纬度分布有什么规律？
距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大
赤道正午太阳高度为90°，自赤道向南、北两侧递减
赤道
分析春分日（秋分日）正午太阳高度的分布
2.比较赤道、南北回归线、南北极圈正午太阳高度的大小,得出结论？
探究活动三：
4.正午太阳高度的纬度变化规律
正午太阳高度由太阳直射点所在的纬度向南北两极递减
离太阳直射点越近，太阳高度越大；越远则太阳高度越小。
90°80°70°60°50°40°30°20°10°
南极点 南极圈 南回归线 赤道 北回归线 北极圈 北极点
90°S
66°34′S
23°26′S
23°26′N
66°34′N
90°N
0°N
春秋分日3月21日|9月23日
夏至日6月22日
冬至日12月22日
夏至日
冬至日
冬至日
夏至日
太阳直射时（一年有两次直射，达90°）
太阳直射时（一年有两次直射，达90°）
夏至日
冬至日
春分日、秋分日
冬至日、夏至日
思考：当南京的太阳高度角处在全年最大值时，全球哪些地区的太阳处在全年最小值？
5.正午太阳高度的季节变化规律
6.正午太阳高度角的计算
计算正午太阳高度——正午太阳高度可以按公式 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)
即：纬度相差一度，正午太阳高度角对应相差一度
H=90˚- 纬度差
求纬度差相同半球：大减小不同半球：相加
北京正午太阳高度角的计算
N
S
北京-40°N
春秋分日3月21日|9月23日
北京
H=50°
90°
40°
H北京=90°-|40°-0°|=50°
小试牛刀
北京-40°N
N
S
夏至日6月22日
北京
H=73°26′
90°
16°34′
H北京=90°-|40°-23°26′|=73°26′
小试牛刀
北京正午太阳高度角的计算
N
S
北京-40°N
冬至日12月22日
90°
北京
H=26°34′
63°26′
H北京=90°-|40°+23°26′|=26°34′
小试牛刀
北京正午太阳高度角的计算
65 °
88°26′
41 °34′
65 °
春城昆明（25 °N ，102°E ），求夏至日、冬至日、春秋分日时的正午太阳高度。
巩固训练
公式：H=90°－|当地纬度—直射点的纬度| （南纬取负值代入）
7.正午太阳高度的应用
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。
（1）.判断日影长短及方向
直射点无影子
影子较长
影子更长
太阳高度角较小
太阳高度角是900
太阳高度角更小
日出
北
南
日落
日出
北
南
日落
北半球
南半球
北半球中高纬度 ,正午太阳位于南方，房屋应朝
南半球中高纬度，正午太阳位于北方，房屋应朝
南
北
（2）.确定房屋的朝向 为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
N
100M
乙
位于深圳（22 °N ，119 °E ）高度为100米的甲楼房，欲在乙处建设一栋新楼，如果要保证乙楼房全面采光充分，甲楼的影子正午时分全年不遮挡北楼。两楼的楼间距最小应为多少米？
（3）.确定楼间距
H=90°－|当地纬度—直射点的纬度|
=90°－|22°+23°26′|
=44 °34′
冬至
L=h/tanH
≈100m
小试牛刀
分析题意：即求正午太阳高度最小时甲楼的影子长度步骤一：计算此地一年中最小的正午太阳高度步骤二：利用三角函数计算影长
（4）.太阳能热水器的倾角调整
α
α＋H＝90°(如下图) （ α代表太阳能热水器倾角，H代表正午太阳高度角）
又因H＝90º－当地与太阳直射点的纬度间隔，所以α =当地与太阳直射点的纬度间隔。
思考：南京的你（32°N）一年中如何调节你家的热水器仰角。
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， 使太阳光与受热板之间成直角。
（5）.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
（6）.确定当地的地理纬度 纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
纬度=90°-正午太阳高度
一般情况下，阳坡正午太阳高度相对较大,得到的太阳光热多，阴坡得到的太阳光热少因此在相同高度阳坡温度较高，阴坡温度较低从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度
（7）.判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
南
北
正午太阳高度角
春、秋分日 3月21日与9月23日
西
东
北京-40°N
日出东方日落西方
H=50°
(8)太阳的视运动原理
南
北
正午太阳高度角
夏至日 6月22日前后
西
东
北京-40°N
日出东北日落西北
东北
西北
H=73°26′
南
北
正午太阳高度角
冬至日 12月22日前后
西
东
北京-40°N
日出东南日落西南
H=26°34′
东南
西南
三、四季更替和五带划分
自转
公转
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
昼夜长短的季节变化、太阳高度的季节变化
昼夜长短的纬度变化、太阳高度的纬度变化
四季
五带
（一）四季更替 1.形成原因
2.天文四季
夏季：一年内白昼最长、太阳高度最大的季节。
冬季：一年内白昼最短、太阳高度最小的季节。
春秋：冬夏的过渡
立春（2月4日或5日）
立夏（5月5日或6日）
立秋（8月7日或8日）
立冬（11月7日或8日）
春季
秋季
夏季
冬季
中国以立春、立夏、立秋、立冬为起点划分四季
欧美传统四季（北半球）：以节气中的“二分二至”作为春夏秋冬的开始。
3.气候四季
依据对气温的统计进行划分。
春季：3、4、5月 夏季：6、7、8月秋季：9、10、11月 冬季：12、1、2月
北 回 归 线
南 回 归 线
北 极 圈
南 极 圈
热 带
南 温 带
北 温 带
北寒带
23.6°N
23.6°S
66.4°N
66.4°S
南寒带
天 文 特 征
气 候 特 征
有极昼极夜现象
有太阳直射现象
有极昼极夜现象
无太阳直射 无极昼极夜现象
无太阳直射 无极昼极夜现象
终年炎热
四季分明
四季分明
终年严寒
终年严寒
（二） 五 带 的 划 分
黄赤交角与五带范围的关系
1.黄赤交角的度数=回归线的度数；回归线决定了热带的范围。
2.极圈的度数=90°-黄赤交角的度数=90°-回归线的度数；极圈的度数决定了寒带的范围。
3.若黄赤交角发生变化，太阳直射点的范围发生变化，则回归线和极圈的度数发生变化，热带，温带和寒带的范围也会发生变化。
扩大
扩大
扩大
减小
减小
减小
课堂小结
03
小结
课堂练习
04
福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答1～2题。
1. 遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时 (　　)A．全球昼夜平分 B．南极圈以南地区极昼C．太阳直射20°S D．北半球为夏季2. 济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是 (　　) ①安装高度不变，加长遮阳板　 ②安装高度不变，缩短遮阳板　 ③遮阳板长度不变，降低安装高度　 ④遮阳板长度不变，升高安装高度 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④
B
B
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3～4题。
3. 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
4. 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
D
C
课程结束
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