人教版地理選擇性必修1 第一章 地球的運(yùn)動(dòng)第3課時(shí)　地球公轉(zhuǎn)的地理意義(二)-正午太陽高度的變化和

第3課時(shí)地球公轉(zhuǎn)的地理意義(二)——正午太陽高度的變化和

四季五帶的劃分課標(biāo)要求結(jié)合實(shí)例，說明地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。素養(yǎng)解讀1.結(jié)合相關(guān)圖示，運(yùn)用綜合思維理解正午太陽高度的變化規(guī)律及四季、五帶的劃分依據(jù)。2.根據(jù)日常觀察，掌握正午太陽高度的年變化特點(diǎn)、四季的更替特征，提高地理實(shí)踐力。3.根據(jù)相關(guān)資料，運(yùn)用綜合思維理解正午太陽高度的變化在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。逐點(diǎn)探究(一)正午太陽高度的變化

[必備基礎(chǔ)]1．太陽高度(1)概念：是太陽高度角的簡稱，如圖，是太陽光線與_______的交角，即太陽在當(dāng)?shù)氐腳____。(2)特點(diǎn)：在太陽_______上，太陽高度是90°；在_______上，太陽高度是0°。地平面仰角直射點(diǎn)晨昏線2．正午太陽高度：一日內(nèi)_____的太陽高度，反映太陽輻射的_____。3．正午太陽高度的空間(緯度)變化規(guī)律——由太陽直射點(diǎn)所在緯線向南、北兩側(cè)遞減最大強(qiáng)弱(1)夏至日：正午太陽高度由__________向南北兩側(cè)遞減，如圖中____折線所示。(2)冬至日：正午太陽高度由__________向南北兩側(cè)遞減，如圖中____折線所示。(3)春、秋分日：正午太陽高度由______向南北兩側(cè)遞減，如圖中____折線所示。(4)由上述可歸納出，正午太陽高度從太陽_______所在緯度向南北兩側(cè)遞減。北回歸線南回歸線赤道直射點(diǎn)cab節(jié)氣最大值地區(qū)最小值地區(qū)夏至北回歸線及其以北地區(qū)南半球冬至南回歸線及其以南地區(qū)北半球春分、秋分赤道極點(diǎn)4．正午太陽高度的時(shí)間(季節(jié))變化規(guī)律(以北半球?yàn)槔?[微點(diǎn)撥]

(1)若某地太陽高度為90°，則說明此時(shí)的該地地方時(shí)為正午12時(shí)，該地點(diǎn)為太陽直射點(diǎn)。(2)當(dāng)某地的正午太陽高度達(dá)到一年中最大時(shí)，并不一定是該地晝最長的時(shí)候。北回歸線及其以北地區(qū)一年有一次最大值(6月22日前后)，一次最小值(12月22日前后)南回歸線及其以南地區(qū)一年有一次最大值(12月22日前后)，一次最小值(6月22日前后)南、北回歸線之間(除赤道外)一年有兩次最大值(太陽直射時(shí)最大)，一次最小值(南半球出現(xiàn)在6月22日前后，北半球出現(xiàn)在12月22日前后)[關(guān)鍵能力]1．正午太陽高度的變化規(guī)律(1)正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律赤道地區(qū)一年有兩次最大值(春分、秋分)，兩次最小值(夏至、冬至)遞變規(guī)律來增去減(直射點(diǎn)向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小)續(xù)表南、北回歸線之間緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上為23°26′，回歸線上為46°52′回歸線至極圈之間各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52′)極圈以內(nèi)地區(qū)緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52′減小至23°26′)，極圈上為46°52′，極點(diǎn)上為23°26′(2)正午太陽高度的年變化規(guī)律(3)正午太陽高度的變化幅度①赤道地區(qū)和南、北兩極地區(qū)的年正午太陽高度最大差值均為23°26′。②0°到南、北緯23°26′之間的地區(qū)(或熱帶地區(qū))，年正午太陽高度最大差值從23°26′增大到46°52′。③南、北緯23°26′到南、北緯66°34′之間的地區(qū)(或南北溫帶)，年正午太陽高度最大差值均為46°52′。④南、北緯66°34′至極點(diǎn)之間的地區(qū)(或南北寒帶)，年正午太陽高度最大差值從46°52′減小到23°26′。2．正午太陽高度的計(jì)算方法公式：H＝90°－兩點(diǎn)緯度差。說明：“兩點(diǎn)”指觀測(cè)點(diǎn)、太陽直射點(diǎn)。若兩點(diǎn)同在北(南)半球，兩點(diǎn)緯度差為大數(shù)減去小數(shù)；若兩點(diǎn)分屬于南北半球，兩點(diǎn)緯度差為兩點(diǎn)的緯度之和。如下圖所示：當(dāng)太陽直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，A點(diǎn)(40°N)正午太陽高度是：HA＝90°－AB緯度差＝90°－(40°－10°)＝60°。當(dāng)太陽直射B點(diǎn)(10°N)時(shí)，C點(diǎn)(23°26′S)正午太陽高度是：HC＝90°－BC緯度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。3．正午太陽高度的應(yīng)用(1)確定地方時(shí)當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中的最大值時(shí)，此時(shí)日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。(2)確定房屋的朝向在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北(3)判斷日影長短及方向(4)推斷樓間距一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓間距較??；緯度較高的地區(qū)，樓間距較大。為了保證一樓全年都有陽光照射，北回歸線以北地區(qū)建造樓房時(shí)，兩樓之間的最短距離應(yīng)大于L＝h·cotH(H：冬至日正午太陽高度)。(5)確定太陽能熱水器集熱板的安裝角度和不同季節(jié)的調(diào)節(jié)角度①太陽能熱水器集熱板與地面的夾角：為了最大限度地利用太陽能資源，太陽能集熱板與地面之間的夾角(α)最好等于該地與太陽直射點(diǎn)所在地的緯度差，或者說和當(dāng)天正午太陽高度角(H)互余，如圖：南、北回歸線之間的地區(qū)年變化幅度ΔH＝23°26′＋當(dāng)?shù)鼐暥然貧w線與極圈之間的地區(qū)年變化幅度恒為46°52′極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū)年變化幅度從46°52′逐漸降低到23°26′②一年內(nèi)調(diào)整的幅度：正午太陽高度的變化幅度[學(xué)科素養(yǎng)]2004年，住在合肥市中心司法廳宿舍樓的老干部們發(fā)現(xiàn)，安徽某房地產(chǎn)有限公司打算在30米遠(yuǎn)處建一棟31層的高樓，這樓一旦建成，身為近鄰的老人們幾乎就要“不見天日”了。趁著高層還未動(dòng)工，20位老人聯(lián)名向合肥市規(guī)劃委員會(huì)請(qǐng)求重新規(guī)劃。經(jīng)過居民反映、專家測(cè)算、規(guī)劃局論證，結(jié)合《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)城市居住區(qū)規(guī)劃》中“大城市住宅日照標(biāo)準(zhǔn)為大寒日≥2小時(shí)，冬至日≥1小時(shí)，老年人居住的建筑不應(yīng)低于冬至日日照2小時(shí)”的要求，合肥市規(guī)劃委員會(huì)最終撤銷了這一尚未破土動(dòng)工的項(xiàng)目。[思考探究]1．在我國的大部分地區(qū)，樓高一定的情況下，室內(nèi)的采光狀況與樓間距有何關(guān)系？2．我國制定的《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)城市居住區(qū)規(guī)劃》中對(duì)住宅接受日照時(shí)間的最低標(biāo)準(zhǔn)，為什么要以冬至日來衡量？3．在北京購買商品住宅時(shí)，如果想驗(yàn)證開發(fā)商關(guān)于“全年都可見到陽光”的銷售宣傳語的真實(shí)性，我們應(yīng)選擇在什么時(shí)間去看房？提示：我國大部分地區(qū)都位于北回歸線以北，樓高一定的情況下南北方向上的樓間距越小，室內(nèi)采光時(shí)間越短；反之則越長。提示：冬至日時(shí)我國各地的正午太陽高度達(dá)到一年中的最小值。提示：選擇在冬至前后去看房。[訓(xùn)練評(píng)價(jià)]

下圖為甲、乙兩地10～12月正午太陽高度折線圖。讀圖完成1～2題。1．有關(guān)甲、乙兩地位置的描述，圖示時(shí)期正確的是

(

)A．甲地位于北半球溫帶

B．乙地位于南半球溫帶C．甲地位于南半球熱帶

D．乙地位于北半球熱帶2．圖示時(shí)期

(

)A．甲地正午太陽高度不斷減小B．兩地正午太陽高度之差先減后增C．兩地白晝長度差值先增后減D．乙地白晝時(shí)長先縮短后延長解析：第1題，據(jù)題干知，該圖為10～12月正午太陽高度變化圖，該時(shí)期為太陽直射南半球且向南移動(dòng)時(shí)期，據(jù)圖可知，乙地正午太陽高度有最大90°，說明乙地位于赤道和南回歸線之間，為南半球熱帶地區(qū)，B、D均錯(cuò)誤；甲地該期間正午太陽高度一直減小，至冬至日為最小，后開始變大，可判斷甲位于北半球溫帶，A正確，C錯(cuò)。第2題，據(jù)圖可知，甲地正午太陽高度先減小后增大，A錯(cuò)誤；兩地正午太陽高度之差先增后減，B錯(cuò)誤；兩地白晝長度差值先增后減，C正確；乙地白晝時(shí)長先延長后縮短，D錯(cuò)誤。答案：1.A

2.C

太陽能是目前世界上可開發(fā)的最大能源，可以源源不斷地加以利用，是最清潔的能源之一，太陽能熱水器就是目前人們常見的利用方式之一。下圖為龍巖市(約25°N)太陽能熱水器安裝示意圖，據(jù)材料和圖完成3～4題。3．龍巖市冬至日的正午太陽高度是

(

)A．18°34′

B．23°26′C．48°26′

D．41°34′4．從冬至到夏至，龍巖市居民為使太陽能熱水器達(dá)到最佳集熱效果，滑動(dòng)支架應(yīng)

(

)A．先升后降

B．先降后升C．不斷升高

D．不斷降低解析：第3題，冬至日太陽直射23°26′S。據(jù)材料可知龍巖市的緯度約25°N，據(jù)正午太陽高度的計(jì)算公式：H＝90°－緯度差＝90°－(23°26′＋25°)＝41°34′。第4題，據(jù)圖可知，集熱板的傾角與正午太陽高度角互余。結(jié)合正午太陽高度的計(jì)算公式可推出傾角等于緯度差。因此從冬至到夏至，緯度差越來越小，因此龍巖市居民為使太陽能熱水器達(dá)到最佳集熱效果，滑動(dòng)支架應(yīng)不斷降低。答案：3.D

4.D5．閱讀材料，回答問題。海口市(110°E,20°N)某學(xué)校地理興趣小組在平地上利用立竿測(cè)影的方法，完成下列四項(xiàng)探究任務(wù)：確定當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)的北京時(shí)間；觀測(cè)竿影長度及方向的日變化和年變化；觀測(cè)太陽高度角的日變化和年變化；計(jì)算可調(diào)節(jié)式太陽能集熱板在不同時(shí)間與地面的夾角度數(shù)。右圖示意該小組繪制的連續(xù)一年的竿影長度及朝向變化。(1)興趣小組觀測(cè)到竿影位于正北時(shí)，北京時(shí)間為________。(2)12月22日即將日落時(shí)，立竿影子朝向______方位。(3)圖中反映6月22日竿影長度的點(diǎn)是______，④處的竿影長度大致反映的是________日(填節(jié)氣)。(4)興趣小組于5月26日第一次觀察到該地立竿無影的現(xiàn)象，則下一次觀測(cè)到立竿無影的日期大約是________前后。(5)太陽能熱水器集熱板與地面的夾角可調(diào)節(jié)。為使集熱效率達(dá)到最高，應(yīng)保持正午太陽光與集熱板垂直，若當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨葹镠，則集熱板與地面的夾角應(yīng)為90°－H，如下圖所示。12月22日，該地可調(diào)節(jié)式太陽能集熱板與地面的夾角度數(shù)為_________。解析：第(1)題，興趣小組觀測(cè)到竿影位于正北時(shí)，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)為12時(shí)，經(jīng)計(jì)算可得，此時(shí)北京時(shí)間為12：40。第(2)題，12月22日，太陽直射點(diǎn)位于南回歸線上，海口當(dāng)?shù)厝粘鰱|南，日落西南。所以即將日落時(shí)，立桿影子朝向東北方位。第(3)題，6月22日，太陽直射點(diǎn)23°26′N，海口的緯度為20°N，此時(shí)正午太陽位于當(dāng)?shù)氐恼狈?，竿影朝向南方。同時(shí)，該日過后太陽直射點(diǎn)向南移動(dòng)，?？谡缣柛叨冉窍仍龃蠛鬁p小，竿影長度先變短后變長，竿影朝向逐漸由朝向南方轉(zhuǎn)為朝向北方。綜上可知，圖中反映6月22日竿影長度的點(diǎn)是①；圖中①表示夏至，③位置竿影最長，表示冬至，所以②表示秋分，④表示春分，④處的竿影長度大致反映的是春分日前后。第(4)題，5月26日第一次觀察到該地立竿無影的現(xiàn)象，表明5月26日太陽直射，下一次觀測(cè)到立竿無影的日期與5月26日關(guān)于夏至日對(duì)稱，大約在7月19日左右。第(5)題，12月22日，太陽直射點(diǎn)位于南回歸線上，?？诋?dāng)?shù)卦撊盏恼缣柛叨冉菫镠＝90°－(23°26′＋20°)，集熱板與地面的夾角應(yīng)為90°－H，所以該地可調(diào)節(jié)式太陽能集熱板與地面的夾角度數(shù)為43°26′。答案：(1)12時(shí)40分(2)東北(3)①春分(4)7月19日(前后誤差不超過兩天即可)

(5)43°26′逐點(diǎn)探究(二)四季與五帶的劃分

[必備基礎(chǔ)]

1．四季更替(1)成因類型天文四季氣候四季(北溫帶)范圍春季過渡季節(jié)3、4、5月夏季白晝_____、正午太陽高度_____的季節(jié)6、7、8月秋季過渡季節(jié)9、10、11月冬季白晝_____、正午太陽高度_____的季節(jié)12、1、2月(2)劃分最長最高最短最低2．五帶劃分(1)劃分依據(jù)：太陽輻射從低緯度向高緯度呈有規(guī)律遞減。(2)五帶的劃分[微點(diǎn)撥](1)四季和五帶都是描述太陽輻射熱量在地球上的分布，但是四季描述的是熱量在時(shí)間上的分布規(guī)律，五帶描述的是熱量在空間上的分布規(guī)律。(2)四季更替最明顯的是溫帶；熱帶地區(qū)有陽光直射現(xiàn)象，長夏無冬；寒帶地區(qū)有極晝極夜現(xiàn)象，長冬無夏，四季更替不明顯。[學(xué)科素養(yǎng)]“天地有大美而不言，四時(shí)有明法而不議，萬物有成理而不說?！碧斓氐拇竺?、四時(shí)的序列、萬物的枯榮，都是自然的偉力所致，非人為所能改變。西方人只有春夏秋冬，中國人卻通過觀察自然現(xiàn)象發(fā)明了二十四節(jié)氣，從驚蟄到芒種，從霜降到大雪，24個(gè)如詩如畫的名字串起了我們與眾不同的四季。[思考探究]1．分析四季的成因是什么？我國與眾不同的四季是如何劃分的？提示：四季的形成與正午太陽高度和晝夜長短的變化有關(guān)。我國的四季與歐美四季的劃分有明顯不同，是以二十四節(jié)氣為基礎(chǔ)劃分的。2．判斷北半球四季更替最明顯的地區(qū)在哪里？3．如今在寒冬臘月來臨之前，許多東北的老人愿意到海南三亞過冬，主要原因是什么？

提示：北半球中緯度地區(qū)正午太陽高度變化幅度最大，晝夜長短變化也

較大，且同時(shí)達(dá)到極值，獲得的太陽熱量變化最大，成為四季更替最明顯的地區(qū)。提示：海南三亞緯度較低，屬于熱帶，冬季時(shí)氣溫較高。[訓(xùn)練評(píng)價(jià)]

讀五帶分布圖，完成1～2題。1．下列地區(qū)四季變化最明顯的是

(

)A．熱帶 B．北溫帶C．北寒帶

D．低緯度地區(qū)2．假設(shè)黃赤交角為30°時(shí)，則地球上

(

)A．寒帶的范圍變大

B．溫帶的范圍變大C．熱帶的范圍變小

D．寒帶的范圍變小解析：第1題，熱帶地區(qū)終年正午太陽高度大，氣溫高，全年皆夏，四季變化不明顯；位于南、北兩極地區(qū)的寒帶終年正午太陽高度小，氣溫低，全年皆冬，四季變化不明顯；只有位于中緯度地區(qū)的南、北溫帶，一年中冬、夏季正午太陽高度和晝夜長短變化大，氣溫變化大，因而季節(jié)更替最明顯。第2題，黃赤交角的大小對(duì)五帶劃分影響很大。當(dāng)黃赤交角為30°時(shí)，熱帶的范圍變?yōu)閺某嗟赖侥媳本?0°。如果熱帶的緯度范圍變?yōu)槌嗟赖侥稀⒈本?0°，那么寒帶的緯度范圍就為南、北緯60°到南、北緯90°。由此可知，黃赤交角變大，則熱帶、寒帶范圍變大，溫帶范圍變小。答案：1.B

2.A

下圖為我國北京、廣州、武漢、哈爾濱四個(gè)城市的季節(jié)分配示意圖，讀圖回答3～4題。3．圖示季節(jié)分配自上而下依次為

(

)A．北京、廣州、武漢、哈爾濱B．北京、武漢、哈爾濱、廣州C．廣州、武漢、哈爾濱、北京D．廣州、北京、哈爾濱、武漢4．下列關(guān)于季節(jié)更替的敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．低緯度地區(qū)季節(jié)更替不明顯B．中緯度地區(qū)季節(jié)更替明顯C．高緯度地區(qū)季節(jié)更替明顯D．季節(jié)更替取決于晝夜長短和正午太陽高度的季節(jié)變化解析：第3題，緯度越低的地區(qū)熱量越充足，夏季時(shí)間應(yīng)越長，故夏季時(shí)間由長到短的順序?yàn)榫暥扔傻偷礁叩捻樞颍Y(jié)合選項(xiàng)可知，D項(xiàng)正確。第4題，低緯度地區(qū)由于接受太陽輻射較多，熱量變化較小，故季節(jié)變化不明顯，故A項(xiàng)正確；中緯度地區(qū)不同地區(qū)熱量差異明顯，季節(jié)性較強(qiáng)，故B項(xiàng)正確；高緯度地區(qū)接受太陽輻射較少，溫度較低，季節(jié)變化不明顯，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；季節(jié)更替取決于晝夜長短和正午太陽高度的變化，故D項(xiàng)正確。故選C。答案：3.D

4.C

[體系構(gòu)建][學(xué)以致用]1．暑假時(shí)，小明來到北京，參觀仰慕已久的清華大學(xué)校園，在清華大學(xué)校園中看到了古老的計(jì)時(shí)設(shè)施——日晷。他看到日晷上銘刻著“行勝于言”四字，導(dǎo)游介紹說這是清華人的理念，也是中國人的價(jià)值觀。日晷由晷針