13地球的运动正午太阳高度的变化四季更替和五带》导学案人教版必修1.docx
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13地球的运动正午太阳高度的变化四季更替和五带》导学案人教版必修1
1.3 地球的运动(正午太阳高度的
变化,四季更替和五带)
1.理解正午太阳高度的变化规律及成因,理解四季的形成原因,了解五带的划分及各带光热状况。
2.能够运用正午太阳高度的变化规律,分析楼间距、太阳能热水器安装等现实生活中的问题。
3.通过对正午太阳高度变化的学习,提高读图分析问题的能力及空间思维能力。
一、正午太阳高度的变化
1.纬度变化
(1)同一时刻:
由① 所在纬度向南、北两侧递减。
(2)夏至日:
由② 向南、北两侧递减。
(3)冬至日:
由③ 向南、北两侧递减。
(4)春秋分日:
由④ 向南、北两极递减。
2.季节变化
(1)同一地点:
离太阳直射点越近,正午太阳高度⑤ 。
(2)北回归线及其以北地区:
⑥ 正午太阳高度最大,⑦ 最小。
(3)南回归线及其以南地区:
⑧ 正午太阳高度最大,⑨ 最小。
(4)南、北回归线之间地区:
每年有⑩ 次直射。
二、四季更替
1.天文四季:
依据
和
的变化。
2.气候四季:
3、4、5月为
季;6、7、8月为
季;9、10、11月为
季;12、1、2月为
季。
3.南半球与北半球季节相反。
三、五带
以南、北回归线和
为界线,把地球表面粗略地分为五个热量带。
五带反映了
从低纬地区向高纬地区减少的规律。
1.什么是正午太阳高度?
它反映了太阳辐射分布的哪个方面?
2.四季特征分明的地区在哪里?
探究一 正午太阳高度的时空变化规律及原因
[互动探究] 1.结合教材图1.23分析夏至日、冬至日、春秋分日全球不同纬度正午太阳高度的变化。
2.据上题分析全球正午太阳高度的空间变化规律。
3.读太阳直射点回归运动图,参考下表,总结同一地点正午太阳高度随季节变化的规律。
直射点
正午太阳高度
北回归线及其以北
赤道至北回归线
赤道至南回归线
南回归线及其以南
①
以赤道为中心向两极递减
①→②
变大
先是增加,至增加到90°,然后减小
变小
②
最大
—
最小
②→③
③
③→④
④
—
④→⑤
⑤
4.阳光下物体的影子会改变,同一物体,影子的大小与光源到物体的距离有关。
同一个地方,一年内正午影长为什么会有变化?
正午影长的这种变化有什么规律?
探究二 正午太阳高度的计算
[互动探究] 某一地区正午太阳高度的大小,决定了该地的太阳辐射量的多少。
为了有效利用太阳辐射,需要知道正午太阳高度的大小。
那么,一个地区的正午太阳高度是否可利用简单的计算方法计算出来呢?
(1)太阳直射点A地地理纬度为β,B地地理纬度为α。
当要求地与太阳直射点在同一半球,且要求地地理纬度大于太阳直射点纬度时,当天B地正午太阳高度H是多少?
(写出计算过程)
(2)当要求地与太阳直射点在同一半球,且要求地地理纬度小于太阳直射点纬度时,当天B地正午太阳高度H是多少?
(写出计算过程)
(3)当要求地与太阳直射点在不同半球时,当天B地正午太阳高度H是多少?
(写出计算过程)
(4)综合
(1)、
(2)、(3)可得,正午太阳高度的计算公式是什么?
右图反映的是我国M、N、P三地二至日正午太阳高度和昼长情况。
读图,回答1~2题。
1.表示夏至日情况的一组是( )。
A.M1、N1B.M2、N2
C.M1、P2D.N1、P2
2.三地纬度由高到低排列正确的是( )。
A.P、M、NB.M、N、P
C.N、M、PD.P、N、M
读某地朝南窗户二分二至日正午阳光入射图,回答3~4题。
3.当阳光如③所示射入窗户时( )。
A.在我国恰好是一年中气温最高的月份
B.北京的正午太阳高度较大
C.地球在公转轨道上接近远日点
D.地球公转的速度较快
4.当阳光如②所示射入窗户时,若此时北京时间为10时,则该地的经度是( )。
A.150°EB.160°EC.105°ED.90°E
答案:
变化,四季更替和五带)
知识体系梳理
①太阳直射点 ②北回归线 ③南回归线 ④赤道 ⑤越大
⑥夏至日 ⑦冬至日 ⑧冬至日 ⑨夏至日 ⑩两
正午太阳高度
昼夜长短
春
夏
秋
冬
南、北极圈
年太阳辐射总量
基础学习交流
1.正午太阳高度指正午时太阳光线与地平面的倾角,是一天中最大的太阳高度,常用H表示。
反映了太阳辐射的强弱。
2.中纬度地区。
中纬度地区一年中正午太阳高度和昼夜长短变化的幅度都较大,一年中得到的太阳光热变化明显。
思维探究与创新
探究一 正午太阳高度的时空变化规律及原因
[互动探究] 1.夏至日时,正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减;冬至日时,正午太阳高度由南回归线向南、北两侧递减;春、秋分日时,正午太阳高度由赤道向南、北两极递减。
2.由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
3.
直射点
正午太阳高度
北回归线及其以北
赤道至北回归线
赤道至南回归线
南回归线及其以南
①
以赤道为中心向两极递减
①→②
变大
先是增加,至增加到90°,然后减小
变小
②
最大
—
最小
②→③
变小
先是增加,至增加到90°,然后减小
变大
③
以赤道为中心向两极递减
③→④
变小
先是增加,至增加到90°,然后减小
变大
续表
直射点
正午太阳高度
北回归线及其以北
赤道至北回归线
赤道至南回归线
南回归线及其以南
④
最小
—
最大
④→⑤
变大
先是增加,至增加到90°,然后减小
变小
⑤
以赤道为中心向两极递减
4.太阳直射点在南、北回归线之间移动,导致一个地方正午太阳高度具有季节变化的特点,致使一年内正午影长发生相应的变化。
物体离直射点越近,影长越短;离直射点越远,影长越长;直射点处影长为零。
[归纳总结] 1.太阳高度和正午太阳高度的含义
太阳高度表示太阳光线与当地地平面的倾角(如下图)。
一日内最大太阳高度,称为正午太阳高度,此时,观测地的地方时为12时。
正午太阳高度反映了太阳辐射强弱状况。
2.正午太阳高度的分布规律
(1)正午太阳高度的空间分布规律
由太阳直射点所在的纬线向南、北两侧递减。
(2)太阳高度时间分布规律
①太阳高度日变化规律
a.极点上,在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天之内基本没有变化,其太阳高度始终约等于太阳直射点的纬度(如图甲)。
b.非极点地区,太阳高度在一日之内是有变化的,一天之内有一个最大值,即当地的正午太阳高度(如图乙)。
②正午太阳高度年变化规律
a.回归线之间:
正午太阳高度最大值为90°,每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(如图丙)。
b.回归线上:
正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳高度最大值(如图丁)。
c.回归线至极点之间:
正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值(如图戊)。
探究二 正午太阳高度的计算
[互动探究]
(1)∠H'=∠1(内错角)
△OBC是直角三角形
∠1=90°-∠2
∠2=∠α-∠β
∴H=90°-(α-β)
(2)∠H'=∠1(内错角)
△OBA是直角三角形
∠1=90°-∠2
∠2=∠β-∠α
∴H=90°-(β-α)
(3)∠H'=∠1(内错角)
△OBC是直角三角形
∠1=90°-(α+β)
∴H=90°-(α+β)
(4)H=90°-|α±β|。
(太阳直射点纬度为β,要求地纬度为α。
当β与α在同一半球时,取减号;当β与α在不同半球时,取加号。
)
[归纳总结] 正午太阳高度的计算
已知一个地点的地理纬度和某日太阳直射点位置,可以求出该地该日的正午太阳高度,其公式为:
H=90°-纬度差(H表示所求地点的正午太阳高度;纬度差是指所求地点的地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值。
如果所求点与直射点在同一半球,纬度差为二者中数值大的减去数值小的;如果不在同一半球,则二者相加)。
例如,根据公式我们可以求出北京(40°N)冬至日和夏至日的正午太阳高度。
冬至日:
H=90°-(40°+23.5°)=26.5°
夏至日:
H=90°-(40°-23.5°)=73.5°
基础智能检测
1.A 2.D
全新视角拓展
3.D 4.A
思维导图构建
①3、4、5 ②6、7、8 ③9、10、11 ④12、1、2 ⑤季节 ⑥南、北回归线 ⑦回归线与极圈 ⑧极圈 ⑨纬度
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