第三节地球的自转及意义(下).ppt

昼夜长短和正午太阳高度的变化昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带的划分四季更替和五带的划分探究问题探究问题1读图回答：读图回答：4、哪个纬度昼长最长？、哪个纬度昼长最长？ 哪个纬度昼长最短？哪个纬度昼长最短？5、昼长的纬度分布、昼长的纬度分布有什么规律有什么规律从北极圈向南到南极圈昼长越来越短，北极圈及其以北为极昼，南极圈从北极圈向南到南极圈昼长越来越短，北极圈及其以北为极昼，南极圈及其以南为极夜及其以南为极夜1、太阳直射哪个纬度？、太阳直射哪个纬度？2、此时是什么节气？日期是多少？、此时是什么节气？日期是多少？6、太阳直射点与、太阳直射点与昼夜长短状况的关系昼夜长短状况的关系3、北半球的昼夜长短情况、北半球的昼夜长短情况,南半球的昼夜长短南半球的昼夜长短情况情况, 赤道昼夜长短情况赤道昼夜长短情况直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼长越长直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼长越长(另一半球反之另一半球反之)北半球昼长夜短，北半球昼长为一年中最北半球昼长夜短，北半球昼长为一年中最长；长；南半球昼短夜长南半球昼短夜长赤道昼夜等长赤道昼夜等长探究问题探究问题2读图回答：读图回答：太阳直射太阳直射 0北半球的春分日或秋分日，日北半球的春分日或秋分日，日期为期为3月月21日或日或9月月23日前后日前后北半球昼夜等长，南半球昼夜北半球昼夜等长，南半球昼夜等长等长 ,赤道昼夜等长赤道昼夜等长太阳直射赤道，全球昼夜等长太阳直射赤道，全球昼夜等长1、太阳直射哪个纬度、太阳直射哪个纬度？2、此时是什么节气？日期、此时是什么节气？日期是多少？是多少？3、北半球的昼夜长短情况、北半球的昼夜长短情况 南半球的昼夜长短情况南半球的昼夜长短情况 赤道昼夜长短情况？赤道昼夜长短情况？4、太阳直射点与、太阳直射点与昼夜长短状况的关系昼夜长短状况的关系1.太阳直射太阳直射2326S2.北半球的冬至日，日期为北半球的冬至日，日期为12月月22日前后日前后3.北半球昼短夜长，北半球的昼长为一年中最小；南半球昼长夜短北半球昼短夜长，北半球的昼长为一年中最小；南半球昼长夜短,赤道昼夜等长赤道昼夜等长探究问题探究问题31太阳直射哪个纬度？太阳直射哪个纬度？2此时是什么节气此时是什么节气?日期是多少日期是多少3北半球的昼夜长短情况北半球的昼夜长短情况 南半球的昼夜长短情况南半球的昼夜长短情况 赤道昼夜长短情况？赤道昼夜长短情况？4哪个纬度昼长最长？哪个纬度昼长最长？ 哪个纬度昼长最短？哪个纬度昼长最短？5昼长的纬度分布有什么规律昼长的纬度分布有什么规律6太阳直射点与昼夜长短状况的关系太阳直射点与昼夜长短状况的关系4.南极圈及其以南地区昼长最长（极昼现象）北极圈及其以北地区昼最短（极夜南极圈及其以南地区昼长最长（极昼现象）北极圈及其以北地区昼最短（极夜现象）现象）5.从南极圈向北到北极圈昼长越来越短，北极圈及其以北地区为极夜，南极圈及从南极圈向北到北极圈昼长越来越短，北极圈及其以北地区为极夜，南极圈及其以南地区为极昼。其以南地区为极昼。6.直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼长越长直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼长越长(另一半球反之另一半球反之)春、秋分春、秋分夏夏 至至冬冬 至至直射点直射点位位 置置北半球北半球赤赤 道道南半球南半球昼夜平分昼夜平分昼夜平分昼夜平分昼夜平分昼夜平分昼长夜短，越昼长夜短，越往北白昼越长往北白昼越长昼夜平分昼夜平分昼夜平分昼夜平分昼短夜长，越昼短夜长，越往南白昼越短往南白昼越短昼短夜长，越昼短夜长，越往北白昼越短往北白昼越短昼长夜短，越昼长夜短，越往南白昼越长往南白昼越长3.太阳直射点的移动与昼夜长短的变化 冬至秋分太阳直射点向南移动太阳直射点向南移动北半球昼渐短夜渐长北半球昼渐短夜渐长太阳直射点向南移动太阳直射点向南移动北半球昼渐短夜渐长北半球昼渐短夜渐长 秋分 夏至北半球昼渐长夜渐北半球昼渐长夜渐短短 太阳直射点向北移动太阳直射点向北移动春分 冬至太阳直射点向北移动太阳直射点向北移动北半球昼渐长夜渐北半球昼渐长夜渐短短 夏至春分（直射北半球）（直射北半球） （北半球昼长夜短）（北半球昼长夜短）（直射北半球）（直射北半球） （北半球昼长夜短）（北半球昼长夜短）（直射南半球）（直射南半球）（ 北半球昼短夜长）北半球昼短夜长）（直射南半球）（直射南半球）（ 北半球昼短夜长）北半球昼短夜长）夏至日北半球昼长最长，夜长最短，南半球反之夏至日北半球昼长最长，夜长最短，南半球反之冬至日南半球昼长最长，夜长最短，北半球反之冬至日南半球昼长最长，夜长最短，北半球反之规律总结规律总结v1请指出上图分别大约为什么日期？判断的理由？太请指出上图分别大约为什么日期？判断的理由？太阳射点在哪里？阳射点在哪里？v2 下列城市中，下列城市中，6月月22日前后，白昼最短的是：日前后，白昼最短的是：A哈尔滨哈尔滨 B北京北京 C武汉武汉 D广州广州3.下列节日中，上海白昼时间最长的是下列节日中，上海白昼时间最长的是 A. 国际妇女节国际妇女节 B. 国际劳动节国际劳动节 C. 国际儿童节国际儿童节 D. 中国教师节中国教师节v4地球上一年内昼夜变化最大的地区是：地球上一年内昼夜变化最大的地区是：A赤道地区赤道地区 B南北回归线之间的地区南北回归线之间的地区vC回归线与极圈之间的地区回归线与极圈之间的地区 D南北极圈以内的地区南北极圈以内的地区12月月22日日6月月22日日DCD昼夜长短的计算昼夜长短的计算1、昼夜长短的变化规律、昼夜长短的变化规律夜长：夜长：昼长昼长:昼弧所跨的经度数昼弧所跨的经度数*4分钟分钟夜弧所跨的经度数夜弧所跨的经度数*4分钟分钟N昼弧昼弧夜弧夜弧昼长昼弧昼长昼弧/15（小时）（小时）日落时间日落时间-日出时间日出时间（日落（日落12）2（12日出）日出） 2太阳高度角：太阳高度角： 太阳光线对于地平面的倾角太阳光线对于地平面的倾角h地平面地平面 当地正午当地正午(地方时地方时12点点)时的太阳高度。时的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳高度。也是当地一天中最大的太阳高度。正午太阳高度正午太阳高度:注注：这里是地方时不：这里是地方时不是区时例如：谷城的是区时例如：谷城的正午太阳高度角是指正午太阳高度角是指谷城地方时为谷城地方时为12点是点是的太阳高度角不是北的太阳高度角不是北京时间京时间12点点 H12点点太阳直射点太阳直射点H12点点太阳直射点太阳直射点ABBA H=90 当当直射点和所求地点直射点和所求地点在同在同一半球取减号一半球取减号两地在不同半球取加号两地在不同半球取加号：（同异（同异 ）所求地和直射地所求地和直射地的纬度差的纬度差一、正午太阳高度的计算一、正午太阳高度的计算完成活动题：完成活动题：地点地点纬度纬度正午太阳高度正午太阳高度夏至日夏至日春分、春分、秋分日秋分日冬至日冬至日成都成都31N北京北京40N孟买孟买20N基多基多0惠灵顿惠灵顿40S822659353473265026345073342626862670 4634662666349020 例例1：已知夏至日某地正午太阳高度是：已知夏至日某地正午太阳高度是70， 求该地的纬度。求该地的纬度。S 20 43.5 N3.5 N23.5 N0 纬度差为纬度差为20N 冬至日：正午太冬至日：正午太阳高度由阳高度由 向南向南北两侧递减。如图北两侧递减。如图1-21-2中中折线所示。折线所示。( (一一) ) 空间（纬度）变化规律。空间（纬度）变化规律。 夏至日：正午太阳高度由夏至日：正午太阳高度由 向南北两侧向南北两侧递减。图中折线所示。递减。图中折线所示。春秋分日：正午太春秋分日：正午太阳高度由阳高度由向南北向南北两侧递减。如下图中两侧递减。如下图中折线所示。折线所示。北回归线北回归线D D南回归线南回归线C C赤道赤道E E二、正午太阳高度的分布规律二、正午太阳高度的分布规律 正午太阳高度最大值为正午太阳高度最大值为 ，全年有全年有次太阳直射现象（如下图次太阳直射现象（如下图所示）所示） ； 正午太阳高度的最大值为正午太阳高度的最大值为 ，全年有，全年有次太阳直射现象（如下图次太阳直射现象（如下图所示）所示） ； 正午太阳高度最大值正午太阳高度最大值，全年，全年太阳直射现象。一年中有太阳直射现象。一年中有个正午太阳高个正午太阳高度最大值。如下图度最大值。如下图所示所示。回归线之间的地区：回归线之间的地区：回归线上：回归线上：回归线至极点之间的地区：回归线至极点之间的地区：( (二二) ) 正午太阳高度的时间（季节）变化规律。正午太阳高度的时间（季节）变化规律。同一天，以太阳直射点为中心对称的两点正午同一天，以太阳直射点为中心对称的两点正午太阳高度相等太阳高度相等 在太阳直射点上，太阳高度是在太阳直射点上，太阳高度是90；正午；正午太太 阳高度由太阳直射点起向南北两侧依次减；阳高度由太阳直射点起向南北两侧依次减； 距直射点越近正午太阳高度越大，越远越距直射点越近正午太阳高度越大，越远越小小极点的正午太阳高度极点的正午太阳高度 =该日直射点的纬度该日直射点的纬度正午太阳高度纬度分布规律正午太阳高度纬度分布规律1 1、比较谷城、比较谷城5 5月月1 1日、日、9 9月月1 1日的正午太阳高度的大小。日的正午太阳高度的大小。 故故5月月1日日9月月1日日 2 2、分析谷城全年的正午太阳高度的变化情况。、分析谷城全年的正午太阳高度的变化情况。与与6 6月月2222日的日期差：日的日期差：5 5月月1 1日日9 9月月1 1日日夏至时正午太阳高度角最大，此时距直射点最近夏至时正午太阳高度角最大，此时距直射点最近冬至时正午太阳高度角最小，此时距直射点最远冬至时正午太阳高度角最小，此时距直射点最远从夏至到冬至：谷城的正午太阳高度角由最大变到最小从夏至到冬至：谷城的正午太阳高度角由最大变到最小由冬至到次年的夏至：正午太阳高度角由最小变到最大由冬至到次年的夏至：正午太阳高度角由最小变到最大1. 1. 确定时间：当某地太阳高度达到一天中的最确定时间：当某地太阳高度达到一天中的最 大值时，此时日影最短，当地地方时为大值时，此时日影最短，当地地方时为1212时。时。三、正午太阳高度时空变化规律的应用三、正午太阳高度时空变化规律的应用4.4.计算热水器安装角度：安装倾角纬度差计算热水器安装角度：安装倾角纬度差( (即当即当地纬度和太阳直射点纬度的差值地纬度和太阳直射点纬度的差值) )3.3.确定两楼间距、房屋朝向：北回归线以北的地确定两楼间距、房屋朝向：北回归线以北的地区，正午太阳位区，正午太阳位 于南方，房屋朝南；在南回于南方，房屋朝南；在南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 2.根据正午太阳高度定位，进而判断该地区地根据正午太阳高度定位，进而判断该地区地 特征。特征。某地太阳高度达一天中最大值时，当地的地方时是某地太阳高度达一天中最大值时，当地的地方时是12时时 图为我国西藏某地图为我国西藏某地6月月22日太阳高度的日变化示意图日太阳高度的日变化示意图（未考虑海拔等因素）。回答：（未考虑海拔等因素）。回答：例例1. 该地的地理坐标为（该地的地理坐标为（ ）A.30N，90EB.1652N，105EC.2326N，120ED.3652N，150EA（2 2）判断日影长短及方向）判断日影长短及方向南回归线以南的地区，正午的日影南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南全年朝向正南（南极（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日最短点除外），夏至日日影最长，冬至日最短 北回归线以北的地区，正午的日影北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北全年朝向正北（北极（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日最短。点除外），冬至日日影最长，夏至日最短。正午太阳高度越大，日影越短正午太阳高度越大，日影越短;反之，日影越长。反之，日影越长。南北回归线之间的地区，正午日影南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至夏至日朝向正南，冬至日朝向正北日朝向正北直射时日影最短（等于直射时日影最短（等于0）30影子长度影子长度影子长短问题影子长短问题结论：结论：太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长 太阳的朝向和影子的朝向总是相反的。太阳的朝向和影子的朝向总是相反的。影子长度影子长度602m2m 例例. .某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成某地一幢楼，冬至日正午影长与楼高相等，据此完成 下列各题。下列各题。 该地正午太阳高度是该地正午太阳高度是-（ ） A.23A.2326 B.6626 B.6634 C.9034 C.90 D.45 D.45 该地的纬度是该地的纬度是- - -（ ） 232326N 26N 212134N 34N 252526S 26S 68 6826S26S A. A. B. B. C. C. D. D.D DD D（3）计算楼间距）计算楼间距 楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光，如下图产生的影子不能挡住后一幢楼的采光，如下图 正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般地的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。 结论：楼间距要大于或等于南楼的最长影长，结论：楼间距要大于或等于南楼的最长影长，也就是当该地的正午太阳高度最小时来算。也就是当该地的正午太阳高度最小时来算。一般来说，纬一般来说，纬度越低，楼距度越低，楼距越短；纬度越越短；纬度越高，楼距越大高，楼距越大例5.近年来，我国房地产业发展迅速，房地产开发商在某城市（ 36363434 N N）建造的两幢商品住宅楼。一居民购买了位于北楼一层的一套房子，要使北楼终年阳光不被挡住，两楼之间的楼距至少应为多少米？北楼北楼南楼南楼3030米米L约约51米米位于北纬位于北纬36.536.5的某疗养院，计算在一的某疗养院，计算在一幢幢2020米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。（1 1）新楼至少要距原楼多少米？）新楼至少要距原楼多少米？（2 2）若黄赤交角变为）若黄赤交角变为2525，两楼之间的距离将应如何变化，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采才能保证各楼层均有较好的采光？光？34.6 m34.6 m间隔应增大间隔应增大解题思路：为保证新楼的每一层一年四季都能晒到太阳，则两解题思路：为保证新楼的每一层一年四季都能晒到太阳，则两楼的间距应大于等于南楼的最大影长，即冬至日的影长楼的间距应大于等于南楼的最大影长，即冬至日的影长解题思路：黄赤交角增大则该解题思路：黄赤交角增大则该地冬至日的正午太阳高度将变小地冬至日的正午太阳高度将变小使太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直。使太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直。 a=90H（H为当地当时的正午太阳高度角）为当地当时的正午太阳高度角）集热板集热板（4 4）计算热水器的安装角度）计算热水器的安装角度例题例题：在一东西向的楼房顶部在一东西向的楼房顶部安装一太阳能热水器，请问：安装一太阳能热水器，请问： 在月日这一天，太阳能热在月日这一天，太阳能热水器真空管平面与楼房顶部的倾角最佳值水器真空管平面与楼房顶部的倾角最佳值应为多少？应为多少？为了充分利用太阳能，尽可能使一为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，集年内正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面夹角的调整幅度约为（）热板与地面夹角的调整幅度约为（） C63 26【例题【例题6】如下面的图】如下面的图410，假设某地（，假设某地（80E，40N）安）安装一台太阳能热水器，为了获得最多太阳光能，提高利用效装一台太阳能热水器，为了获得最多太阳光能，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整倾角，那么日照图率，需要根据太阳高度的变化随季节调整倾角，那么日照图与热水器安置方式搭配最合理的是与热水器安置方式搭配最合理的是【审题】太阳能热水器利用的实质是【审题】太阳能热水器利用的实质是热水器倾角与正午太阳高度角之和为热水器倾角与正午太阳高度角之和为9090【解题】推理如下：设太阳能热水器【解题】推理如下：设太阳能热水器与地面的交角为与地面的交角为 H=90 H=90-L-L（L L为当地与直射点的纬为当地与直射点的纬度差）度差） +H+H=90=90 得到：得到：=L=L 计算：计算：A A项中光照图为夏至日，项中光照图为夏至日，=L=40=L=40-23-2326=1626=163434 B B项中光照图为冬至日，项中光照图为冬至日，=L=40=L=40+23+2326=6326=632626 C C和和D D项均为二分日，项均为二分日，=L=40=L=40【答案【答案】ACAC90 W90E90W6634 N6634S01 1该日太阳直射点的纬度是该日太阳直射点的纬度是 ，出现极夜现象的纬度范围大致，出现极夜现象的纬度范围大致是是 。 2 2此时，此时，90900 0E E的区时是的区时是 月月 日日 时，北京时间是时，北京时间是 时。时。3 3此时，赤道与晨昏线相交点的经度分别为：此时，赤道与晨昏线相交点的经度分别为： A A45450 0W W，1351350 0W W B B1351350 0E E，45450 0W W C C60600 0E E，1201200 0W W D D0 00 0，1801800 02004年上海卷年上海卷北极圈及以北出现极夜北极圈及以北出现极夜1222122326S1412 006 00晨线晨线 比比90E偏西偏西6个个小时，也就是偏西小时，也就是偏西90，应为，应为0经度经度 洛阳（洛阳（3535N N，112112E E）一学生对太阳能热水器进）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图），把热水器装在一个大玻璃箱中，行了改造（如图），把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答并将支架改造成活动方式。据此回答: :19月月23日，为使热水器有最日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（吸热面与地面的夹角为（ ） A2326 B35 C6634 D55B 四季的更替四季的更替v我们根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四我们根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四季。这种划分称为天文四季，与各地实际气候的递变季。这种划分称为天文四季，与各地实际气候的递变不一定符合，为了使季节划分与气候相符合，现在北不一定符合，为了使季节划分与气候相符合，现在北温带许多国家一般把温带许多国家一般把3、4、5三个月划分为春季；三个月划分为春季；6、7、8三个月划分为夏季；三个月划分为夏季；9、10、11三个月划分为秋三个月划分为秋季；季；12、1、2三个月划分为冬季。这称为气候四季。三个月划分为冬季。这称为气候四季。v我国传统四季：以我国传统四季：以24节气中的立春、立夏、立秋、立节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季冬为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产。节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产。v西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。天文四季晚一个半月。v南北半球季节相反南北半球季节相反五带的范围五带的范围赤 道0023026230266603466034北北 回回 归归 线线南 回 归 线北北 极极 圈圈南南 极极 圈圈900900热热 带带北温带北温带南温带北寒带北寒带南寒带南寒带有太阳直有太阳直射现象射现象既无太阳直既无太阳直射射 又无极又无极昼极夜现象昼极夜现象既无太阳直既无太阳直射射 又无极又无极昼极夜现象昼极夜现象有极昼极夜现象有极昼极夜现象有极昼极夜现象有极昼极夜现象终年炎热终年炎热四季分明四季分明终年严寒终年严寒四季分明四季分明终年严寒终年严寒天文特征天文特征 气候特征气候特征v当黄赤交角变大时：五带的范围如何变化？当黄赤交角变大时：五带的范围如何变化？热带热带 寒带寒带 温带温带v当黄赤交角变小时：五带的范围如何变化？当黄赤交角变小时：五带的范围如何变化？热带热带 寒带寒带 温带温带总结：地球的运动总结：地球的运动黄赤交角黄赤交角太阳直射点的回归运动太阳直射点的回归运动各地正午太阳高度的变化各地正午太阳高度的变化各地昼夜长短的变化各地昼夜长短的变化地球绕地轴自转地球绕地轴自转地球绕日公转地球绕日公转四季更替四季更替五带划分五带划分( (同一地区同一地区) )( (同一时间同一时间) )