地理选择性必修1 自然地理基础地球运动的地理意义第2课时导学案

这是一份地理选择性必修1 自然地理基础地球运动的地理意义第2课时导学案，共17页。学案主要包含了昼夜长短的变化，正午太阳高度的变化，四季更替和五带划分等内容，欢迎下载使用。

一、昼夜长短的变化
1．昼夜长短反映日照时间的长短。
2．昼夜长短的变化(以北半球为例)
[特别提醒](1)太阳直射某地，该地不一定昼最长、夜最短，北半球各地夏至日这一天昼最长，南半球各地冬至日这一天昼最长。
(2)太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现极昼、极夜的范围越大。
(3)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等(日出、日落地方时也相同)；同一纬线的昼夜长短在一年中有两个日期相同(除二至日)，且这两个日期近似关于二至日对称。
二、正午太阳高度的变化
1．太阳高度：太阳光线与地平面的交角。
2．正午太阳高度：一日内最大的太阳高度，反映太阳辐射的强弱。
3．正午太阳高度的空间(纬度)变化规律
由太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
4．正午太阳高度的时间(季节)变化规律(以北半球为例)
[特别提醒] 若某地太阳高度为90°，则说明此时的该地地方时为正午12时，该地点为太阳直射点。
三、四季更替和五带划分
1．四季更替
(1)成因
由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。
(2)四季更替
①天文四季eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(夏季：一年内白昼最长，正午太阳高度, 最高的季节,冬季：一年内白昼最短，正午太阳高度, 最低的季节,春季和秋季：冬、夏季节的过渡季节))
②气候四季eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(春季：3、4、5月,夏季：6、7、8月,秋季：9、10、11月,冬季：12、1、2月))
2．五带划分
(1)划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)划分：以南北回归线和南北极圈为界，划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带。
(1)太阳直射某地时，该地一定昼最长、夜最短。( )
(2)赤道上总是6时日出，18时日落。( )
(3)某地正午太阳高度最大时，昼最长、夜最短。( )
(4)我国各地四季更替都很明显。( )
(5)夏至日，正午太阳高度达一年中最大值的范围是( )
A．赤道
B．赤道及其以北地区
C．北回归线
D．北回归线及其以北地区
提示：(1)× 太阳直射某地时，该地所在半球一定昼长夜短，但不一定昼最长、夜最短。只有当太阳直射该地所在半球的回归线时，该地才会昼最长、夜最短。
(2)√ 赤道上总是昼夜平分，因此总是6时日出，18时日落。
(3)× 位于南北回归线之间的区域，其太阳直射时，正午太阳高度最大，但并不是昼最长、夜最短。
(4)× 我国温带地区的四季更替明显，位于热带的地区则不明显。
(5)D [夏至日，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值。]
天安门广场国旗的升降时间，是根据北京的日出日落时间确定的。日期不同，国旗的升降时间也有所差异。每年1月11日到6月6日，升旗由早晨7时36分逐渐提前到凌晨4时36分，平均每天依次提前约1分钟；6月22日至12月30日，升旗时间由4时46分逐渐推迟到7时36分，平均每天推迟52秒钟。12月31日到1月10日与6月7日到6月21日，每天的升旗时间分别为恒定的7时36分与4时46分。国旗的降旗时间同样分为逐渐推迟和逐渐提前的两个时段。遇到阴天、雨天和雪天，升旗和降旗的时间与前一天相同。
问题1 (地理实践力)从游览时间上看，我们中学生去北京旅游，应选择暑假去，还是寒假去？为什么？
提示：最好选择暑假去，因为此时为夏季，白天时间长，游览时间充足。
问题2 (综合思维)天安门广场升国旗的时间随不同季节调整的原因是什么？
提示：升旗时间是由日出时间确定的，日出日落时间是与昼长直接相关的。由于地球的公转，北京的昼长是随季节有规律变化的。
问题3 (综合思维)每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日两个时段，北京的昼长如何变化？
提示：每年1月11日至6月6日北京的昼长逐渐变长；每年6月22日至12月30日北京的昼长逐渐变短。
[归纳提升]
一、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，突破此要点应主要抓住“两看”。
1．昼夜长短分布——看“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：
2．昼夜长短变化——看“移动方向”
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，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，哪个半球就昼变长、夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：
昼夜长短变化的规律
(1)对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后时间相同的两日期，昼夜长短相同。
(2)递增规律：大阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长；另一半球相反。
(3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。
(4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。
二、昼夜长短的计算
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时把一天的白昼平分成相等的两份，如下图所示：
昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2。
夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2。
3．根据分布特点进行计算
(1)同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
(2)南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即同一日期，北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度数的夜长(昼长)相等。例如：40°N的昼长等于40°S的夜长。
1．下图是“北半球冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况示意图”。据此回答(1)～(3)题。
(1)四地中位于南半球的是( )
A．甲、乙 B．乙、丙
C．丙、丁D．甲、丁
(2)图中乙和丁的周长相等，则( )
A．日期相反B．雨季时间相反
C．日出、日落时间相反 D．昼夜长短相反
(3)下列关于四地的叙述，正确的是( )
A．甲位于南极圈B．乙可能位于赤道
C．丁不可能位于赤道D．丙位于回归线
(1)B (2)D (3)C [第(1)题，北半球冬至日时，南半球昼长夜短。故乙、丙位于南半球。第(2)题，乙、丁的周长相等、昼夜长短不同，说明其纬度相同，但在不同半球；结合题意可知乙在南半球，丁在北半球，两地昼夜长短相反。第(3)题，丁地昼夜不平分，故不可能位于赤道。]
2004年，住在合肥市中心司法厅宿舍楼的老干部们发现，安徽某房地产有限公司打算在30米远处建一栋31层的高楼，这楼一旦建成，身为近邻的老人们几乎就要“不见天日”了。趁着高层还未动工，20位老人联名向合肥市规划委员会请求重新规划。经过居民反映、专家测算、规划局论证。结合《中华人民共和国国家标准城市居住区规划》中“大城市住宅日照标准为大寒日≥2小时，冬至日≥1小时，老年人居住的建筑不应低于冬至日日照2小时”的要求，合肥市规划委员会最终撤销了这一尚未破土动工的项目。
问题1 (区域认知)在我国的大部分地区，楼高一定的情况下，室内的采光状况与楼间距有何关系？
提示：我国大部分地区都位于北回归线以北，楼高一定的情况下南北方向上的楼间距越小，室内采光时间越短；反之则越长。
问题2 (综合思维)我国制定的《中华人民共和国国家标准城市居住区规划》中对住宅接受日照时间的最低标准，为什么要以冬至日来衡量？
提示：冬至日时我国各地的正午太阳高度达到一年中的最小值。
问题3 (地理实践力)在北京购买商品住宅时，如果想验证开发商关于“全年都可见到阳光”的销售宣传语的真实性，我们应选择在什么时间去看房？
提示：选择在冬至前后去看房。
[归纳提升]
1．正午太阳高度的纬度变化规律
同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。地球上，同一纬线上正午太阳高度相等，直射点所在纬线上的正午太阳高度最大(90°)，如下图所示：
夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
根据正午太阳高度纬度数值“远小近大”的特点，可以得出正午太阳高度的计算公式为：正午太阳高度＝90°－两点纬度差。“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度数“大数减小数”，两点分属不同半球，则两点纬度相加。
2．正午太阳高度的季节变化规律
同一地点，正午太阳高度随着季节作有规律的变化。其数值具有“来增去减”的特点，即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示：
各纬度变化具体如下：
图示法记忆不同纬度地区正午太阳高度的变化幅度(年正午太阳高度最大差值)
3．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，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，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是日出最长eq \(――→,\s\up7(逐渐变短))正午最短eq \(――→,\s\up7(逐渐变长))日落最长，且日影方向与太阳方向相反。
(4)计算楼距
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·ct H。
(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角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
2．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(1)～(2)题。
(1)“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
(2)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)
(1)D (2)B [第(1)题，我国大部分地区在冬至日北面楼房底层最易被南面的楼房遮住太阳光。第(2)题，冬至日时，选项中个城市越靠北，楼房的影子越长，楼间距就越宽。]
春至细雨如丝，杨花飞舞；
夏则傍流水亭轩，赏芙蓉花开；
秋来隔窗听雨，小扇扑萤；
冬可踏绵柔雪地，闻暗香浮动。
问题1 (综合思维)文中描述的季节更替在我国的北方和南方，哪个表现更明显？
提示：在北方最明显。
问题2 (地理实践力)寒冬腊月，许多东北的老人愿意到海南三亚过冬，主要原因是什么？
提示：海南三亚纬度较低，属于热带，冬季时气温较高。
[归纳提升]
1．四季和五带的形成
2．五带的划分
3．读五带分布图，完成(1)～(2)题。
(1)下列地区四季变化最明显的是 ( )
A．热带B．北温带
C．北寒带D．低纬度地区
(2)假设黄赤交角为30°时，则地球上 ( )
A．寒带的范围变大B．温带的范围变大
C．热带的范围变小D．寒带的范围变小
(1)B (2)A [第(1)题，热带地区终年正午太阳高度大，气温高，全年皆夏，四季变化不明显；位于南、北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，全年皆冬，四季变化不明显；只有位于中纬度地区的南、北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。第(2)题，黄赤交角的大小对五带划分影响很大。当黄赤交角为30°时，热带的范围变为从赤道到南北纬30°。如果热带的纬度范围变为赤道到南、北纬30°，那么寒带的纬度范围就为南、北纬60°到南、北纬90°。由此可知，黄赤交角变大，则热带、寒带范围变大，温带范围变小。]
地理实践力——根据太阳辨别方向
白天，当你在野外活动时，如果没有携带罗盘等仪器，则可直接利用太阳来辨别方向。自古以来人们就知道根据太阳的东升西落来辨别方向，然而，除赤道外，一年中太阳真正的“东升西落”，只有春秋分日，在夏季是“东北升，西北落”，冬季则是“东南升，西南落”，每日中午太阳总是位于南方的天空上。
根据太阳东升西落来辨别方向(北纬40°地区)
我国北方地区某中学地理教师上班途中，每天7：20都经过湖边一条南北向沿湖小路。一年内不同季节，他发现右手方向太阳的方位有3种情况(见图)。据此回答(1)～(3)题。
(1)对图中方向的判断正确的是( )
A．该教师每天上班自北向南通行
B．小山位于湖泊的东边
C．一年内，②情况下的太阳从东南方向升起
D．上班途中，太阳从该教师的右前方移动到了右后方
(2)当太阳位于位置①时( )
A．太阳直射北半球
B．北半球各地昼长夜短
C．北京日落于西北方向
D．北京正午时太阳位于正南方向
(3)太阳方位从①到③的过程中( )
A．太阳直射点一直向北移动
B．南半球可能昼先变长后变短
C．北半球的河流开始结冰
D．非洲草原上的动物正在大规模南迁
(1)B (2)D (3)B [第(1)题，该地理教师通行在南北向的沿湖小路上，太阳在右手方向日出，说明上班是自南向北行进；据图中山与湖泊的位置关系，可判断小山位于湖泊的东边；一年内，冬半年日出东南方向，夏半年日出东北方向，春秋分日出正东方向，故②情况下日出正东附近；某一天上班途中，观察者距太阳很远，虽然观察者的位置发生了变化，但相对观察者而言，短时间内太阳的位置基本上是不变的。第(2)题，由上题分析可知，太阳位于位置①时，太阳高度较小，日出东南方向，说明此季节太阳直射南半球，可以判断北京此季节日落于西南方向，正午太阳位于正南方。第(3)题，当太阳位于位置③时，日出较早，日出方向为东北，结合上题分析可以判断在太阳方位从①到③的过程中，太阳直射点可能一直向北移动，也可能先向南移动再向北移动。]
[素养立意] 本题组借助情景模拟，考查了太阳视运动等知识，体现了地理实践力、综合思维等学科素养要求。我国北方地区夏半年日出东北、日落西北，冬半年日出东南、日落西南，每天白昼的不同时间太阳位于天空中的不同位置上。
题组1 昼夜长短的变化
下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。根据表中的数据回答1～3题。
1.四地中属于南半球的是 ( )
A．甲地B．乙地
C．丙地 D．丁地
2．四地按纬度从高到低顺序排列的是( )
A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙
C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲
3．造成四地白昼时间差异的主要因素是 ( )
①地球公转 ②地球自转 ③黄赤交角的存在 ④地方时的不同
A．①②B．②③
C．③④ D．①③
1．D 2.B 3.D [第1题，12月22日(冬至日)，太阳直射南回归线，南半球各地昼长夜短，即昼长超过12小时，北半球各地昼长均小于12小时。第2题，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，赤道上终年昼夜平分(即为12小时)。丙、丁两地相对来说离赤道较近，昼夜长短变化比甲、乙两地小，而且丙地更接近赤道，纬度更低。甲地昼夜长短变化最大，纬度最高。第3题，黄赤交角的存在和地球公转运动产生各地正午太阳高度角的变化、昼夜长短变化和四季变化。]
题组2 正午太阳高度的变化
读某地正午太阳高度年变化折线图，完成4～5题。
4．根据该地正午太阳高度年变化规律，判断该地点可能位于( )
A．北温带B．南温带
C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间
5．在图中C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
4．D 5.B [第4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5题，C处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。]
题组3 四季更替与五带划分
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6～7题。
6．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
7．下列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
6．D 7.C [第6题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，结合选项可知，D项正确。第7题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化较小，故季节变化不明显，故A项正确；中纬度地区不同地区热量差异明显，季节性较强，故B项正确；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显，故C项错误；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化，故D项正确。]
教材P12活动
提示：
1．①地为赤道(0°)；②地为南回归线(23°26′S)；③地为北回归线(23°26′N)；④地为北极圈(66°34′N)。
2．略。
3．略。课程标准
核心素养目标
结合实例，说明地球运动的地理意义
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)
时间
昼夜长短
分布规律
特殊现象
夏半年
昼长夜短
纬度越高，昼越长，夜越短，至北极四周为极昼
夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为极昼
冬半年
昼短夜长
纬度越高，昼越短，夜越长，至北极四周有极夜现象
冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短、夜最长，北极圈及其以北地区出现极夜现象
春秋
分日
昼夜等长
均为12时
节气
最大值地区
最小值地区
夏至
北回归线及其以北地区
南半球
冬至
南回归线及其以南地区
北半球
春分、秋分
赤道
极点
昼夜长短的变化
正午太阳高度的变化
地区
最大值
最小值
北回归线及其以北地区
一次最大值(6月22日前后)
一次最小值(12月22日前后)
南回归线及其以南地区
一次最大值(12月22日前后)
一次最小值(6月22日前后)
南北回归线之间(除赤道外)
两次最大值(太阳直射时最大)
一次最小值(南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后)
赤道
两次最大值(3月21日前后和9月23日前后)
两次最小值(6月22日前后和12月22日前后)
四季和五带
甲地
乙地
丙地
丁地
白昼时间
5小时
30分
9小时
09分
11小时
25分
13小时
56分