地理選擇性必修1 自然地理基礎(chǔ)地球運動的地理意義第2課時導(dǎo)學(xué)案

這是一份地理選擇性必修1 自然地理基礎(chǔ)地球運動的地理意義第2課時導(dǎo)學(xué)案，共17頁。學(xué)案主要包含了晝夜長短的變化，正午太陽高度的變化，四季更替和五帶劃分等內(nèi)容，歡迎下載使用。

一、晝夜長短的變化
1．晝夜長短反映日照時間的長短。
2．晝夜長短的變化(以北半球為例)
[特別提醒](1)太陽直射某地，該地不一定晝最長、夜最短，北半球各地夏至日這一天晝最長，南半球各地冬至日這一天晝最長。
(2)太陽直射點的緯度越高，地球上各地晝夜相差越大，出現(xiàn)極晝、極夜的范圍越大。
(3)同一緯線上各地同一天的晝夜長短相等(日出、日落地方時也相同)；同一緯線的晝夜長短在一年中有兩個日期相同(除二至日)，且這兩個日期近似關(guān)于二至日對稱。
二、正午太陽高度的變化
1．太陽高度：太陽光線與地平面的交角。
2．正午太陽高度：一日內(nèi)最大的太陽高度，反映太陽輻射的強弱。
3．正午太陽高度的空間(緯度)變化規(guī)律
由太陽直射點所在緯線向南、北兩側(cè)遞減。
4．正午太陽高度的時間(季節(jié))變化規(guī)律(以北半球為例)
[特別提醒] 若某地太陽高度為90°，則說明此時的該地地方時為正午12時，該地點為太陽直射點。
三、四季更替和五帶劃分
1．四季更替
(1)成因
由于晝夜長短和正午太陽高度的時空變化，太陽輻射在一年中呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。
(2)四季更替
①天文四季eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(夏季：一年內(nèi)白晝最長，正午太陽高度, 最高的季節(jié),冬季：一年內(nèi)白晝最短，正午太陽高度, 最低的季節(jié),春季和秋季：冬、夏季節(jié)的過渡季節(jié)))
②氣候四季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)劃分：以南北回歸線和南北極圈為界，劃分為熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶和南寒帶。
(1)太陽直射某地時，該地一定晝最長、夜最短。( )
(2)赤道上總是6時日出，18時日落。( )
(3)某地正午太陽高度最大時，晝最長、夜最短。( )
(4)我國各地四季更替都很明顯。( )
(5)夏至日，正午太陽高度達一年中最大值的范圍是( )
A．赤道
B．赤道及其以北地區(qū)
C．北回歸線
D．北回歸線及其以北地區(qū)
提示：(1)× 太陽直射某地時，該地所在半球一定晝長夜短，但不一定晝最長、夜最短。只有當太陽直射該地所在半球的回歸線時，該地才會晝最長、夜最短。
(2)√ 赤道上總是晝夜平分，因此總是6時日出，18時日落。
(3)× 位于南北回歸線之間的區(qū)域，其太陽直射時，正午太陽高度最大，但并不是晝最長、夜最短。
(4)× 我國溫帶地區(qū)的四季更替明顯，位于熱帶的地區(qū)則不明顯。
(5)D [夏至日，太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達一年中最大值。]
天安門廣場國旗的升降時間，是根據(jù)北京的日出日落時間確定的。日期不同，國旗的升降時間也有所差異。每年1月11日到6月6日，升旗由早晨7時36分逐漸提前到凌晨4時36分，平均每天依次提前約1分鐘；6月22日至12月30日，升旗時間由4時46分逐漸推遲到7時36分，平均每天推遲52秒鐘。12月31日到1月10日與6月7日到6月21日，每天的升旗時間分別為恒定的7時36分與4時46分。國旗的降旗時間同樣分為逐漸推遲和逐漸提前的兩個時段。遇到陰天、雨天和雪天，升旗和降旗的時間與前一天相同。
問題1 (地理實踐力)從游覽時間上看，我們中學(xué)生去北京旅游，應(yīng)選擇暑假去，還是寒假去？為什么？
提示：最好選擇暑假去，因為此時為夏季，白天時間長，游覽時間充足。
問題2 (綜合思維)天安門廣場升國旗的時間隨不同季節(jié)調(diào)整的原因是什么？
提示：升旗時間是由日出時間確定的，日出日落時間是與晝長直接相關(guān)的。由于地球的公轉(zhuǎn)，北京的晝長是隨季節(jié)有規(guī)律變化的。
問題3 (綜合思維)每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日兩個時段，北京的晝長如何變化？
提示：每年1月11日至6月6日北京的晝長逐漸變長；每年6月22日至12月30日北京的晝長逐漸變短。
[歸納提升]
一、晝夜長短的變化
晝夜長短的變化是地球運動的重要地理意義之一，突破此要點應(yīng)主要抓住“兩看”。
1．晝夜長短分布——看“直射點位置”
太陽直射點所在的半球位置決定晝夜長短狀況。太陽直射點在哪個半球，哪個半球就晝長夜短，且越向該半球的高緯度地區(qū)白晝時間越長。太陽直射點所在半球的極點周圍出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。如下圖所示：
2．晝夜長短變化——看“移動方向”
此處的“移動方向”主要是指太陽直射點的移動方向，它決定晝長、夜長的變化趨勢，緯度高低決定晝夜長短的變化幅度。太陽直射點向哪個半球移動，哪個半球就晝變長、夜變短；且緯度越高，晝夜長短變化幅度越大。如下圖所示：
晝夜長短變化的規(guī)律
(1)對稱規(guī)律：同一緯線上各地晝夜長短相同(同線等長)；南北半球同緯度晝夜長短相反。二分日前后時間相同的兩日期，晝夜長短相反。二至日前后時間相同的兩日期，晝夜長短相同。
(2)遞增規(guī)律：大陽直射點所在半球晝長夜短，且緯度越高，晝越長；另一半球相反。
(3)變幅規(guī)律：赤道處全年晝夜平分；緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大。
(4)極晝、極夜規(guī)律：極晝(極夜)的起始緯度＝90°－太陽直射點的緯度。緯度越高，極晝(極夜)出現(xiàn)的天數(shù)越多。
二、晝夜長短的計算
1．根據(jù)晝弧或夜弧的長度進行計算
晝(夜)長時數(shù)＝晝(夜)弧度數(shù)/15°。
2．根據(jù)日出或日落時間進行計算
地方時正午12時把一天的白晝平分成相等的兩份，如下圖所示：
晝長時數(shù)＝(12－日出時間)×2＝(日落時間－12)×2。
夜長時數(shù)＝(日出時間－0)×2＝(24－日落時間)×2。
3．根據(jù)分布特點進行計算
(1)同緯度各地的晝長相等，夜長相等。
(2)南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長短對稱分布，即同一日期，北半球各地的晝長(夜長)與南半球同緯度數(shù)的夜長(晝長)相等。例如：40°N的晝長等于40°S的夜長。
1．下圖是“北半球冬至日四地緯線晝弧、夜弧分布狀況示意圖”。據(jù)此回答(1)～(3)題。
(1)四地中位于南半球的是( )
A．甲、乙 B．乙、丙
C．丙、丁D．甲、丁
(2)圖中乙和丁的周長相等，則( )
A．日期相反B．雨季時間相反
C．日出、日落時間相反 D．晝夜長短相反
(3)下列關(guān)于四地的敘述，正確的是( )
A．甲位于南極圈B．乙可能位于赤道
C．丁不可能位于赤道D．丙位于回歸線
(1)B (2)D (3)C [第(1)題，北半球冬至日時，南半球晝長夜短。故乙、丙位于南半球。第(2)題，乙、丁的周長相等、晝夜長短不同，說明其緯度相同，但在不同半球；結(jié)合題意可知乙在南半球，丁在北半球，兩地晝夜長短相反。第(3)題，丁地晝夜不平分，故不可能位于赤道。]
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。趁著高層還未動工，20位老人聯(lián)名向合肥市規(guī)劃委員會請求重新規(guī)劃。經(jīng)過居民反映、專家測算、規(guī)劃局論證。結(jié)合《中華人民共和國國家標準城市居住區(qū)規(guī)劃》中“大城市住宅日照標準為大寒日≥2小時，冬至日≥1小時，老年人居住的建筑不應(yīng)低于冬至日日照2小時”的要求，合肥市規(guī)劃委員會最終撤銷了這一尚未破土動工的項目。
問題1 (區(qū)域認知)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？
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)采光時間越短；反之則越長。
問題2 (綜合思維)我國制定的《中華人民共和國國家標準城市居住區(qū)規(guī)劃》中對住宅接受日照時間的最低標準，為什么要以冬至日來衡量？
提示：冬至日時我國各地的正午太陽高度達到一年中的最小值。
問題3 (地理實踐力)在北京購買商品住宅時，如果想驗證開發(fā)商關(guān)于“全年都可見到陽光”的銷售宣傳語的真實性，我們應(yīng)選擇在什么時間去看房？
提示：選擇在冬至前后去看房。
[歸納提升]
1．正午太陽高度的緯度變化規(guī)律
同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點所在緯度向南北兩側(cè)遞減。地球上，同一緯線上正午太陽高度相等，直射點所在緯線上的正午太陽高度最大(90°)，如下圖所示：
夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。
冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。
春秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減。
根據(jù)正午太陽高度緯度數(shù)值“遠小近大”的特點，可以得出正午太陽高度的計算公式為：正午太陽高度＝90°－兩點緯度差?！皟牲c”是指所求地點與太陽直射點。兩點緯度差的計算遵循“同減異加”原則，即兩點同在北(南)半球，則兩點緯度數(shù)“大數(shù)減小數(shù)”，兩點分屬不同半球，則兩點緯度相加。
2．正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律
同一地點，正午太陽高度隨著季節(jié)作有規(guī)律的變化。其數(shù)值具有“來增去減”的特點，即直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小。如下圖所示：
各緯度變化具體如下：
圖示法記憶不同緯度地區(qū)正午太陽高度的變化幅度(年正午太陽高度最大差值)
3．正午太陽高度的應(yīng)用
(1)確定地方時
當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。
(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
太陽高度越大，影子越短，太陽高度越小，影子越長。一天中日影的變化規(guī)律是日出最長eq \(――→,\s\up7(逐漸變短))正午最短eq \(――→,\s\up7(逐漸變長))日落最長，且日影方向與太陽方向相反。
(4)計算樓距
一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓距較近；緯度較高的地區(qū)，樓距較遠。解題關(guān)鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨?，并計算影長。以我國為例(見下圖)，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：L＝h·ct H。
(5)計算熱水器安裝角度
應(yīng)使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直。其傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為α＋h＝90°(如下圖)。
2．我國《物權(quán)法》指出，住宅間距必須保證北面樓房底層窗臺面日照時間不少于1小時(如下圖)。據(jù)此回答(1)～(2)題。
(1)“日照時間不少于1小時”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，下列四個城市相鄰?fù)邩欠康拈g距最寬的應(yīng)該是( )
A．北京(40°N)B．哈爾濱(45°N)
C．廣州(23°N)D．臺州(29°N)
(1)D (2)B [第(1)題，我國大部分地區(qū)在冬至日北面樓房底層最易被南面的樓房遮住太陽光。第(2)題，冬至日時，選項中個城市越靠北，樓房的影子越長，樓間距就越寬。]
春至細雨如絲，楊花飛舞；
夏則傍流水亭軒，賞芙蓉花開；
秋來隔窗聽雨，小扇撲螢；
冬可踏綿柔雪地，聞暗香浮動。
問題1 (綜合思維)文中描述的季節(jié)更替在我國的北方和南方，哪個表現(xiàn)更明顯？
提示：在北方最明顯。
問題2 (地理實踐力)寒冬臘月，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：海南三亞緯度較低，屬于熱帶，冬季時氣溫較高。
[歸納提升]
1．四季和五帶的形成
2．五帶的劃分
3．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，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
(1)B (2)A [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，黃赤交角的大小對五帶劃分影響很大。當黃赤交角為30°時，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?、北?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。]
地理實踐力——根據(jù)太陽辨別方向
白天，當你在野外活動時，如果沒有攜帶羅盤等儀器，則可直接利用太陽來辨別方向。自古以來人們就知道根據(jù)太陽的東升西落來辨別方向，然而，除赤道外，一年中太陽真正的“東升西落”，只有春秋分日，在夏季是“東北升，西北落”，冬季則是“東南升，西南落”，每日中午太陽總是位于南方的天空上。
根據(jù)太陽東升西落來辨別方向(北緯40°地區(qū))
我國北方地區(qū)某中學(xué)地理教師上班途中，每天7：20都經(jīng)過湖邊一條南北向沿湖小路。一年內(nèi)不同季節(jié)，他發(fā)現(xiàn)右手方向太陽的方位有3種情況(見圖)。據(jù)此回答(1)～(3)題。
(1)對圖中方向的判斷正確的是( )
A．該教師每天上班自北向南通行
B．小山位于湖泊的東邊
C．一年內(nèi)，②情況下的太陽從東南方向升起
D．上班途中，太陽從該教師的右前方移動到了右后方
(2)當太陽位于位置①時( )
A．太陽直射北半球
B．北半球各地晝長夜短
C．北京日落于西北方向
D．北京正午時太陽位于正南方向
(3)太陽方位從①到③的過程中( )
A．太陽直射點一直向北移動
B．南半球可能晝先變長后變短
C．北半球的河流開始結(jié)冰
D．非洲草原上的動物正在大規(guī)模南遷
(1)B (2)D (3)B [第(1)題，該地理教師通行在南北向的沿湖小路上，太陽在右手方向日出，說明上班是自南向北行進；據(jù)圖中山與湖泊的位置關(guān)系，可判斷小山位于湖泊的東邊；一年內(nèi)，冬半年日出東南方向，夏半年日出東北方向，春秋分日出正東方向，故②情況下日出正東附近；某一天上班途中，觀察者距太陽很遠，雖然觀察者的位置發(fā)生了變化，但相對觀察者而言，短時間內(nèi)太陽的位置基本上是不變的。第(2)題，由上題分析可知，太陽位于位置①時，太陽高度較小，日出東南方向，說明此季節(jié)太陽直射南半球，可以判斷北京此季節(jié)日落于西南方向，正午太陽位于正南方。第(3)題，當太陽位于位置③時，日出較早，日出方向為東北，結(jié)合上題分析可以判斷在太陽方位從①到③的過程中，太陽直射點可能一直向北移動，也可能先向南移動再向北移動。]
[素養(yǎng)立意] 本題組借助情景模擬，考查了太陽視運動等知識，體現(xiàn)了地理實踐力、綜合思維等學(xué)科素養(yǎng)要求。我國北方地區(qū)夏半年日出東北、日落西北，冬半年日出東南、日落西南，每天白晝的不同時間太陽位于天空中的不同位置上。
題組1 晝夜長短的變化
下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白晝時間。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答1～3題。
1.四地中屬于南半球的是 ( )
A．甲地B．乙地
C．丙地 D．丁地
2．四地按緯度從高到低順序排列的是( )
A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙
C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲
3．造成四地白晝時間差異的主要因素是 ( )
①地球公轉(zhuǎn) ②地球自轉(zhuǎn) ③黃赤交角的存在 ④地方時的不同
A．①②B．②③
C．③④ D．①③
1．D 2.B 3.D [第1題，12月22日(冬至日)，太陽直射南回歸線，南半球各地晝長夜短，即晝長超過12小時，北半球各地晝長均小于12小時。第2題，緯度越高，晝夜長短變化幅度越大，赤道上終年晝夜平分(即為12小時)。丙、丁兩地相對來說離赤道較近，晝夜長短變化比甲、乙兩地小，而且丙地更接近赤道，緯度更低。甲地晝夜長短變化最大，緯度最高。第3題，黃赤交角的存在和地球公轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生各地正午太陽高度角的變化、晝夜長短變化和四季變化。]
題組2 正午太陽高度的變化
讀某地正午太陽高度年變化折線圖，完成4～5題。
4．根據(jù)該地正午太陽高度年變化規(guī)律，判斷該地點可能位于( )
A．北溫帶B．南溫帶
C．0°～23°26′N之間D．0°～23°26′S之間
5．在圖中C處所表示的這一天，該地( )
A．黑夜最短B．正午旗桿的影子最短
C．氣溫最高D．受太陽活動影響強烈
4．D 5.B [第4題，該地12月22日前后有兩次正午太陽高度達到90°，說明有兩次太陽直射。根據(jù)正午太陽高度變化規(guī)律可以判定該地位于赤道至南回歸線之間。第5題，C處表示太陽直射，正午旗桿的影子最短。]
題組3 四季更替與五帶劃分
下圖為我國北京、廣州、武漢、哈爾濱四個城市的季節(jié)分配示意圖，讀圖回答6～7題。
6．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
7．下列關(guān)于季節(jié)更替的敘述錯誤的是( )
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
6．D 7.C [第6題，緯度越低的地區(qū)熱量越充足，夏季時間應(yīng)越長，故夏季時間由長到短的順序為緯度由低到高的順序，結(jié)合選項可知，D項正確。第7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，故B項正確；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項錯誤；季節(jié)更替取決于晝夜長短和正午太陽高度的變化，故D項正確。]
教材P12活動
提示：
1．①地為赤道(0°)；②地為南回歸線(23°26′S)；③地為北回歸線(23°26′N)；④地為北極圈(66°34′N)。
2．略。
3．略。課程標準
核心素養(yǎng)目標
結(jié)合實例，說明地球運動的地理意義
1.結(jié)合實例分析，理解晝夜長短變化的規(guī)律。(綜合思維)
2．通過觀察總結(jié)，掌握正午太陽高度的變化規(guī)律。(地球?qū)嵺`力)
3．結(jié)合材料，分析四季更替的原因及五帶的劃分。(綜合思維)
時間
晝夜長短
分布規(guī)律
特殊現(xiàn)象
夏半年
晝長夜短
緯度越高，晝越長，夜越短，至北極四周為極晝
夏至日太陽直射北回歸線，北半球晝最長、夜最短，北極圈及其以北地區(qū)皆為極晝
冬半年
晝短夜長
緯度越高，晝越短，夜越長，至北極四周有極夜現(xiàn)象
冬至日太陽直射南回歸線，北半球晝最短、夜最長，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象
春秋
分日
晝夜等長
均為12時
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
晝夜長短的變化
正午太陽高度的變化
地區(qū)
最大值
最小值
北回歸線及其以北地區(qū)
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)
兩次最大值(太陽直射時最大)
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)
赤道
兩次最大值(3月21日前后和9月23日前后)
兩次最小值(6月22日前后和12月22日前后)
四季和五帶
甲地
乙地
丙地
丁地
白晝時間
5小時
30分
9小時
09分
11小時
25分
13小時
56分