一、昼夜长短和正午太阳高度的变化1 、昼夜长短的变化观察思考：请归纳地球上昼夜长短的变化规律。

节气 日期 太阳直射点纬度 昼夜长短情况春分

秋分

昼夜平分赤道3.216.22 北回归线9.23

昼夜平分12.22 南回归线

昼最长，纬度越高昼越长 ,北极圈及其以北出现极昼赤道

昼最短，纬度越高昼越短 ,北极圈及其以北出现极夜

（ 1 ）昼夜长短的变化规律 1 （北半球）

冬至

夏至

1 、昼夜长短的变化

节气时间段 昼夜长短及变化情况 极昼极夜范围变化情况春分至夏至 夏

半年夏至至秋分

秋分至冬至 冬半年冬至至春分

北极圈内极昼范围逐渐扩大北极圈内极昼范围逐渐缩小北极圈内极夜范围逐渐扩大北极圈内极夜范围逐渐缩小

昼长夜短

（ 1 ）昼夜长短的变化规律 2 （北半球）

昼短夜长 白昼逐渐变长白昼逐渐变短白昼逐渐变短白昼逐渐变长

思考：昼夜长短状况与太阳直射点位置的关系： 思考：昼夜长短状况与太阳直射点位置的关系： 太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长。太阳直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长。思考：昼夜长短的变化与太阳直射点移动的关系：思考：昼夜长短的变化与太阳直射点移动的关系：太阳直射点移向太阳直射点移向的半球昼变长的半球昼变长

直射点向直射点向北北移，北半球昼移，北半球昼变长变长直射点向直射点向南南移，南半球昼移，南半球昼变长变长

（ 3 ）昼夜平分 :

（（ 22 ）昼夜长短与太阳直射点的关系）昼夜长短与太阳直射点的关系 ::

春、秋分春、秋分全球昼夜平分全球昼夜平分赤道赤道永远昼夜平分永远昼夜平分

南南 北北西西

东东

太阳高度角太阳高度角 hh

正午太阳高度角正午太阳高度角HH

太阳光线相对于地平面的夹角

一天中最大的太阳高度角

（（ 11 ）认识太阳高度）认识太阳高度

12:0012:00

2 、正午太阳高度的变化

W

E

N S

太阳辐射模拟

E

W

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

W

E

N S

太阳辐射模拟

活动：任一纬度的太阳高度与太阳直射点所在的纬度有什么关系？

（ 2 ）正午太阳高度的变化规律

①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。如图中 D 折线所示。

（ 2 ）正午太阳高度的纬度变化规律——空间变化规律全球正午太阳高度的纬度变化规律： 从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近 ( 纬度差越小 ) ，正午太阳高度越大。

• ②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。如图中 C 折线所示。

• ③春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。图中 E 折线所示。

0°23°26´N 23°26´S66°34´N 66°34´S

90°N 90°S

正午太阳高度的分布规律

夏至日

90°

0°

夏至日：太阳直射北回归线。纬度变化：全球正午太阳高度自北回归线向南北两侧递减。季节变化：● 北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达全年最大值；● 南半球各纬度，正午太阳高度达全年最小值。

0°23°26´N 23°26´S66°34´N

66°34´S

90°N 90°S

正午太阳高度的分布规律

夏至日 二分日

90°

0°

春分日和秋分日：太阳直射赤道。全球正午太阳高度自赤道向南北两侧递减。

0°23°26´N 23°26´S66°34´N 66°34´S

90°N 90°´S

正午太阳高度的分布规律

夏至日 二分日 冬至日

90°

0°

冬至日：太阳直射南回归线。 纬度变化：全球正午太阳高度自南回归线 向南北两侧递减。 季节变化：南回归线及其以南各纬度， 正午太阳高度达全年最大值 北半球各纬度，正午太阳高度达全年最小值。

公式： H=90°-∣B-A∣=90°- 纬度差 ①H 为太阳高度， B 为当地的地理纬度， A 为太阳直射点的纬度。若当地为夏半年 A 取正值，若当地为冬半年A 取负值。 ② 纬差：若 B 、 A 两地同在一个半球其差值为大数减小数，若 B 、 A 两地不在一个半球其差值为两数之和。

θ

α

（ 3 ）正午太阳高度的计算

（ 4 ）正午太阳高度的运用探究一探究一 :: 正午太阳高度与建筑物的采光问正午太阳高度与建筑物的采光问题题

11 、北纬、北纬 38°38° 一开阔平地上，在楼高为一开阔平地上，在楼高为 HH 的的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（ ）不被遮挡，两楼距离不小于（ ）A.H tan(90°-38°)A.H tan(90°-38°)B.H tan(90°-38°-23.5°)B.H tan(90°-38°-23.5°)C.H cot(90°-38°)C.H cot(90°-38°)D.Hcot(90°-38°-23.5°)D.Hcot(90°-38°-23.5°)

基本原理是前一幢楼在太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光 ( 如右图 , 在北半球纬度为 φ, 楼高为 h,若冬至日的太阳也能照到一楼 , 则全年一楼阳光充足 ) 。在充分考虑土地的利用面积和采光良好的情况下 , 两幢楼之间的最适合距离是 L=h cot[90°-(φ+23°26´) ] 。假如黄赤交角变大，对北半球的开发商来说，由于冬至日的阳光更低，所以楼间距要扩大，相应的 利 润 也 会 减 少 。

图

H

L

h

正午太阳高度与建筑物的采光问题 正午太阳高度与建筑物的采光问题

探究二探究二 :: 太阳能的利用太阳能的利用洛阳（ 112°E ， 350°N ）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，并将支架改造成活动方式。据此回答下题。 9 月 23 日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ）A.23°26′ B.35 ° C.66°34′ D.55°

基本原理是太阳高度随季节而变 , 但始终要使太阳光线与太阳能热水器真空吸热管保持最大夹角 , 以取得最好的吸热效果。在图八直角三角形中 , 某天的正午太阳高度角 H=90°-|φ-δ|, 则 а= 90°-H=|φ-δ|, 即 太 阳 能 热 水 器与地面的最佳夹角应该是直射点与当地地理纬度的差值。

HH аа

正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节

平面地球自转

平面地球公转

23026 ’

赤道 黄道黄赤交角

影 响太阳直射点的移动

随时间变化 随空间变化正午太阳高度的变化昼夜长短的变化

四季 五带

四季和五带产生的原因

二、四季更替和五带1 、四季的产生

2 、五带的划分活动：五带划分的界线和依据分别是什么？