第3課時晝夜長短的變化[課標要求]結合實例,說明地球運動的地理意義。[素養(yǎng)解讀]1.結合相關資料,理解晝夜長短的分布、變化規(guī)律與極晝(極夜)范圍的變化規(guī)律。2.根據日常觀察,掌握日出、日落方位規(guī)律,提高地理實踐力。3.根據相關資料,掌握晝長、夜長的計算方法,培養(yǎng)學生的綜合思維能力。1.晝弧和夜弧[注1]形成晨昏線將所經過的分割而成

特點除和春、秋分日外,各地晝弧和夜弧不等長

意義表征晝夜長短。若晝弧比夜弧長,則白晝長、黑夜短;反之,則黑夜長、白晝短2.晝夜長短的分布與變化[注2]北半球夏半年北半球各地晝長夜短,緯度越高,晝越長,夜越短圖1中北半球各地晝長達到一年中的最大值,北極圈及其以北出現(xiàn)現(xiàn)象

北半球冬半年北半球各地晝短夜長,緯度越高,晝越短,夜越長圖3中北半球各地晝長達到一年中的最小值,北極圈及其以北出現(xiàn)現(xiàn)象

春、秋分日圖2代表的時間是每年的3月21日前后或9月23日前后,全球各地

[助解教材][注1]點撥:根據晝弧(夜弧)比較晝夜長短,不是看晝弧(夜弧)的絕對長度,而是看晝弧(夜弧)在所在緯線圈的比例。晝弧(夜弧)占比越大,說明晝(夜)越長。[注2]點撥:關于夏至日(或冬至日)對稱的兩個日期,晝夜長短狀況相同,但是變化趨勢相反。這是因為這兩天太陽直射點的緯度位置相同,但是移動方向相反。探究點(一)判斷晝夜長短[案例探究]黑暗條件下,使用地球儀,或者以其他小型球體當作地球的模型,用一個手電筒或臺燈射向這個球體,以代表太陽光。據此,探究相關任務。[思考交流]1.當太陽直射點位于赤道時,在地球自轉過程中,全球各地的晝夜交替現(xiàn)象如何?

2.當太陽直射點位于南(北)回歸線時,在地球自轉過程中,有沒有無晝夜交替現(xiàn)象的地方?如果有,是哪些地方?會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象?

3.在下圖中分別繪出夏至日、冬至日、二分日晝夜長短的緯度分布。4.在下圖中用折線繪制南極圈以南地區(qū)、赤道地區(qū)、赤道到北極圈地區(qū)、北極圈上晝長隨時間的變化圖。[綜合思維]1.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:2.晝夜長短變化的規(guī)律對稱規(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,晝夜長短相同遞增規(guī)律太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[針對訓練]黃赤交角的存在,引發(fā)太陽直射點的回歸運動,導致全球晝夜長短的緯度變化。下圖示意2024年6月21日北半球夏至日全球晝長隨緯度的變化規(guī)律。完成1~2題。1.夏至日,全球晝夜長短的緯度變化規(guī)律是()A.緯度高變幅大B.兩極的極晝時間相等C.赤道上晝最長 D.緯度數(shù)相同晝長相同2.6月21日至12月21日(冬至日),北半球各地白晝的變化特點是()A.先變長后變短 B.最短到最長C.先變短后變長 D.最長到最短下圖為某一日期甲、乙、丙、丁四個地點的晝長狀況圖。讀圖,完成3~5題。3.從南北半球來看,甲、乙、丙、丁四個地點中()A.丙位于北半球,丁位于南半球B.甲與丙不在同一半球C.甲位于南半球,乙位于北半球D.乙與丙位于同一半球4.圖示甲、乙、丙、丁四個地點中,緯度最高的地點是()A.甲 B.乙C.丙 D.丁5.該日圖中丙地點日出的地方時刻是()A.9時 B.7時30分C.6時 D.4時30分探究點(二)計算晝夜長短[典例導析](2022·天津高考)一位攝影愛好者在我國某山拍攝日出照片,下圖是他在不同時間拍攝的兩幅照片?；卮?1)~(2)題。(1)該地這兩天的晝長大約分別是()A.12小時和8小時B.13小時和11小時C.14小時和10小時 D.16小時和8小時(2)推測該山可能是()A.山東泰山(117°E) B.海南五指山(109°E)C.安徽黃山(118°E) D.四川峨眉山(103°E)[我的答案](1)(2)

[綜合思維]1.利用已知的日出或日落的地方時來計算一個地區(qū)一天的日出和日落時間反映了該日的晝夜長短狀況。白晝以12時為界,上午與下午時間間隔相等;黑夜以午夜(0時或24時)為界,上半夜與下半夜時間間隔相等。因此已知某地某一天的晝長,可求出該日的日出、日落時間(地方時),其方法為:日出時間=12晝長/2;日落時間=12+晝長/2。相反,根據某地某一天日出、日落時間可計算晝長、夜長,其方法為:(1)某地晝長=日落時間日出時間=(正午12時日出時間)×2=(日落時間正午12時)×2(2)某地夜長=(子夜24時日落時間)×2=(日出時間子夜0時)×22.利用一個地區(qū)晝弧所跨的經度范圍來計算方法:晝長=白晝弧度數(shù)/15°,即在日照圖上某條緯線與晨昏線有兩個交點,兩點之間在晝半球的弧度數(shù)/15°,就是白晝的時長。3.有關晝夜長短時間計算的三個規(guī)律(1)對稱規(guī)律:日出、日落時間以當?shù)貢r間12時為中心對稱。已知日出或日落時間,可據此推算出晝長。若觀測到的日出、日落時間不以12時為中心對稱,說明觀測點不位于所在時區(qū)的中央經線上。(2)反對稱規(guī)律:緯度相同的南北半球兩地,在同一天,北半球一地的晝長等于南半球另一地的夜長。例如,夏至日60°N緯線上各地晝長為18小時29分鐘,則當日60°S緯線上各地夜長為18小時29分鐘。(3)等值規(guī)律:由于太陽直射點的回歸運動,一年中地球上同一地點的正午太陽高度、晝夜長短、日出日落方位會出現(xiàn)兩次等值。①關于夏至日或冬至日對稱的兩個日期,其晝夜分布是一樣的。因為關于夏至日或冬至日對稱的兩個日期,其太陽直射點在同一條緯線上。如下圖所示:(a與b這兩個日期關于夏至日對稱,c與d這兩個日期關于冬至日對稱)②關于春分日或秋分日對稱的a、b兩天,其晝夜分布關于赤道對稱,即a晝長等于b夜長,a夜長等于b晝長。因為關于春分日或秋分日對稱的兩個日期,其太陽直射點所在緯線關于赤道對稱。如下圖所示:(a與b這兩個日期關于秋分日對稱,c與d這兩個日期關于春分日對稱)[針對訓練]如圖所示的是我國某樓盤的方位和北京時間15:00時的太陽光線,該日該樓盤南面陽臺能接受太陽照射的時長為9小時40分鐘。完成1~2題。1.該樓盤最可能位于()A.上海 B.北京C.成都 D.烏魯木齊2.該地該日晝長約為()A.9小時40分鐘 B.10小時40分鐘C.12小時40分鐘 D.13小時40分鐘2024年7月,我國某科研團隊沿某路線對南美洲東部海岸線進行為期15天的考察,途中依次記錄了甲、乙、丙、丁、戊五地的晝長與夜長差值(均為絕對值),結果如下表所示。完成3~4題。地點甲地乙地丙地丁地戊地晝長與夜長差值1小時52分鐘0小時1小時50分鐘3小時16分鐘6小時10分鐘3.據表推測,甲、丙兩地()A.與0°經線垂直距離相同B.可能位于同一條緯線C.甲地的晝長遠小于丙地D.地球自轉線速度相似4.考察記錄當日,丁地日出時的地方時為()A.6:49 B.7:05C.7:36 D.8:30一、綜合思維——“追日型”太陽能發(fā)電[材料]某科技公司研發(fā)制造“追日型”太陽能發(fā)電設備,用于路燈照明。該設備的太陽能電池板可隨太陽升落的軌跡進行上下、左右“追日”旋轉,保證電池板以最佳角度朝向太陽,提高太陽能利用率。下圖為“追日型”太陽能發(fā)電設備示意圖。[問題設計]1.若該設備在北京和?？?20°N,110°E)使用,說出夏至日兩地太陽能電池板“追日”旋轉的差異。2.若該設備在北京和南昌(28°N,116°E)使用,僅考慮晝夜長短狀況,分析一年中兩地路燈開啟時刻的差異。3.若該設備在某城市中投入使用,列舉除晝夜長短外,影響路燈開啟時間的主要因素。二、地理實踐——觀測天文,探究太陽歷[材料]太陽歷,又稱陽歷,是以地球繞太陽公轉的運動周期為基礎而制定的歷法。下圖為我國某城市太陽歷廣場平面圖。該廣場參考古代的某種天文觀測方式,在圖示位置豎立標桿,①至⑥處分別放置石柱。一年中,桿頂影子的移動范圍介于曲線①②和曲線⑤⑥之間。[問題設計]1.判斷該太陽歷廣場的大致緯度位置,并說出判斷理由。2.當標桿桿頂?shù)挠白佑汕€①②向曲線⑤⑥轉移時,說明當?shù)貢冮L的變化。3.當標桿桿頂?shù)娜沼拔挥谇€③④上時,指出當?shù)厝粘龊腿章鋾r刻太陽的方位。答題區(qū)(面答面評,拍照上傳,現(xiàn)場糾錯品優(yōu))課下請完成課時跟蹤檢測(四)第3課時晝夜長短的變化落實必備知識1.緯線赤道2.極晝極夜晝夜平分強化關鍵能力探究點(一)[案例探究]1.提示:當太陽直射點位于赤道時,全球各地晝夜平分。2.提示:當太陽直射點位于南(北)回歸線時,南北極圈及其以內無晝夜交替現(xiàn)象,出現(xiàn)極晝或極夜現(xiàn)象。3.提示:4.提示:上圖中,A線表示南極圈以南地區(qū)全年的晝長變化規(guī)律,B線為赤道地區(qū),C線為赤道到北極圈地區(qū),D線為北極圈上。[針對訓練]1.A2.D2.D解析:第1題,圖示數(shù)據顯示,緯度越高,晝夜長短的變化幅度越大,A正確;夏至日南極不會出現(xiàn)極晝現(xiàn)象,B錯誤;夏至日晝最長的地點在北極圈及其以內,C錯誤;根據圖中數(shù)據并結合所學知識推理可知,一地晝長與另一半球緯度相同的一地的夜長等長,D錯誤。故選A。第2題,夏至日太陽直射點位于北回歸線,夏至日是北半球各地一年中白晝最長日,冬至日太陽直射點位于南回歸線,冬至日是北半球各地一年中白晝最短日。所以6月21日至12月21日(冬至日),北半球各地白晝的變化特點是最長到最短,D正確,A、B、C錯誤。故選D。3.B4.A5.D解析:第3題,從圖中可以看出,甲地晝短夜長、乙地晝夜等長,丙、丁兩地晝長夜短。根據晝夜長短的分布規(guī)律,乙地位于赤道,丙、丁兩地位于同一個半球,但不能確定是北半球還是南半球,甲地所在半球與丙、丁兩地不同。B正確。第4題,結合所學知識,赤道終年晝夜等長,緯度越高的地點晝長與12的差值越大。從圖中可以看出該日甲地晝長與12的差值最大,故甲地緯度最高。A正確。第5題,據圖可以得知丙地晝長為15小時,上午時長有7.5小時,下午時長有7.5小時,中午為12時,可知丙地日出的地方時刻4時30分,日落時刻為19時30分,D正確。探究點(二)[典例導析](1)C(2)D解析:第(1)題,讀圖可知,該地6月22日(夏至日)6:06日出,12月23日(冬至日)7:57日出,根據晝夜長短的對稱規(guī)律可知,這兩天分別為該地一年中晝長最長和晝長最短的日期,兩日晝長之和為24小時,因此A選項中12小時+8小時=20小時,A錯誤;夏至日日出時間比冬至日早7:576:06=1小時51分,利用日出與日落的對稱規(guī)律可得出夏至日日落時間比冬至日遲1小時51分,因此夏至日晝長比冬至日晝長長1小時51分×2=3小時42分。因此,B選項中13小時11小時=2小時,B錯誤;C選項中14小時10小時=4小時,與3小時42分最接近,C正確;D選項中16小時8小時=8小時,D錯誤。第(2)題,由上題分析可知,夏至日該地晝長大約為14小時,據此可計算出該地日出地方時=1214÷2=5時,利用地方時計算公式并結合該地夏至日日出時北京時間(120°E地方時)為6:06,可算出該地經度約為104°E,四個選項中,只有四川峨眉山的經度最符合,故選D。[針對訓練]1.B2.C解析:第1題,該樓盤位于北半球,正午時太陽位于正南方;當北京時間為15:00時,該地太陽光線從南偏西40°直射陽臺,地球自轉角速度為15°/h,說明此時該地的地方時為12+2小時40分=14:40,與北京時間相差20分鐘,從而可計算出該地的經度為115°E,最接近北京,B正確;上海在120°E附近,成都在105°E附近,烏魯木齊在90°E附近,A、C、D錯誤。故選B。第2題,首先以二分日為例計算南北陽臺光照時間。二分日晝長12小時,日出正東,當太陽光線東偏南40°時,南陽臺才能被太陽光照到,結合地球自轉速度可知,需要時間2小時40分鐘,據此可以計算出南陽臺二分日時被陽光照射的時間為9小時20分鐘。該日南面陽臺太陽能夠照射的時間為9小時40分鐘,比二分日長20分鐘,說明下午太陽照射時間比二分日長20分鐘,則晝長比二分日長40分鐘,為12小時40分鐘,C正確,A、B、D錯誤。故選C。3.D4.A解析:第3題,7月乙地晝長與夜長差值為0,說明乙地晝夜等長、位于赤道上。根據材料“某科研團隊沿某路線對南美洲東部海岸線進行為期15天的考察,途中依次記錄了甲、乙、丙、丁、戊五地的晝長與夜長差值”并結合晝夜長短的緯度變化規(guī)律,該路線可能是由南向北跨越赤道,或由北向南跨越赤道,甲在北半球或南半球,丙、丁、戊在另外一個半球。根據表中信息,乙→丙→丁→戊的晝長與夜長差值呈增大趨勢,且戊地晝夜之差較大,由于南美洲位于北半球的部分較少,其北半球的部分主要在赤道附近,晝