课时3昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带[学习目标定位] 1.能够运用图示理解昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。2.理解四季的更替规律和地球五带的划分。
一、昼夜长短和正午太阳高度的变化
1．昼夜长短的变化
(1)春分日至秋分日：北半球各纬度昼长①大于夜长，纬度越高，昼越②长，夜越③短，北极四周出现④极昼现象，南半球反之。
(2)秋分日至次年春分日：北半球各纬度昼长⑤小于夜长，纬度越高，昼越⑥短，夜越⑦长，北极四周有⑧极夜现象，南半球反之。
(3)春、秋分日：全球各地⑨昼夜等长，都是12小时。
2．正午太阳高度的变化：同一时刻，正午太阳高度由⑩太阳直射点向南、北两侧递减。
思维活动
1．自9月1日开学到本年末，观察你所在的城市昼夜长短情况及其变化，注意期间是否经过二分二至中的某个节气。其变化是否有明显改变？
答案北半球各地区
时间9.1 →秋分→冬至→年末
昼夜
状况
昼长夜
短
昼变短
夜变长
昼夜
平分
昼变短
夜变长
昼最短
夜最长
昼变长
夜变短
昼短
夜长
二、四季更替和五带
1．形成原因：昼夜长短和正午太阳高度的时空变化。
3．五带
(1)划分界线：南、北回归线和⑰南、北极圈。
(2)五带的划分：包括⑱热带、南、北温带、南、北⑲寒带。
思维活动
2．全球哪些纬度地区会有明显的“四季”特征，哪些地区没有？
答案中纬度地区有，低纬度和高纬度没有。
探究点一昼夜长短的变化规律
探究活动阅读教材P 19图1.23“北半球二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布”，完成下列问题。
(1)由图a、图b分析，夏(冬)至日时全球的昼夜长短具有怎样的分布规律？哪个范围的昼夜长短达到一年中的最大值，哪个范围达到一年中的最小值？
(2)结合图c，分析春、秋分日时全球的昼夜长短具有怎样的分布规律？
(3)昼夜长短的变化与纬度有何关系？
(4)太阳直射点与所在半球的昼夜长短有什么关系？
(5)探究太阳直射点位置与极昼、极夜范围的关系。
答案(1)夏(冬)至日时，南(北)极圈及其以南(北)地区出现极夜，北(南)极圈及其以北(南)地区出现极昼，从南(北)极圈向北(南)到北(南)极圈昼渐长，北(南)半球昼长夜短。北(南)半球昼长达到一年中的最大值，夜长达到一年中的最小值，南(北)半球相反。
(2)春、秋分时全球各个纬度昼夜等分。
(3)纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大；赤道地区，全年昼夜长短无变化。
(4)太阳直射点所在的半球，其昼长大于夜长。
(5)出现极昼、极夜的最低纬度＝90°－太阳直射点所在纬度。
反思归纳
1．昼夜长短状况规律
太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。由此可见，太阳直射点所在位置决定昼夜长短状况，与太阳直射点的移动方向无关。如下图所示：
2．昼夜长短变化规律
太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短，且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。由此可见，太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化情况，与直射点位置无关。
[思维拓展]昼夜长短的计算方法
(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时把一天的昼长平分成相等的两份(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同纬度各地的昼夜相等。
②南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，即北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度的夜长(昼长)相等。
例如，40°N的昼长等于40°S的夜长。
探究点二正午太阳高度的变化
探究活动阅读材料，完成下列问题。
材料一近年来，随着城市建设速度加快，住宅建设用地供应紧张，加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞，有些开发商违规施工，超规划建设，导致新建住宅楼层数过多，密度过大，影响相邻建筑的通风、采光，使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。我国《物权法》规定：“建造建筑物，不得违反国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。”
材料二济南在二分二至日的正午太阳高度示意图
(1)材料一中影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？
(2)材料二中，①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度角？其中，决定济南楼间距大小的是哪一个？这一天，全球正午太阳高度的变化规律是怎样的？
(3)从材料二看出，济南正午太阳高度的变化有何规律？
(4)归纳回归线之间的各地，正午太阳高度在一年中何时达到最大值，何时达到最小值？ 答案 (1)正午太阳高度(角)。
(2)①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③决定济南楼间距的大小。冬至日，全球正午太阳高度(角)自南回归线向南北两侧递减。
(3)济南位于北回归线以北，夏至日最大，从夏至日到冬至日递减，冬至日最小。
(4)北回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，冬至日正午太阳高度在一年中达到最小值。南回归线与赤道之间：当太阳直射时，正午太阳高度在一年中达到最大值，为90度，夏至日正午太阳高度在一年中达到最小值。 反思归纳 正午太阳高度的变化规律 (1)正午太阳高度的纬度分布规律
太阳直射某纬度，则该纬线的正午太阳高度为90°，离该纬线越远，则正午太阳高度角越小(简记为“近大远小”)。由此可以推知：同一纬线各地正午太阳高度角相同；正午太阳高度角从直射点所在纬线向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度角的季节变化规律由“近大远小”的规律可以推知：直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度角增大，反之减小(简记为“来增去减”)。 [思维拓展] 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――→逐渐变短
正午最短――→逐渐变长
日落最长，且日影方向与太阳方位相反。 (4)楼房间距问题
以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离L 与
