太阳直射点的回归运动

太阳直射点回归运动的实验教学

模拟实验通常是指利用相同或相似的原理，在人为控制研究对象的条件下进行的实验。在实际的研究过程中，当无法直接利用研究对象做实验时，可以利用模型进行实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验，取得部分实验数据进行物体运动规律的研究。

高中地理必修1中关于太阳直射点的回归运动是学生学习的难点，同时也是学习、分析地球运动地理意义的基础内容，学生理解并掌握直射点回归运动是进一步学习地球运动地理意义的关键。我们在教学实践中充分利用身边的物体，制作模型，设计模拟实验，并配以多媒体动画演示讲解，化难为易，化抽象为直观，突破了教学难点，取得了比较满意的教学效果。下面详细介绍太阳直射点回归运动模拟实验的设计和教学过程，与广大地理教师们进行交流。

【实验原理】模拟实验所用几何原理与太阳直射点回归运动的几何原理相同。利用纸板（或塑料板）制作黄道面模型和地球模型。当地球保持一定的倾斜角度在黄道上绕太阳公转，黄道面和地球表面的交点即为太阳直射点。由于黄道面和赤道面不重合，存在一定的夹角，从而引起太阳直射点在地球表面上产生南北移动。在实验过程中分别记录不同的节气的太阳直射点位置，研究太阳直射点回归运动与黄赤交角的关系。

【实验用品】一块较大的圆形纸板和一块较小的圆形纸板（在实验中也可用小球代替，效果相同），木制底座、两根等长的小木棍、钢丝夹、螺丝钉等。经过实验对比，在实验中利用透明塑料板更容易观察，实验效果更好。

【实验准备】利用较大的纸板（或塑料板）制作黄道面模型，在纸板上用红色笔画出两条相互垂直的、带箭头的线段，分别代表二分二至时的太阳直射光线。用较小的纸板（或塑料板）制作地球模型，在其上画出地轴、赤道、南北回归线、不同的纬线（小于45°的任意一条纬线皆可，在实验中我们选取的是南北纬15°纬线和南北纬30°纬线）。按图1所示进行装配，并设计实验数据记录表格（表1）。

文科教学探索　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　２ＯＯ６．０７　

箕　鹤⑩　鳓戆　

白云兰　ｆ内邱职教中心，河北邢台０５４２００）　摘要：太阳直射点回归运动是中学地理教学中经常遇到的难点，它涉及到的题目多种多样，本文就太阳直射点回归运动　引发的相关问题谈几点教学体会。　关键词：太阳直射点；回，）３／ｇ动；解读　中图分类号：Ｇ６３３．５５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９－０１０Ｘ（２ｏ０ｌ６）０７－－００３７－０２　太阳直射点回归运动是高中地理教学过　程中的重点、难点之一，使学生充分发挥空间　想像能力，灵活深入掌握此图，学生便可轻松　解决相关问题。下面，就太阳直射点回归运动　（高中必修第一册图１－２３）做一些粗浅探讨。　图中显示太阳光线在一年中的直射范围，　这个范围取决于黄赤交角的存在，太阳直射的　弧度范围，正好两倍于黄赤交角，即４６￣５２　。　当地球运行到公转轨道春分点时，太阳直射赤　道，随后，地球在公转轨道上逐渐向夏至点移　动，由于有黄赤交角的存在，地球是斜着身子绕　太阳公转的，所以太阳直射点便也由赤道向北　半球移动，直到地球位于公转轨道上夏至点时，　太阳便直射北回归线，即２３。２６。Ｎ，这个角度　正好是黄赤交角的度数，此纬度位置是太阳直　射的最北界线，北回归线以北的所有地区永远　不可能有太阳直射的现象，即任何地区的正午　太阳高度也不可能达到９０。。夏至以后，地球　在公转轨道上移向秋分点，太阳直射点的位置　也开始由北回归线南移，直至再次直射赤道，随　后，太阳直射点便移至南半球，当地球位于公转　轨道上冬至点时，太阳直射到南回归线，即　２３。２６。Ｓ，这是太阳直射的最南界线，过了冬至　日，太阳直射点便又一次开始北移。如此反复，　太阳直射点便在南、北回归线之间不停地做周　期性的往返运动，这就称为太阳直射点的回归　运动，我们可以把它简绘成如图一所示：　通过这个简图，我们可以获取多种地理信息。　一、某个日期太阳直射点的位置及其运动　的方向　此类问题是对该图最直接也是最简单的　运用。　例一：１０月１日，太阳直射点位于哪个半　球？正在向哪个方向运动０　解析：通过读图，很显然，此时，刚过秋分　日一星期左右，所以，太阳直射点刚刚移过赤　道，位于南半球，正在向南运动。　二、各地正午太阳高度角的变化　由于黄赤交角的存在，太阳辐射在地球上　的分布便具有了纬度分异的规律，所以，地球　上各地正午太阳高度角便发生了季节变化。　春分日和秋分日时，太阳直射在赤道上，　

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1、 能力目标：

（1） 确定任何一天太阳直射点的纬度及太阳直射点移动方向。

（2） 确定任何一天各地正午太阳太阳高度角与直射点的关系。

（3） 确定任何一天各地昼夜长短与太阳直射点位置关系。

2、 知识体系：

（1） 基本概念：太阳直射点；太阳高度（角）和正午太阳高度（角）；昼（夜）长和变化；极昼和极夜。

（2） 基本关系：日期与季节的关系；日期与直射点的关系；极昼（极夜）区范围与直射点关系（等于90°减去直射点纬度）；正午太阳太阳高度角与直射点的关系（由太阳直射点所在纬线向两侧递减）；地昼夜长短与太阳直射点位置关系（直射在北半球，北半球昼长夜短，除极昼和极夜区外，由南往北昼越长；直射南半球相反；直射赤道，全球等长。）

3、 方法技能：

理解和熟练运用太阳直射点移动图是达成本专题的基础。

由于黄赤交角的存在，以及太阳公转时地轴始终指向北极星的影响，导致了太阳直射点在回归线之间做来回的回归运动，这就导致了太阳直射点的移动范围是回归线之间。回归线的度数是由黄赤交角大小决定的。作出下图：

直射点移动方向为：D-A-B-C-第二年D。其中直射点在A点时，北半球为夏至日，6月22日左右。直射点在C点时，北半球为夏冬至日，12月22日左右。直射点在B、D点时，北半球为春、秋分日，3月21日和9月23日左右。除两至日外，回归线间一年有两次太阳直射现象，所以确定日期时必须明确太阳直射点移动方向。

【例如1】读“太阳直射点周年变化”示意图，回答：

1.阳直射点位于A点的这一天，地球上正午太阳高度达一年中最大值的纬度范围是_________，太阳直射点从A点移至B点期间，长江径流季节变化正值_________期，亚平宁半岛南部气候特点为_________。

（接上节课）

4太阳直射的移动规律

（1） 回归运动

①概念：

②回归年：365日5时48分46秒

（2） 分析“太阳直射点的回归运动”

图表 1太阳直射点移动规律示意图

太阳直射点移动规律示意图说明：

例题：国庆节10月1号，太阳直射点在 半球，向 运动（两空都可以选择填“北”或者“南”）。 运行区间 直射点所处半球 运动方向 时间区间

A → B 北半球 由南向北 3月21日至6月22日

B → C 北半球 由北向南 6月22日至9月23日

C → D 南半球 由北向南 9月23日至12月22日

D → E 南半球 由南向北 12月22日至次年3月21日 【点拨】太阳直射点做回归运动，一年365天，一年移动23°26′×4≈94°，所以，太阳直射点移动一个纬度，历时3.88天，约为4天。即太阳直射点约为每4天，移动纬度1°。

（接上节课）

4太阳直射的移动规律

（3） 回归运动

①概念：

②回归年：365日5时48分46秒

（4） 分析“太阳直射点的回归运动”

图表 2太阳直射点移动规律示意图

太阳直射点移动规律示意图说明：

例题：国庆节10月1号，太阳直射点在 半球，向 运动（两空都可以选择填“北”或者“南”）。

【点拨】太阳直射点做回归运动，一年365天，一年移动23°26′×4≈94°，所以，太阳直射点移动一个纬度，历时3.88天，约为4天。即太阳直射点约为每4天，移动纬度1°。

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运行区间 直射点所处半球 运动方向 时间区间

A → B 北半球 由南向北 3月21日至6月22日

B → C 北半球 由北向南 6月22日至9月23日

C → D 南半球 由北向南 9月23日至12月22日

D → E 南半球 由南向北 12月22日至次年3月21日