昼夜长短和太阳高度变化

“昼夜长短和太阳高度的变化”教学设计高二年级课标要求：说明昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律及原因。

课标解读：“昼夜长短和太阳高度的变化”是本节重点内容之一。

前承太阳直射点的回归动，后接四季更替和五带划分，是太阳辐射在地表时空分布规律的具体表现，是理解地球上气压带和风带、气候带、自然带形成的知识基础，也是理解人地协调的知识基础。

“说明”表示对“昼夜长短和正午太阳高度的时空变化”此项地理意义不仅要知其然，还要知其所以然。

昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律是重中之重，同时这些规律形成的原因也需要理解。

教学目标：以看图说话的形式引导学生在具体情境中通过独立思考、同桌合作等方式完成有关学习任务，从而认识昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律，并能运用所学知识和规律解释生活中的地理现象。

教学重难点：1、理解昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律的原因。

（重点）2、说明昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。

（重点）3、分析说明与昼夜长短和正午太阳高度的时空变化有关的生活现象。

（难点）五、教学思路：1、“看图说话”为明线，通过师生互动，生生互动，独立思考等方式边看图边解锁任务，完成4大规律的学习；2、情境创设“我国南北方传统民居的差异”为暗线，在掌握地理规律的基础上学以致用解决生活的地理问题。

六、教学过程：提问：以上是我国南北方传统民居的差异，你能说出形成这些差异的自然原因吗？看图说话一读教材10页图1.15，完成以下任务：1、找到不同节气日出日落时间；2、根据该地不同节气日出日落时间，计算昼长。

思考：昼夜长短为何有变化？昼夜长短变化对太阳辐射带来什么影响？学生看图简单计算，回顾所学知识思考问题，迅速回答。

对接下来的教学内容和教学环节铺陈。

看图说话二太阳高度即太阳光线与地平面的交角。

正午太阳高度是一天中最大的太阳高度。

读教材10页图1.15，完成以下任务：学生根据老师提供概念，观察图片，说出不同从“看图说话一”的“计算”到本阶段的“对比”，适1、说出日出、日落太阳高度；2、对比该地不同节气正午太阳高度大小。

昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带昼夜长短和正午太阳高度的变化：四季更替和五带随着地球的自转和公转，人们所处的地方会经历昼夜交替和四季更迭。

昼夜长短以及正午太阳的高度都受到地球自转轴倾斜度和纬度的影响，而这些因素又与五带分布有关。

一、昼夜长短的变化地球自转使得阳光在地球表面呈现出日出和日落的现象，这就导致了昼夜的交替。

然而，昼夜的长短却因地理位置和季节的变化而有所不同。

在南北纬0度的赤道地区，由于地球自转轴倾斜度，昼夜持续时间基本上相等，每天大约为12小时。

随着纬度的增加，昼夜的长短会有所变化。

在北半球夏季，北纬30度的地方昼夜时间比例是11小时至13小时，而到了冬季则变为10小时至14小时。

同样地，在南半球的情况也类似，但是由于大部分水面被南极洲覆盖，所以在南纬30度附近的地方，昼夜的长短相对要比北半球的同纬度地区要稳定一些。

二、正午太阳的高度变化正午太阳的高度也是随着纬度和季节的变化而有所差异。

当太阳在天顶正上方时，我们称之为太阳高度角为90度，在此情况下，太阳光照射到地面的能量最为强烈。

在赤道地区，太阳每年两次（春分和秋分）会在天顶正上方，太阳高度角为90度。

而到了北纬30度和南纬30度的地方，由于地球自转轴倾斜度的影响，太阳高度角最大值为60度。

这也意味着太阳光照射到地面的能量会有所减弱，导致温度相对较低。

在北极圈和南极圈的地区，当地某些时期太阳甚至无法升起，导致极夜的现象发生。

当太阳一度升起时，太阳高度角只能达到较低的数度，导致光照相对较弱。

三、四季更迭的影响除了地球自转轴倾斜度对昼夜长短和太阳高度的影响外，四季更替也是一个重要的因素。

由于地球公转轨道不是完全圆形，而是椭圆形，使得地球离太阳的距离会有所变化。

在南北半球的夏季，当某一个半球接近太阳时，正午太阳高度较高，昼夜时间较长。

而在另一个半球的冬季，距离太阳较远，正午太阳高度较低，昼夜时间较短。

四、昼夜长短及太阳高度对五带分布的影响昼夜长短和太阳高度的变化对五带分布产生了重要影响。

昼夜长短与正午太阳高度的变化在我们生活的地球上，昼夜长短和正午太阳高度的变化是非常显著且重要的自然现象。

这些变化不仅影响着我们的日常生活，还对地球上的气候、生态系统以及人类的活动产生着深远的影响。

让我们先来了解一下昼夜长短的变化。

地球在围绕太阳公转的过程中，由于地轴是倾斜的，并且倾斜的方向始终保持不变，这就导致了太阳直射点在地球上的位置会发生周期性的移动。

当太阳直射点在北半球时，北半球昼长夜短，南半球则昼短夜长；而当太阳直射点在南半球时，情况则正好相反，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长。

在春分和秋分这两个时刻，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长。

春分过后，太阳直射点逐渐北移，北半球的白昼开始逐渐变长，黑夜逐渐变短，直到夏至这一天，太阳直射北回归线，北半球迎来了一年中白昼最长、黑夜最短的时刻，北极圈内甚至会出现极昼现象；而此时的南半球则是白昼最短、黑夜最长，南极圈内出现极夜现象。

夏至过后，太阳直射点又开始向南移动，北半球的白昼逐渐变短，黑夜逐渐变长，到了秋分，再次昼夜等长。

秋分过后，太阳直射点继续南移，南半球的白昼逐渐变长，黑夜逐渐变短，到了冬至这一天，太阳直射南回归线，南半球迎来白昼最长、黑夜最短的时刻，南极圈内出现极昼，而北半球则是白昼最短、黑夜最长，北极圈内出现极夜。

接下来，我们再看看正午太阳高度的变化。

正午太阳高度指的是一天中太阳高度的最大值，也就是当地时间 12 点时太阳光线与地平面的夹角。

由于太阳直射点的移动，同一地点在不同的季节，正午太阳高度是不同的。

在太阳直射点所在的纬度，正午太阳高度为 90 度。

从直射点所在的纬度向南北两侧，正午太阳高度逐渐减小。

例如，在夏至日，北回归线及其以北地区的正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各地的正午太阳高度达到一年中的最小值；而在冬至日，南回归线及其以南地区的正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各地的正午太阳高度达到一年中的最小值。

昼夜长短和正午太阳高度的变化，对我们的生活有着多方面的影响。