昼夜长短和正午太阳高度角的变化
太阳高度角的变化规律
1 / 5 太阳高度角的变化规律与常见图表判读
晨昏圈上=0昼半球大于0夜半球小于0
（一）太阳高度角的日变化：--日变化曲线图
（1）出现极昼现象的极点,一天内太阳高度角大小不变=直射点纬度=晨昏线与地轴夹角，与极昼、极夜的最低纬度(和晨昏线相切的纬线)互余；
（2）除极点外，一天中太阳高度角是不断变化的:h日出时=0,h逐渐增大,当地正午12最大（H）,之后渐小,h日落时=0,日落后小于0；
（3）太阳高度最大时（为正午太阳高度角）:若太阳高度最大时等于90°，则该地当天正午被太阳直射;
（4）极昼区内的三种情况:
①24小时太阳高度都大于等于0°，该地出现极昼现象;
②太阳高度角最小=0°,该地极昼,且处于与晨昏线相切的纬线上，即当天极昼的最低纬度;
③若太阳高度角一天中大于0°且为一定值，则该地为处于极昼的极点；
④若太阳高度角最大=0，则该地极夜，并处于与晨昏线相切的纬线上； 2 / 5
太阳高度角日变化曲线图的相关计算和分析：
1、读时间坐标
（1）昼长时间=日落时间-日出时间
①若昼短于12小时，说明该地处于冬半年;
②若昼等于12小时，说明太阳直射赤道(两分)或该地位于赤道上;
③若昼长于12，说明该地是夏半年;
④若昼长等于24小时，说明该地极昼。
（2）若坐标上为时间：
①可计算：日出当地时间=12-昼长/2 日落当地时间=12+昼长/2
②据当地与时间差，求当地经度;
2、读太阳高度高度角，可判断或计算直射点纬度、当地纬度： a h（太阳高度）
0° 66°34
0:00 6:00 12:00 18:00 24:00 90°
23°26 46°52
43°08 b
c d
e
f 3 / 5 （1）直射点纬度：根据正午太阳高度角公式计算；等于出现极昼的极点太阳高度、根据极昼、极夜的X围确定（互余）
（2）当地纬度：根据正午太阳高度角公式计算；根据太阳高度变化判断；
《昼夜更替和地方时》太阳高度与昼夜
《昼夜更替和地方时》太阳高度与昼夜
《昼夜更替和地方时 太阳高度与昼夜》
在我们生活的地球上，昼夜更替和地方时是两个非常重要的自然现象，它们与太阳高度密切相关，深刻地影响着我们的日常生活和地球上的各种生命活动。
首先，让我们来了解一下昼夜更替。地球是一个既不发光也不透明的球体，这就导致了太阳只能照亮地球的一半。随着地球的自转，被照亮的半球和未被照亮的半球不断交替，从而形成了昼夜的交替变化。地球自转一周的时间约为 24 小时，这就是一个昼夜的周期。
昼夜更替对于地球上的生命有着至关重要的意义。它使得地球上的生物能够在白天获得充足的阳光进行光合作用，为生命活动提供能量；而在夜晚，生物可以休息和恢复，进行新陈代谢和能量储存。昼夜的交替还影响着生物的行为和生理节律，比如许多动物在夜间活动，而人类则习惯在白天工作和活动。
接下来，我们说一说地方时。由于地球自转，不同的经度上的地方，其太阳升起和落下的时间是不同的。因此，地球上每个地方都有自己独特的时间，这就是地方时。
地方时的计算是以经度为依据的。地球被划分为 360 个经度，每 15
个经度相差 1 小时。当太阳直射某一条经线时，这条经线上的地方时就是 12 点。如果已知一条经线的地方时，要计算另一条经线的地方时，就需要根据两条经线之间的经度差来进行换算。
地方时在日常生活和生产中有着广泛的应用。比如在航空、航海等领域，准确的地方时对于确定位置和导航至关重要。在国际交流中，为了方便起见，人们划分了时区，每个时区都采用其中央经线的地方时作为标准时间。
再来说说太阳高度。太阳高度指的是太阳光线与地平面的夹角。在一天中，太阳高度会不断变化，正午时分太阳高度达到最大值。
太阳高度的变化对昼夜的长短和温度有着直接的影响。在赤道地区，太阳高度角全年变化较小，昼夜长短几乎相等，气温相对较为稳定。而在极地区域，太阳高度角在一年中的变化非常大，导致了极昼和极夜现象的出现。
“昼夜长短和正午太阳高度角的变化”教学的实践与反思
实践创新固
昼夜长短和正午太阳高度角的变化啊
教学的实践与反思
口章伟玲
【实践】
我在教学“地球运动的地理意义（二）”前认真地分析
了学生的学情状况，如已有的知识结构和智力水平等；也
研究了教材，认为一节课的容量只能学习昼夜长短和正
午太阳高度角的变化和规律，变化的结果即四季和五带
可放到下一节课去学，并进行练习巩固。确定的教学目标
是：１．理解和掌握昼夜长短正午太阳高度角的变化和规
律。２．根据实例分析说明不同纬度、不同日期昼夜长短和
正午太阳高度角的情况。３．能画出二分二至日的光照图。
然后我根据目标进行教学设计，感到虽然昼夜长短非常
贴近生活而且有规律，学生有生活经验，但仍显抽象，还 要落实到平面图中，学习有难度；虽有课件，不是转动太
快，就是说明不了问题。于是我决定还是依据教材，在课
本的三幅图和小字上做文章，从培养学生读图能力出发， 赫
引导学生读图，逐步向学生提出问题。 学 学习昼夜长短变化的具体步序为： 月
１．Ｐ地在哪一幅图中是昼夜相等（平分）？（顺接）在这 一
一幅图中，全球情况怎样，有无极昼极夜？（学生回答略） 由
２．Ｐ地在哪一幅图中昼最长？（学生回答略）并引导学 学堇 生边读图边答出：北半球纬度越高，昼越长，北极圈以北 殿墨
出现极昼；另一半球刚相反。（学生回答迟疑，于是启发学 蒜
生观察图中的昼长数据） 上
炼与竞选相关的有效知识和信息。这种知识的选择重组
并形成经验和技能的过程，就是隐性知识学习和生成的
过程，或者是我们平时说的实践能力形成的过程。 三、思想政治课教学中隐性知识学习的几个方法
由于隐性知识具有无法使用文字叙述、语言形容以
及书本等有形介质传递的知识特征，因此，隐性知识的学
习的形式，总体上指在校内外进行的相关实践中涉及的
学习活动，包括课题研究、学生会的自主活动、暑期社会
实践、社区服务、辩论比赛、模拟法庭等。从学习方法的角
度分析主要是两种。一是纵向传递的导师制。典型的方式
昼夜长短的变化和正午太阳高度角教学反思
《昼夜长短的变化和正午太阳高度角》教学反思
本节课内容是地球公转产生的地理意义之一，教材重点阐释了由于地球公转造成的昼夜长短的变化规律，以及正午太阳高度的纬度和季节变化规律。本节内容知识比较抽象，由于学生基础知识薄弱和空间思维能力不强，所以在上课的时候最好能将抽象的东西形象化。
由于是第一次上这部分内容，我在备课的时候，将教材研究了很多遍，看完之后并没有找到好的讲课思路和灵感，书中的内容没有挖掘的非常透彻。所以准备借助于教参，但是几本教参上都对这部分内容处理的比较粗略，可操作性太差。转而，求助于网络，希望能从网上找到上课的灵感。参考网上的教案，结合自己的理解完成了教案。但是由于欠缺经验，并没有达到预期的教学效果。公开课后地理教研组对我的不足和需要改进的地方进行了指导，然后继续调整了教案。现反思如下：
一、导入要简洁，且具吸引力
好的导入要像电影的片头一样，能一下吸引住观众的眼球，这样才能将学生引入到课堂学习的情景中来，让他们有一种探索的欲望。我本以为用买房时采光的话题导入新课，能激起学生的兴趣，但是由于没给同学们补充光照的重要性，同学们对这个话题，反应冷淡，兴趣不浓。在导入新课这方面我还要继续改进。
二、问题设计不能太大要有梯度性
有一个老师曾说过，在课堂教学中，老师通过设计问题不断地下套子，挖陷阱，引诱学生去钻、去跳。给学生设计问题会使我们的课堂充满生机。但在我这次课上，提出的好几个问题都太大，指向不明，容易“ 误导”学生。学生要么找不出答案，要么答案千奇百怪，并且有时还超出了我自己的掌控。因此在设计问题时，问题要简洁明了，突出主题并且问题要层层深入，循序渐进。
三、要让学生动起来，激发他们学习的主动性和积极性。
在这次课上，同学们的活动时间估计只有五分之一左右，学生活动量太少，整节课表现的死气沉沉的，并且也不利于学生能力的培养。在课堂上，学生才是主角，教师应尽量把时间还给学生，发挥学生学习的主体作用。在上课前老师就要精心设计教学的过程，对学生什么时候动脑、动手、动口等都要预先进行设计。
昼夜长短与正午太阳高度变化规律(自己整理)
日期 太阳直射点
的位置 昼夜长短变化 正午太阳高度变化
3月21日
春分日 赤道 全球昼夜等长 赤道90°，由赤道向两极逐渐递减，至两极点为0°。
3月21日至6月22日（春分日到夏至日） 太阳直射点
在北半球，
向北方向移动。 北半球昼开始变长，夜开始变短（白昼时间大于夜晚时间），北极地区出现极昼的范围开始变大，南半球反之。 以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
6月22日
夏至日 北回归线
(23°26′N) 北半球各地昼最长，夜最短，北极地区出现极昼范围最大，南半球反之。 北回归线上正午太阳高度角90°，由北回归线分别向南、北递减。
6月22日
至9月23日（夏至日到秋分日） 太阳直射点在北半球，向南移动。 北半球开始昼变短、夜变长（白昼大于夜晚），北极附近出现的极昼范围开始变小，南半球反之。 以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
9月23日
秋分日 太阳直射在赤道。 全球昼夜等长。 赤道90°，由赤道向两极逐渐递减，至两极点为0°。
9月23日
至12月22日（秋分日到冬至日） 太阳直射点在南半球，且向南移动。 北半球夜开始变长，昼开始变短（白昼时间小于夜晚时间），北极地区极夜范围开始扩大，南半球反之。 以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
12月22日
冬至日 南回归线
(23°26′S) 北半球各地昼最短，夜最短，北极地区出现极夜范围最大（整个北极圈），南半球反之。 南回归线上正午太阳高度角90°，由南回归线分别向南、北递减。
12月22日
至次年3月21日（冬至日到次年春分日） 太阳直射点在南半球，且向北移动。 北半球昼开始变长，夜开始变短（白昼时间小于夜晚时间），北极地区极夜范围开始缩小，南半球反之。 以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
高中地理人教版必修一第一章第三节3 地球的运动之昼夜长短和正午太阳高度角的变化
海口市第十四中学地理必修一导学案
- 1 - 第一章 行星地球
第5课 昼夜长短和正午太阳高度角的变化 四季更替和五带
教学目标
1、 理解昼夜长短、正午太阳高度角的纬度变化及季节变化规律。
2、 了解四季更替的现象，解释四季形成的原因。
重点：地球公转的地理意义。
难点：四季和五带的形成。
教学过程
一、地球公转的地理意义
（一）引起正午太阳高度的变化
①太阳光线对于 的交角，叫做太阳高度角，简称 （用H表示）。同一时刻正午太阳高度由 向 递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为 ，在晨昏线上，太阳高度是 。
②正午太阳高度变化的原因：由于 的存在，
太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。
③正午太阳高度的变化规律： 太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。
合作探究：
极昼的南北极为何冰雪不融呢？
Ⅱ随季节变化：夏至日—— 达一年中最大值， 达一年中最小值。冬至日—— 达一年中最大值， 达一年中最小值。
④ 计算公式：H＝
海口市第十四中学地理必修一导学案
- 2 - （二）昼夜长短随纬度和季节变化
①地球昼半球和夜半球的分界线叫 线（圈）。晨昏线把所经过的纬线分割成 弧和
弧。由于黄赤交角的存在，除 日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（赤道除外）。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。
昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表：
3月21日—9月23日 9月23日—3月21日
图示法比较正午太阳高度和昼夜长短变化
图示法比较正午太阳高度和昼夜长短变化
由于黄赤交角的存在，地轴的空间指向基本上稳定，地球在自转和公转的过程中，产生了太阳直射点的回归运动。太阳直射点的回归运动，使得正午太阳高度、昼夜长短随纬度、时间而发生变化。
一、正午太阳高度和昼夜长短的纬度变化
1.正午太阳高度的纬度变化
同一天，不同纬度地区的正午太阳高度随纬度而有规律地变化。如图1：
图1正午太阳高度的纬度变化示意图
a．夏至日；b．太阳直射15°N纬线时；c．二分日；d．冬至日
从图1可以看出，同一天，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。夏至日，太阳直射北回归线，正午太阳高度以北回归线为中心南北对称分布，自北回归线向南北递减；冬至日，太阳直射南回归线，正午太阳高度以南回归线为中心南北对称分布，自南回归线向南北递减；二分日，太阳直射赤道，正午太阳高度以赤道为中心南北对称分布，自赤道向南北递减；太阳直射在南北回归线之间某地(赤道以外)时，比如太阳直射15°N纬线，正午太阳高度以太阳直射点所在纬线(如15°N纬线)为中心南北对称分布，向南北两侧递减。
某地离直射点越“近”，即纬度差(某地纬度与太阳直射点纬度之间的纬度间隔)越小，正午太阳高度就越大；反之，就越小。H=90°－α(H为正午太阳高度，α为某地与太阳直射点之间的纬度间隔)。 2.昼夜长短的纬度变化
同一时间(二分日除外)，不同纬度地区的昼夜长短随纬度而有规律地变化，如图2：
从图2可以看出，夏至日，太阳直射北回归线，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，纬度越高，昼越长夜越短；极昼的范围达到最大，北极圈及其以北地区出现极昼现象。南半球反之。
图2昼夜长短的纬度变化示意图
a．夏至日；b．冬至日；c．二分日；d．北半球为夏半年的某日(夏至日除外)；e．北半球为冬半年的某日(冬至日除外)；f.二分日
冬至日，太阳直射南回归线，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，纬度越高，昼越短夜越长；极夜的范围达到最大，北极圈及其以北地区出现极夜现象。南半球反之。
正午太阳高度和昼夜长短变化》日影长短变化
正午太阳高度和昼夜长短变化》日影长短变化
《正午太阳高度和昼夜长短变化 日影长短变化》
我们生活在这个充满奇妙自然现象的地球上，每一天都会经历太阳的升起和落下，感受到阳光的温暖和阴影的变化。而其中，正午太阳高度、昼夜长短以及日影长短的变化，不仅是自然界的规律，也深深影响着我们的生活。
先来说说正午太阳高度的变化。正午太阳高度，简单来说，就是中午时分太阳距离我们所在地点的角度高度。它会随着季节和纬度的不同而发生变化。
在一年当中，由于地球绕着太阳公转，并且地轴是倾斜的，所以太阳直射点会在南北回归线之间来回移动。当太阳直射点靠近某个纬度时，这个纬度地区的正午太阳高度就会增大；反之，当太阳直射点远离时，正午太阳高度就会减小。
比如，在北半球的夏至日，太阳直射北回归线，此时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，而南半球各地的正午太阳高度则达到一年中的最小值。而到了冬至日，情况则正好相反，太阳直射南回归线，南回归线及其以南地区的正午太阳高度达到最大，北半球各地则达到最小。 纬度的差异也会对正午太阳高度产生显著影响。一般来说，越靠近赤道的地区，正午太阳高度的变化相对较小，因为它们离太阳直射点的距离变化不太明显。而越靠近两极的地区，正午太阳高度的变化就越大，甚至在极圈内还会出现极昼和极夜的现象，也就是一整天太阳都在地平线以上或者以下。
再聊聊昼夜长短的变化。昼夜长短的变化同样与地球的公转和地轴倾斜有关。
在北半球，从春分日到秋分日，太阳直射点在北半球，这期间北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长夜越短，在北极圈内会出现极昼现象。而从秋分日到次年春分日，太阳直射点在南半球，北半球则昼短夜长，纬度越高，昼越短夜越长，北极圈内会出现极夜现象。
南半球的情况则与北半球相反。比如在夏至日，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长；冬至日时，北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
这种昼夜长短的变化对我们的生活有着多方面的影响。比如在农业生产中，农民会根据不同季节的昼夜长短来安排农作物的种植和收获时间。在旅游业中，一些地区会因为独特的昼夜长短变化而吸引游客，比如在极昼极夜期间，很多人会前往北极地区观赏特殊的自然景观。
正午太阳高度和昼夜长短变化教具制作与演示方法
正午太阳高度和昼夜长短变化教具制作与演示方法
说实话关于正午太阳高度和昼夜长短变化教具制作与演示方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我最开始就想着怎么简单怎么来，于是拿个球当作地球，然后找了个手电筒当作太阳。想演示白昼和黑夜就用手电筒照球的一半，被照到的那部分就是白昼，没被照到的就是黑夜。可是这只能简单表示昼夜，根本体现不出昼夜长短变化。后来我发现问题在于这个球不能固定住。我就找了个底座把球固定住，这样再转动球的时候，就可以很清楚地看到不同时候被光照到的面积不一样，就像是如果地球上某个地方朝着太阳的地方越来越多，那白昼就变长，反之则缩短。
再来说正午太阳高度。我想办法在球上面标记了一些特殊的纬线。我用一根小棍插在标记赤道那一圈的球面上，把手电筒水平照射过来，小棍影子比较长。然后我慢慢把手电筒升高，就像太阳在天空位置升高一样，小棍影子变短，这个就表示赤道上某一点的正午太阳高度在变大。
我也试过用一些可以弯曲的铁丝来代表太阳光线，把铁丝固定在代表地球的球周围。可是把它们调整到合适的角度很难，老是弄乱，这算是一次失败的尝试。
我觉得要是制作教具的话，球最好是那种透明一些的，就像我们用的地球仪那种半透明的材料最好，这样可以直接从里面看得到光线照射到的区域，也方便标记，也能让大家看得更清楚。如果用不透明的球，标记的线只能在表面，演示的时候不是那么直观。而且那个当作太阳的手电筒需要可以调节角度，能够模拟不同季节太阳高度角的变化。演示的时候，一边转动地球仪，一边调整手电筒角度，口中可以解释随着地球绕着太阳公转，地球上不同地点的昼夜长短和正午太阳高度都在发生着变化，这样整个教具演示起来就很完美了。我还想过要是能在地球仪周围弄一些刻度之类的东西就更好了，可以直观看出太阳高度角具体的数值，不过这个我不太确定怎么弄才比较简单又有效。但总的来说，这些尝试下来，目前想到的这个法子还算比较实用靠谱的。
昼夜长短变化及正午太阳高度变化
班级 学生姓名 座号： 高一备课组
第三节 地球的运动
第三课时
学习目标
掌握正午太阳高度和昼夜长短的时空变化规律及应用。
重点难点
昼夜长短及正午太阳高度的变化。
学习过程
一、自主学习
1．春分至秋分(北半球的夏半年)：太阳直射①__ __半球，是②_ ___半球日照时间最长的季节。北半球各纬度昼长③_ ___于夜长，纬度越高，昼越长夜越短。夏至日，北半球各地昼长夜短，北极圈内出现④________现象。南半球相反。秋分至春分昼夜长短变化南北半球相反。春秋分太阳直射⑤________，全球⑥__________。赤道上终年昼夜等长。
2．同一时刻：正午太阳高度由太阳直射点向⑦___________递减。夏至日，由⑧__________向南北两侧递减，北回归线及其以北各纬度，达一年中最大值；⑨________________达一年中最小值。冬至日相反。春秋分，由⑩__________向南北两极递减。
二、合作探究
(一)、昼夜长短变化
1、变化的原因：
2、依据课本P19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”思考，
完成下列表格
节气 日期 太阳直射点纬度 昼夜长短和极昼极夜分布情况
春分
夏至
秋分
冬至
3、总结出北半球昼夜长短的季节变化规律，并完成下表格 节气时间段 昼夜长短及
变化情况 极昼极夜范围
变化情况
夏
半
年
春分 夏至
夏至 秋分
冬
半
年
秋分 冬至
冬至 春分
（二）、正午太阳高度的变化
1、概念：一天中正午（地方时为 点）时太阳光线与地平面的夹角
2、正午太阳高度的纬度变化规律
读课本P19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”并完成下列表格。