高考复习《地球公转地理意义之一太阳视运动》学案

晋江市子江中学       刘奎元

【学习背景】学生在完成《地球公转的地理意义》基础上的延伸和拓展内容；

【学习目标】

1、知识与技能：理解太阳视运动基础正午太阳高度角的概念及其变化规律；学会在对比方法的基础上将日出日落、地方时、正午太阳高度、影子等落实应用到太阳视运动图中；

    2、过程与方法：通过观察图片、动画，并结合动手画图，探究知识中的规律和原理；

3、情感态度价值观：通过对知识的探究发现，体会太阳视运动规律；通过生活中太阳视运动的应用，体会地理对于实际生活的重要意义。

【学习重难点】

重点：理解太阳视运动图的不同季节不同纬度地区的变化规律；

难点：太阳视运动图的判读方法及应用。

【学习时数】1课时

【教学方法】训练指导法、实践法

【教学辅助】学校多媒体设施及教学图片

【学习过程】

太阳视运动轨迹图的判读技巧（重点班用）

太阳视运动轨迹图是以观测点为中心，根据地球与太阳相对运动，假定地球不动，则太阳大致东升西落，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年正午太阳高度、昼夜长短的变化和某地全年日出日落方向的变化。

知识背景：以观察者为中心，假定地球不动则太阳在运动，与地球公转方向相反，即东升西落。

学习与研究的条件：太阳辐射图的研究推理

一、不同时节全球日出日落方向及日影方向

知识引入：从太阳辐射图推测日出日落的方位

日落

日出

实践一、 绘制晨线上各地的太阳方位判断日出方位、昏线上各地的太阳方位判断日落方位；根据直射点所在位置判断正午太阳方位）；两至日图上的刚极昼地日出与日落方向

（1）两分日（讲解）

 

 

 

 

 

（2）夏至日（学生实践）

 

 

 

 

 

 

（3）冬至日（学生实践）

 

 

 

 

 

 

 

实践二：根据上一部分归纳总结

太阳直射点在南半球时，地球上（除极昼、极夜地区）日出方位均在      ，日落于      。

　   太阳直射点在北半球时，地球上（除极昼、极夜地区）日出方位均在      ，日落于      。

太阳直射点在赤道时，地球上日出方位在       ，日落于      。

        

日出日落的日影方向、  影长变化规律：
    A、直射点在南半球时，日出东南影朝   _ _  ___，日落西南影朝_  _         。

    B、直射点在北半球时，日出东北影朝   _  __ __，日落西北影朝_         __ _。
    C、直射点在赤道上，  日出正东影朝__   _ _  __，日落正西影朝  __ __     _。

日出、日落时影子      ，正午影子最              ，影子方位与太阳方位相反，影子变化方向与太阳移动方向相反。简图示意描绘（以北半球中纬度夏至日为例）

 

实践三、绘制太阳视运动图（依据太阳辐射图推理作图）

关于演变规律的总结：由昼长夜短——刚极昼——极昼——极点太阳视运动

你的收获：

重点训练：

   1、此图表示的是北半球中纬度某地二分二至日的太阳高度变化，回答:

(1)ABC三条太阳升降路线中,代表夏至日的

是(    )；

(2)C路线所表示的昼夜长短状况是      ；

(3)如果<2=55,那么该地的地理纬度是(     )

2、读我国某地二分二至日的太阳视运动图，图中所示为北京时间，读图回答下列问题：

（1）、当地地理位置        、         。

（2）、该地夏至日昼长          小时，

          点日落。

3、下图所示的是北半球甲、乙两地在同一时间中的太阳视运动图，图中所示的方向一致，读图回答问题：

（1）在甲图中标出东、北方位；在乙图中标出太阳视运动方向。

（2）此时太阳直射点是             ，

甲、乙两地所在的地理纬度

分别是       、       。

4、(2014年福建文综)我国第四个南极科学考察站——泰山站(73⁰51^，S，76⁰58^，E)于2014年2月8日正式建成开站。下图示意某科考队员当日拍摄的一天太阳运动轨迹合成图。读图，回答(1)～(2)题：

(1)该日太阳位于图示F位置时(     )

A．泰山(36⁰N，117⁰E)旭日东升

B．东京(36⁰N，141⁰E)夕阳西斜

C．纽约(41⁰N，74⁰W)烈日当空

D．开普敦(34⁰S，18⁰E)夜色深沉

(2)次日泰山站（    ）

A．日出正南    B．太阳高度变大   

C．白昼变短    D．极昼即将开始

5、（201503泉一检）为选择拍摄北京某建筑物“衔日”照片的最佳时机，某摄影师于d 日预先拍摄了一张照片，并据此对太阳的运动轨迹进行了精确的计算，图5示意其计算过程，读图回答11～12题。

11．d日摄影时，摄影师位于该建筑物的（    ）

  A．东北方向    B．西南方向     

C．西北方向    D．东南方向

12．最佳的拍摄时机x日可能出现在（    ）

  A．2月    B．5月    C．8月    D．11月

 

 

太阳视运动图的解题方法总结

一、方向的判读：

⑴地平圈上方向的判读与普通地图上方向的判读方法基本一致，即“上北下南，左西右东”；

⑵可通过太阳的升落先判断东西方向，再由此确定其它方向；

⑶在已知观测点位于南半球或北半球时，可通过正午太阳高度最低时太阳上中天的位置来判读南北方向。正午太阳永远直射在南北回归线之间，若观测点位于南半球，则正午太阳高度最低时太阳直射在北回归线，因此正午太阳最低时投影所指向一定指示南；若观测点位于北半球，则正午太阳高度最低时太阳直射在南回归线，因此正午太阳最低时投影所指向一定指示北；

二、观测点位于南北半球的判读

⑴若正午太阳高度最低时太阳上中天的位置位于观测点之南，则观测点位于北半球；

⑵若正午太阳高度最低时太阳上中天的位置位于观测点之北，则观测点位于南半球；

⑶若太阳视运行轨迹的圆心总在观测点上，则观测点位于赤道附近。

由图知可判读出全年正午太阳高度的变化范围。

或者二分二至日，正午太阳上中天都位于南天空，说明正午太阳从南射来，说明观测点位于北半球北回归线以北；

二分二至日，正午太阳上中天位于北天空，说明正午太阳从北射来，说明观测点位于南半球南回归线以南；

若二分二至日，正午太阳上中天位于北天空、南天空和正中，说明观测点位于南北回归线之间；

三、正午太阳高度的判读

连接正午时太阳所在位置（即太阳上中天的位置）与观测点之间的连线，与南北向连线的夹角，即为观测点所在纬线此日的正午太阳高度（取锐角或直角）。

四、昼夜长短的判读

太阳视运动轨迹在地平圈以上弧长的变化，即表示昼长的变化。

⑴若此轨迹为优弧，则表示观测点所在纬线此时昼长夜短；

⑵若此轨迹为劣弧，则表示观测点所在纬线此时昼短夜长；

⑶若轨迹圆心恰好为观测点，则表示观测点所在纬线此时昼夜平分；

⑷若太阳视运动轨迹在地平圈以上是一个完整的圆，则表示观测点所在纬线此时出现极昼。刚与地平圈一个交点即刚极昼。

⑸由图很容易就可判断出，北半球各地夏至日昼最长，冬至日昼最短；南半球与之相反。

五、二分二至的判读

⑴若观测点位于北半球，则太阳视运动轨迹最长时为夏至，最短时为冬至，轨迹圆心在观测点时为春秋分；

⑵若观测点位于南半球，则太阳视运动轨迹最长时为冬至，最短时为夏至，轨迹圆心在观测点时为春秋分；

⑶若观测点位于赤道上，则正午太阳高度最小时上中天位置在观测点之北的为夏至，在观测点之南的为冬至，正午太阳高度最大（90°）时为春秋分。

六、日出日落方向的判读 

在未出现极昼或极夜现象的纬线上（即太阳视运动轨迹与地平圈相交），无论在北半球还是南半球，日出日落方向的变化规律如下表所示：

    赤道上无论何时，日出方向为正东，日落方向为正西。

七、影子变化的判读：

⑴影长变化：①日出时影长最长，之后缩短，正午时最短，之后变长，日落时达最长。②直射点上无影子。

⑵影子方向变化的判读：北回归线以北地区（含北回归线）：顺时针方向移动。北回归线到赤道之间：第一次被直射前和第二次被直射后，顺时针方向移动；第一次被直射后至第二次被直射前，逆时针方向移动。

南回归线以南地区（含南回归线）：逆时针方向移动。南回归线到赤道之间：第一次被直射前和第二次被直射后，逆时针方向移动；第一次被直射后至第二次被直射前，顺时针方向移动。

⑶赤道上影子移动方向的变化如下表：

（补充说明：①本文中相关比较都是在天球半径等长下的比较；②当观测点出现极昼时，太阳视运动轨迹将不与地平圈相交，此时太阳视运动轨迹不是一段圆弧，而是一个圆。

若北极圈内出现极昼现象，则太阳视运动轨迹是逆时针运行的圆；

若南极圈内出现极昼现象，则太阳视运动轨迹是顺时针运行的圆。

刚极昼时的太阳视运动：与地平面相切；极昼极点上的太阳视运动与地平面平行。