1.2地球運(yùn)動的地理意義（第3課時）正午太陽高度四季五帶（教學(xué)設(shè)計）高二地理高效課堂（人教版2019選擇性必修1）

教學(xué)設(shè)計備課組名稱高一地理周次本節(jié)教學(xué)內(nèi)容1.2地球運(yùn)動的地理意義（第三課時）——正午太陽高度+四季五帶本節(jié)教學(xué)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)合實例，說明地球運(yùn)動的地理意義。地理核心素養(yǎng)：1.觀察并解釋分析生活中正午太陽高度變化的現(xiàn)象，歸納總結(jié)正午太陽高度的季節(jié)變化、緯度分布規(guī)律。2.結(jié)合示意圖，理解五帶形成、四季更替的原因，說明五帶的劃分依據(jù)。本節(jié)教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：正午太陽高度的變化教學(xué)難點(diǎn)：正午太陽高度的變化本節(jié)內(nèi)容教學(xué)方法講授法本節(jié)內(nèi)容課時安排3課時教學(xué)過程預(yù)設(shè)導(dǎo)入：播放視頻，思考問題：日晷的計時原理跟什么有關(guān)系？為什么智能太陽花發(fā)電板太陽能發(fā)電板跟隨著太陽運(yùn)動？新課講授：一、正午太陽高度的變化任務(wù)一：什么是太陽高度角？什么是正午太陽高度角？觀看夏至日赤道地區(qū)和北回歸線地區(qū)的太陽視運(yùn)動視頻?！竞献魈骄俊?、一天中什么時候太陽高度角最??？什么時候太陽高度角最大？2、日出日落時太陽高度角是多少？太陽直射點(diǎn)上太陽高度角是多少？3、北京（家鄉(xiāng)）的太陽高度角有可能是90°嗎？學(xué)生回答參考：一天中日出日落太陽高度角最小，正午太陽高度角最大。日出日落時太陽高度角是0°，太陽直射點(diǎn)上太陽高度角是90°。不可能。教師講解：太陽高度：太陽光線相對于地平面的交角（即太陽在當(dāng)?shù)氐难鼋牵凶魈柛叨冉?，簡稱太陽高度，用字母h表示。太陽高度的日變化過程：最小值出現(xiàn)當(dāng)在地日出或日落，最大值出現(xiàn)在當(dāng)?shù)卣?，即地方時12:00。自日出到正午，太陽高度逐漸增大，正午時達(dá)到最大，自正午到日落，太陽高度逐漸減小。晨昏線上：太陽高度角＝0°，直射點(diǎn)上：太陽高度角＝90°。太陽高度的取值范圍是0°—90°。北京不在太陽直射的范圍內(nèi)，所以正午太陽高度角＜90°。正午太陽高度（角）：某地正午12：00的太陽高度角，用H表示。任務(wù)二：同一時刻，正午太陽高度角隨緯度有什么變化規(guī)律？【合作探究】完成表格學(xué)生回答參考：教師講解：通過表格可得到正午太陽高度由太陽直射點(diǎn)所在的緯度向南北兩極遞減。播放正午太陽高度角的相關(guān)視頻?！竞献魈骄俊坷L制二分二至日正午太陽高度隨緯度變化示意圖，分析正午太陽高度角的變化特點(diǎn)。教師講解：任務(wù)三：正午太陽高度角隨季節(jié)有什么變化規(guī)律？【合作探究】1、找到太陽直射的范圍，并思考其何時正午太陽高度達(dá)最大值？2、圖中紫色和黃色區(qū)域，何時正午太陽高度達(dá)最大值？學(xué)生回答參考：1、太陽直射的范圍為南北回歸線之間，在南北回歸線之間各地，每年受到太陽直射兩次，受太陽直射時正午太陽高度最大。2、北回歸線及其以北的緯度帶，正午太陽高度夏至日達(dá)最大值，冬至日達(dá)最小值;南回歸線及其以南的緯度帶，正午太陽高度冬至日達(dá)最大值，夏至日達(dá)最小值。教師講解：任務(wù)四：正午太陽高度角如何計算？【合作探究】已知太陽直射點(diǎn)位于20?N緯線上，求圖中A、B的正午太陽高度。學(xué)生回答參考：A：H=90?40?=50?；B：H=90?50?=40?。教師講解：正午太陽高度的計算：H=90°|緯度差|（太陽直射點(diǎn)與所求點(diǎn)的緯度差）注意緯度差計算的同加異減法則：若兩點(diǎn)在同一半球，用較高緯度減去較低緯度；若兩點(diǎn)分屬于南、北半球，則將兩點(diǎn)的緯度求和。任務(wù)五：正午太陽高度的應(yīng)用材料一圖一為北京故宮日晷圖，日晷也稱日規(guī)，主要根據(jù)日影的位置，以指定當(dāng)時的時辰或刻數(shù)，是我國古代較為普遍使用的計時儀器。材料二智能太陽花也稱光伏花或光伏太陽花，太陽能電池板采用花瓣式結(jié)構(gòu)，白天自動展開，全天跟蹤太陽移動，確保與太陽保持最佳的發(fā)電角度，夜晚則會自動收疊起來，進(jìn)入“睡眠狀態(tài)”。材料三為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽能熱水器與地平面之間的傾角，使太陽光與集熱板成直角，因此集熱板夾角與當(dāng)日正午太陽高度角互余，如圖所示?！竞献魈骄俊?、建同樣高度的多幢樓房，為何我國北方樓間距大于南方？2、為何中國的房屋往往坐北朝南？3、一天中什么時候影子最短？與什么有關(guān)系？4、夏至日當(dāng)天，日晷晷針的影子的水平轉(zhuǎn)動方向是什么？5、與冬至日相比，夏至日我國智能太陽花仰角變化幅度更；與浙江相比，新疆的“智能太陽花”仰角變化幅度更。(填寫大或小)6、與冬至日相比，夏至日我國北方地區(qū)的熱水器仰角更。(填寫大或小)學(xué)生回答參考：1、北方正午太陽高度較小。2、得到更多的太陽光照。3、一天中正午時刻日晷晷針影子最短，與太陽高度有關(guān)。4、東南正南西南5、與冬至日相比，夏至日仰角變化幅度更大；與浙江相比，新疆變化幅度更小。6、與冬至日相比，夏至日我國北方地區(qū)的熱水器仰角更小。教師講解：建同樣高度的多幢樓房，我國北方樓間距大于南方，是為例確保北方住宅在冬季也能獲得足夠的采光。由于北方緯度較高，冬季時太陽高度角較小，導(dǎo)致陽光照射角度小，為了確保較低樓層的住宅也能獲得足夠的日照時間，需要增加樓間距。中國的房屋往往坐北朝南，是為了獲得更充足的太陽光照。在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，因此房屋坐南朝北。3、一天中正午時刻（當(dāng)?shù)氐胤綍r12:00）日晷晷針影子最短，因為正午太陽高度最大，正午太陽高度角與影長成反比。4、太陽的視運(yùn)動導(dǎo)致日晷晷針的影子水平轉(zhuǎn)動方向的變化。5、仰角變化日幅度=正午太陽高度0°（日出日落太陽高度）與冬至日相比，我國夏至日正午太陽高度角更大，一天中太陽高度角的變化更大，“智能太陽花”晝開夜合并智能追蹤太陽，所以夏至日仰角的日變化幅度更大。浙江、新疆位于中緯度地區(qū)，但新疆緯度更高，正午太陽高度角更小，所以夏至日新疆“智能太陽花”仰角的日變化幅度更小。6、與冬至日相比，夏至日我國北方地區(qū)的熱水器仰角更小。α+H=90°（α指熱水器仰角，H指正午太陽高度角）。正午太陽高度角越大，熱水器仰角越小。二、四季更替任務(wù)六：為何會出現(xiàn)四季更替？學(xué)生回答參考：由于晝夜長短和正午太陽高度的時空變化，太陽輻射在一年中呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，形成四季。教師講解：任務(wù)七：四季如何劃分？學(xué)生回答參考：天文四季：①夏季就是一年內(nèi)白晝最長、正午太陽高度最高的季節(jié)；②冬季就是一年內(nèi)白晝最短、正午太陽高度最低的季節(jié)；③春季和秋季是冬、夏季節(jié)的過渡季節(jié)。氣候四季：為了使季節(jié)劃分與氣溫年內(nèi)變化相符合，北溫帶許多國家在氣候統(tǒng)計上：春季：3、4、5；夏季：6、7、8；秋季：9、10、11；冬季：12、1、2。南半球與北半球的季節(jié)正好相反。教師講解：中國傳統(tǒng)上以立春、立夏、立秋、立冬為起點(diǎn)劃分四季。五帶劃分任務(wù)八：五帶如何劃分？學(xué)生回答參考：1.依據(jù)：太陽輻射從低緯度向高緯度呈現(xiàn)有規(guī)律遞減，據(jù)此可劃分五帶。2.界線：南北回歸線和南北極圈3.五帶：熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶、南寒帶。教師講解：課堂練習(xí)：由于黃赤交角的存在，太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間不斷往返運(yùn)動，使得地表獲得的太陽輻射能量隨緯度和季節(jié)而發(fā)生變化，形成了四季和五帶。下圖為五帶分布圖，據(jù)此完成下面小題。1.連云港立秋后的地理景象正確的是（）A．正午太陽高度角增大 B．日出時間越來越早 C．正午旗桿影子變長 D．日落時間越來越晚2．假設(shè)黃赤交角增大1°，地球上五帶范圍的變化（

）A．南溫帶范圍縮小1° B．北寒帶的范圍變大1°C．熱帶的范圍變大1°D．各帶范圍不變【答案】1．C2．B【解析】1．立秋后連云港正午太陽高度角逐漸減小，A錯誤；日出時間越來越晚，B錯誤；正午旗桿影子變長，C正確；日落時間越來越早，D錯誤。故選C。2．假設(shè)黃赤交角增大1°，回歸線緯度將變大一度，極圈緯度減小一度，則南溫帶范圍縮小2°，A錯誤；北寒帶的范圍變大1°，B正確；熱帶的范圍變大2°，C錯誤；各帶范圍均發(fā)生變化，D錯誤。故選B。我國某中學(xué)地理研學(xué)小組，在6月22日起一周之內(nèi)利用旗桿進(jìn)行日影觀測。圖為6月22日不同時刻旗桿影子長短及朝向變化，其中影子最短（無影）時北京時間為13：20。該中學(xué)最可能位于（

）A．新疆 B．甘肅C．云南 D．臺灣4.對觀測結(jié)果，四位同學(xué)的敘述正確的是（

）甲同學(xué)：影子長短的變化可以證明太陽高度的變化乙同學(xué)：每天16：0017：00時旗桿影子大致朝向西南丙同學(xué)：旗桿影子每天呈順時針方向轉(zhuǎn)動180°丁同學(xué)：6月22日后幾天正午旗桿有影子且逐漸變長A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁【答案】3．C4．D【解析】3．結(jié)合題意可知，當(dāng)日影子最短時，當(dāng)?shù)氐胤綍r為12:00，此時北京時間為13:20，兩地時間相差1小時20分鐘，經(jīng)度相差20°，根據(jù)“東加西減”的原則可知，該地的經(jīng)度為100°E，排除AD；結(jié)合圖文材料可知，該日影子最短時無影，說明正經(jīng)歷太陽直射，6月22日太陽直射北回歸線，說明該地位于北回歸線上，甘肅位于北回歸線以北，B錯誤；100°E和北回歸線均有經(jīng)過云南，因此該中學(xué)最可能位于云南，C正確。故選C。4．影子的長短隨著太陽高度的變化而變化，甲同學(xué)的敘述正確；夏至日日落西北，6月22日起一周之內(nèi)每天16:00—17:00時處于下午，太陽位于偏西方，影子朝向與太陽方位相反，朝向偏東方，乙同學(xué)敘述錯誤；讀圖可知，影子轉(zhuǎn)動大于180°，丙同學(xué)敘述錯誤；夏至日過后，太陽直射點(diǎn)向南移動，當(dāng)?shù)卣缣柛叨戎饾u變小，正午有影子且逐漸變長，丁同學(xué)敘述正確。綜上所述，D正確，ABC錯誤，故選D。下圖為某同學(xué)某日正午時拍攝的教學(xué)樓走廊光照照片。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從9月30日開始正午陽光透過玻璃窗照進(jìn)教室。5.該走廊為（

）A．南北走向 B．東西走向C．東南—西北走向 D．西南—東北走向6.一年中正午陽光照進(jìn)教室的時間約（

）A．4個半月 B．5個半月 C．4個月 D．5個月【解析】5．9月30日接近秋分日（9月23日左右），此時太陽直射點(diǎn)在赤道附近。正午陽光能透過玻璃窗照進(jìn)教室，說明走廊的走向與太陽光線有一定夾角。如果走廊是南北走向，正午時太陽在正南或正北方向，陽光無法照進(jìn)東西向的教室，排除A。如果走廊是東西走向，正午時太陽高度較高，陽光會直射走廊，難以透過玻璃窗照進(jìn)教室，排除B。如果走廊是東南—西北走向，在秋分日附近，正午太陽位于正南方向，陽光可以透過玻璃窗照進(jìn)教室。所以該走廊為東南—西北走向，C正確。如果走廊是西南—東北走向，正午太陽在正南方向，陽光無法從側(cè)面