日出日落方位及其昼夜长短的计算
昼夜长短的季节变化教学设计
一、设计思路
地理是一门研究人类活动与地理环境的学科，我们生活中到处都有各种地理现象。当前学生的地理学习仅仅注重书本知识，脱离实际，一味地为了应付升学而被动学习，无法将知识与现实生活联系起来。高中地理必修一学习了地球运动产生了昼夜长短的季节变化，在生活中我们能够知道不同季节日出日落时间会发生变化，今天我们就来研究一个地方不同季节昼夜长短的变化规律与计算方法。
二、教材分析：地球围绕太阳公转，使太阳直射点在地球表面不停的做周期性的运动，从而使得不同纬度的地区不同季节昼夜长短不同，日出日落时间，这是地理必修一的一个难点，学生一方面要掌握规律，最主要的是要结合实际生活，理解规律，并且能够灵活应用，达到学以致用的目的。
三、学生情况分析：由于高一年级15级文科班学生我没有带他们的课程，所以具体情况不清楚，但是通过高二教学中的表现，发现他们的基础非常差劲，同时由于自然地理的难度较大，所以在教学中要联系实际，接近生活，让同学们从理性认识转变为感性认识，养成一切联系生活实际的好习惯。
四、教学目标
三维目标
『知识与技能』
1.联系生活实际，理解昼夜长短的变化。
2.比较不同季节的昼夜长短时间，掌握昼夜长短的计算方法。
『过程与方法』
1.记录当地一年四季日出日落时间，总结昼夜长短的变化。
2.通过小组讨论，互相交流，总结计算昼夜长短时间的方法。
『情感态度与价值观』
能够运用所学地理知识解释生活中的一些地理现象，做到联系生活实际，一切从生活实际出发，注重生活经验，并用知识指导生活实践，激发学习地理的兴趣，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力，树立正确的人地思想，走可持续发展道路。
教学重点
昼夜长短时间的变化规律
教学难点
昼夜长短时间的计算方法
教学方法：提问式、小组讨论式、讲授式
教学手段：多媒体课件
课时安排：1课时
五、教学过程：
导入：老师：同学们，每天的太阳从哪个方向升起来？
学生回答：东方。
老师：一个地方每个季节太阳升起来的时间一样吗？对我们有哪些影响？
学生回答：不一样。太阳光照强度不一样、白天夜晚长短不一样等等。
老师：昼夜长短为什么会变化？是怎样变化的呢？
课堂活动：同学们拿出自己记录整理好的不同季节日出日落时间，总结当地不同季节日出日落时间变化规律，同时回顾必修一所学内容，小组讨论，总结当地不同季节昼夜长短的时间的计算方法。
学生总结：甲：夏季日出早，日落晚，白天时间长，晚上时间短；冬季日出晚，日落早，白天时间短，晚上时间长
乙：昼长=日落时间-日出时间，夜长=24-昼长
丙：白天正中为12点，昼长=2×（12-日出时间）夜长=24-昼长
丁：夜晚正中为24点，夜长=2×（24-日落时间）昼长=24-夜长
教师总结：几位同学们回答的很好，说明课外时间利用的非常好，准备工作非常充分，并且联系实际生活，其他同学鼓
掌鼓励，以后向他们学习。
随堂练习：
1、北京天安门广场早晨升旗时间是随日出变化的，下列节日中，升旗时间最早的是
A、三八国际妇女节
B、五一国际劳动节
C、六一国际儿童节
D、十一国庆节
2、下列日期中，北京（40°N）白昼最短的是
A、儿童节
B、植树节
C、元旦
D、国庆
3、下列城市中，冬至日黑夜最长的是
A、哈尔滨
B、广州
C、北京
D、上海
4、读右图回答下列问题。
（1）在图中用阴影表示出夜半球。
（2）此图是（填日期）前后的太阳
光照图。
（3）太阳直射点的地理坐
标。
（4）此时北半球昼夜长短的分布规律是。
（5）此时地球正位于公转轨道上的（选填：近日点或远日点）
（6）此时南半球的季节是。
（7）在图中注出各经线的度数，并要使北京时间为8点钟。
（8）图中D点为当日时，当天日落时刻约为时。
（9）在图中标注M点，其太阳高度为零，地方时为10点。
课堂小结：今天我们一起学习了一个地方昼夜长短的变化规律以及如何来计算昼夜长短的时间，今后我们对于地理知识的学习，不仅要注重基础知识的学习，更要注重知识在我们实际生活中的应用，这样才能学以致用，让知识更好地为我们的生产生活服务。
六、板书设计
一、昼夜变化的产生
1、原因
2、表现
二、昼夜长短的时间计算
1.昼长=日落时间-日出时间=2×（12-日出时间）
2.夜长=24-昼长=2×（24-日落时间）
昼夜长短的季节变化教学反思
一、成功之处；
1、作为教师，首先在课堂中为学生营造宽松的学习氛围，让学生参与到教学过程中来，经历一个知识发现的过程，从而发展思维，获取知识，形成技能。在本节中为了使学生能直观观察到昼夜长短的变化，采用多媒体播放，用箭头显示太阳直射点在南北回归线来回移动，昼弧夜弧长短的变化。学生探究昼夜长短变化的原因，归纳总结出变化的规律。
设计两个问题：一是太阳直射点的位置与北半球昼夜长短的关系，二是太阳直射点的移动方向与昼夜长短变化，帮助学生理解、识记，大大提高教学45分钟效益，从而降低教学难度，为今后对于这方面学习打下良好基础知识。
2、科学知识应回归生活。
提出一些与生活密切相关问题，引起学生兴趣，感知生活离不开科学。如合阳县夏天天亮时间大约是几点？冬天天亮大约是几点？你知道为什么吗？你知道吗，合阳一年中哪个月份白昼最长，哪个月份白昼最短？我国科学家去南极考察一般选在什么时间比较好？通过生活日常科学现象，使学生了解科学就在身边，科学对生活中应用。
二、不足之处。
1、教学过程还是显得有些急躁，比如有些问题学生难以理解急于给出答案。
2、由于直观教学，学生思维训练还是太少。
日出、日落时间大体换算方法
各主要季节间日出、日落时间大体换算方法 根据农历二、八月昼夜平（这仅是粗略的说法。实际上不同纬度,昼夜时间不完全均等）这一基本时间,可将我们这一带主要季节之间日出、日落的大体时间用各时期的换算公式予以粗略测定。现以中国科学院南京紫金山天文台计算的济南地区的日出、日落时间为基础予以说明。济南地区在“春分”时日出6:15，日落18:24，在此粗略各取6点钟。 １、“春分”──“夏至”期间日出、日落时间的大体测定 y=6±n·1'20"（式中6为六点钟，n为这一期间的某一“日序”，y为某一日序时当日的日落、日出时间。日落时间为“＋”，日出时间为“－”。0≤n≤92）。 例：①当n=0，即代表3月21日“春分”这一天。式中y=6±0，表示这一天为太阳六点钟出，下午六点钟落下。 ②当n=（最大值）92时，即到“夏至”这一天时，y=6±92×1'20"为6±122'即 6±2:02'≈（8:02'，3:58'），即“夏至”日时，日出为早上4点钟，日落为晚上8点钟。 ③试问4月14日几点钟日出、日落？根据上述公式n=24（24为“春分”后3月份内有10天加上4月份1～14日的14天两数之和），代入公式后，y=6±24×1'20"＝ 6±32'，即4月14日这一天日出为5点28'，日落为下午6点32'。同理，可求得这一期间任意一天的日出、日落的时间。 ２、“夏至”──“秋分”期间日出、日落时间的大体(实际情况是“夏至”时，济南4:53日出，19:34'日落)测定 y1=3:58'+n·1'20"，y2=8:02'-n·1'20"（0≤n≤94）当n=0时，即夏至日时， y1=3:58'(日出)，y2=8:02'(日落)，n=(最大值)94时，y1=3:58'+2:05'≈6，y2=8:02'- 2:05≈6，即至秋分时，日出、日落均在早、晚6点钟。同理，可求得这一期间任意一天的日出、日落时间。 ３、“秋分”──“冬至”期间日出、日落时间的大体（实际情况是秋分时，济南5:59'日出，18:11'日落）测定 y=6±n·1'20"（0≤n≤90）当n=0时y=6±0，即9月23日这天日出、日落均为早、晚六点钟。当n=90时（即至“冬至”这天），y＝6±90×1'20"，亦即y＝6±120'＝8～4，也就是说“冬至”这天早上8点出太阳，下午4点日落。同理，可求得这期间任意一天的日出、日落时间。 ４、“冬至”──（翌年）“春分”期间日出、日落时间的大体（实际上冬至时，济南7:21日出，17:00日落）测定 y1=8-n·1'20"，y2=4+n·1'20"（0≤n≤89）式中n=0时，y1=8，y2=4，分别为“冬至”日时的日出、日落时间。当n=89即“春分”这一天，y1=8- 1:58'≈6,y2=4+1.58'≈6，即至“春分”时日出、日落又再次各为早、晚六点钟。同理，可求得这一期间任意一天的日出、日落时间。 在此需要指出的是，(1)各年度间天数不太一样，有时是365天，有时是366天，所以各季节间ｎ值会不完全相同。(2)由于是大体测算，运算中会有误差，有时误差还较大，因
地球运动知识点归纳(资料)
一、经纬网 1、经线与纬线 经线 纬线 定 义 连接南北两极与纬线垂直相交的半圆 球面上与地轴垂直的圆 特 点 形状 半圆，且都不平行，相交于极点 一个圆，且都平行 方向 指示南北方向 指示东西方向 长度 都相等，纬度1°经线段长度=111km 不等，自赤道向两极逐渐缩短 L=111千米*纬度的余弦值 相同点 地方时 正午太阳高度、昼夜长短、季节 2、经度：国际上统一规定，通过英国伦敦格林尼治天文台原址的经线为00 经线，也叫本初子午线。从00 经线算 起，向东属于东经（E ），越向东，经度值越大；以西属于西经（W ），越向西，经度值越大。以西经200 和东经 1600 的经线圈，把地球平分为东、西两半球。经度立体概念为二面角，即某经线平面与0度经线所在平面组成的两个平面的夹角。 3、纬度：以赤道为基准，北半球向北极纬度增加，南半球向南极纬度增加。以赤道、纬度30°、纬度60°和极点划分低、中、高纬度。纬度立体概念为线面角，即地表某点和地心连线与赤道平面的夹角。 4、球面上两点间的最短距离：经过两点的大圆（经过两点和地球球心）的劣弧的长度。同一纬线上的两点最短的行进路径，一般是先向高纬度方向，再向低纬度方向。 5、定向：东西方向依据劣弧（两地经度差小于180度之间）原则确定，南北方向依据两点纬度高低确定。 6、定位：地球表面上任一点都对应一组确定的经纬度，故经纬度是区域定位的依据。 地球运动专题 一、地球自转和公转特征的比较 比较项目 地球自转 地球公转 示意图 运动轴心及轨道 (1)轨道为赤道 (2)绕地轴旋转，地轴北段始终指向北极星附近，并与公转轨道面成66034′夹角 (1)轨道为黄道，是一个近似正圆的椭圆轨道 (2)太阳位于椭圆的一个焦点上，地球有近日点（1月初）和远日点（7月初）之分 方向 自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针 自西向东，从北极上空看呈逆时针，从南极上空看呈顺时针 周期 (1)恒星日，自转3600，23时56分4 (1)恒星年，公转3600，365天6时9分10秒，
精选-高中地理知识：日出方位和时间的判断
高中地理知识：日出方位和时间的判断在教学过程中发现学生对日出方位和时间的判断上存在着较多的问题，学生普遍反映不好理解。下面就这一问题简单分析如下。 一、以北半球为例 (一)选取23°26′N～66°34′N之间的任意一点为研究对象，O点为观测者所在点，A、B、C、D所在的平面为观测者所在的地平面，方向与生活中的实际方向相同：A为正东、B为正南、C为正西、D为正北，如图1所示。 粗线AC弧为观测地(O点所在地)当日的太阳视运动轨迹，A点为日出、C点为日落，两者的太阳高度角均为0°。AC弧上除A、C点外的各点太阳高度角均大于0°。太阳视运动轨迹，是在地球自转过程中(以太阳为参照物)观测地被太阳照射的时间的反映，也即是当地经历的白昼时间──昼长。那么太阳视运动轨迹AC弧的度数和O地所在昼夜弧中的昼弧度数相当。为了观测、研究方便，我们把太阳视运动轨迹AC弧投影到观测点所在的地平面上，这样太阳视运动轨迹AC弧投影在地平面上弧线ABC弧就相当于当地的昼长，因此我们可以把ABC弧作为观测地的昼弧使用，ADC弧则可以相当于当地的夜弧。B为昼弧中点，太阳高度角最大，时间为当地时间12时;C为夜弧中点时间为当地时间24时(或0时)。 同理，A为6时、C为18时。如图2所示：这样我们就把时 间、方位、昼夜弧长都整合到要研究的观测地平面中，以方便我们的观测和讨论。下面以北半球为例从春秋分(昼夜等长)、夏至或夏季(昼长夜短)、冬至或冬季(昼短夜长)三个方面进行讨论。 1.春秋分 如图3所示：此时昼夜弧等长──昼夜等长，日出点A方位为正东，时间为6时;日落点B方位为正西，时间为18时。 2.夏季或夏至
日出日落方向图解
日出日落方向图解 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
学生理解：北回归线以北昼长大于昼长，且正午太阳在南，因此东北_南_西北，太阳视运动轨迹大于180度。 钟表定向推导：夏季日出时在6时以前，因此太阳自东北升起，西北落下。 不过以上两种方法缺乏必要的科学性，虽然都能解释、并使学生进一步记忆，但却不利于进一步探究。对于初中及高一学生来说足以。 简易图解释： 太阳光线与晨昏线垂直（上图中能表示），站在晨线上看太阳（图中选择了几个点，也就是蓝点位置），应该就是顺着太阳光线的方向看到的。从图中可以明显看出，夏至日除极昼、极夜区外，太阳都从东北升起，赤道上是东偏北23度26分，向南北两侧角度变大。夏半年的其它日期同理可得。 视运动图分析： 左图是南半球中纬度的太阳视运动，右图是北半球中纬度的太阳视运动，可以很明显的看出日出日落方向。 下面是从原初中课本上的图简化来的。 这是网友制作的，大家都可以依据地概的相关知识制作，也都可以说明日出日落的方向。
如果再进一步细化的分析：要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式： 方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2 - 1]公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。 【例如】北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5度），即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得：方位角=31度 意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31度的方位落下的。 下面是一些特殊地区，特殊时间的日出日落方位。 结论：? 北半球夏半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东北升起，从西北落下。 北半球冬半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东南升起，从西南落下。 春分、秋分，从正东升起从正西落下（极点除外）
高考地理重点知识总结归纳(最新版)
高考地理 重点知识总结归纳（最新版）
一、前提——熟悉区域地理，掌握双基和主干知识 进行地理主观性试题答题能力提升专题讲练的前提是在对地理学科的区域地理，双基和主干知识学习已经完备后。功夫在平时，能力的提升在三年功课的积累，也是高考备考的最后冲刺。 二、基础——明确高考22类地理常见简答题标准答题思路 三年功课的积累已经见了无数的主观性试题。厚积薄发，他山之石，可以攻玉。早有能者将高考22类地理常见简答题标准答题思路归纳成辑，供参考。当作我们提高解答主观题性试答题能力的起点。所以我们第一步便是熟读该资料，掌握常规解题方法。 三、关键——熟悉近几年地理考题常见的答题模式 有了以上的准备，便进行归纳概括，以达到举一反三的效果。我们的第二步便是总结考题常见答案的组织模式和常见的地理特征描述答案组织模式。 近几年地理考题常见答案的组织模式之归纳： 1) 原因（自然、人为） 2) 条件（有利、不利） 3) 影响（正面、负面） 4) 区位（自然、社会、经济） 5) 效益（经济、社会、环境） 6) 措施（生物、工程、技术） 7) 重大工程意义（两端、中间）或(政治、经济、民族、国防) 8) 要素（总量、结构） 9) 评价( 积极、消积) 10)降水量多少成因(大气环流、地形(迎、背风坡)、洋流、距海陆远近、下垫面) 11)气温高低成因(纬度位置、冷气流影响、洋流、地形-海拔高低与阳坡阴坡、下垫面) 12)大渔场成因(有无较宽阔大陆架，是否为实寒暖流交汇处或上升流，是否是大江大河的入海口) 近几年考题常见的地理特征描述答案组织模式之归纳： 1) 自然地理特征（地形、气候、土壤、水源、生物、矿产或其它资源） 2) 位置特征（经纬度位置、海陆位置、半球位置、相邻位置） 3) 水系特征（支流、流程、流域、流向） 4) 水文特征（流量、水位变化、流速、含沙量、结冰期） 5) 降水特征（降水总量、雨季长短、季节变化） 6) 气候特征（气温、降水、季节组合）
日出日落时间计算程序(C语言)
//日出日落时间计算C语言程序 #define PI 3.1415926 #include cin>>c[i]; } } //输入纬度 void input_glong(int c[]){ int i; cout<<"Enter the degree of longitude(west is negativ,form: 40 40 40 (means 40°40′40″)):"< 如何判断日出日落的方位 太阳东升西落是地球自西向东自转的反映，太阳的这种视运动不仅反映出地球自转的方向。同时还反映出地球自转的速度，即地球每小时向东自转15°，那么站在地球上的观测者看到太阳东升西落的角速度也是每小时15°。但是，严格说来，笼统地认为太阳东升西落是不准确的。由于黄赤交角的存在，导致了太阳直射点的回归运动。直射点位置的变化，使得我们在不同季节看到的太阳日出、日落的方位并不相同，那么世界各地日出日落方位的变化有什么规律呢？下面我们就利用日照图来分析这个问题。按太阳直射点的位置，分三种情况来进行讨论。 一、太阳直射赤道 For personal use only in study and research; not for commercial use 我们知道在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。在上图中，选任意一点A，我们来分析一下A地日出日落的方位。因为纬度相同的地方，日出日落的方位也相同，所以我们首先作出过A地的纬线，找到该纬线与晨线的交点B、与昏线的交点B’。只要得出太阳光线相对于B地的方向，就可知道A地日出的方位；只要得出太阳光线相对于B’地的方向，就可知道A地日落的方位。显然，相对于B地而言，太阳光线来自正东方向，所以在A地太阳从正东方向升起；相对于B’地而言，太阳光线来自正西方向，所以在A地太阳从正西方向落下。 由此可得出规律一：春秋二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。 For personal use only in study and research; not for commercial use 二、太阳直射北半球 我们讨论一下任意一点C地的日出日落方位，作出过C地的纬线，找出该纬线与晨线的交点D、与昏线的交点D’，显然太阳光线相对于D地来说来自东北方向；相对于D’地来说 日出方位角的判断及计算 纵观近年来各地的高考题和模拟试题，涉及日出方位角考查的题目不在少数，而这个知识点可以说是高中阶段自然地理的最难点之一，学生很难理解和掌握。下面本文就这个问题进行具体的阐述。 日出方位角，即日出时，太阳所在方位与正东方向的夹角。根据太阳视运动图(图1)，可知：太阳直射北半球时，除极昼、极夜区域外，全球太阳东北升西北落；太阳直射南半球时，除极昼、极夜区域外，全球太阳东南升西南落；直射赤道时，除南北极点外，全球太阳正东升正西落。 然而，不同纬度的日出方位角(日出方位偏离正东方的角度)到底多大？日出方位角与太阳直射点的纬度到底是什么关系？本文试图运用中学地理知识，定量研究一下日出方位角问题。 图2表示太阳直射北回归线的日照情况。0号光线为直射北回归线的光线，光线①②③④⑤分别表示赤道、纬线圈A 、北极圈P 、纬线圈B 和南极圈Q 日出时刻光照情况。过P 、Q 的粗黑线椭圆为晨昏圈。 图1 二分、二至日北半球(左)与赤道地区(右)太阳视运动示意图 ③ c ′ c ′ ① ② ②′ ④ ⑤ A B N 赤道 P 1 2 3 a b c d o c ′ d ′ 一、赤道地区日出方位角的大小 1、赤道夏至时的日出方位角的计算 如图2，∵太阳直射北回归线∴∠1=23°26′ 辅助线ab与赤道共面，且在晨昏圈与赤道的交点a上与赤道相切。直线ab与光线①的夹角为∠2 又∵所有太阳光线均为彼此平行的射线，∴∠2=∠1=23°26′ ∠2=23°26′的地理意义：夏至时，赤道地区日出方位为东偏北23°26′。 2、推论： 赤道地区日出方位角(日出方位偏离正东方的角度)的度数与太阳直射点的纬度度数相等。赤道地区，冬至时太阳直射23°26′S，日出方位角为23°26′，日出方位为东偏南23°26′。春秋分时太阳直射赤道，日出方位角为00，日出方位为正东。 二、其它纬度日出方位角的大小变化规律 1、夏至日其它纬度日出方位角的计算 如图2，辅助线cd、ef分别与纬线圈A、纬线圈B共面，且在地方时为6：00的经线与纬线圈A和纬线圈B的交点c、e处与纬线圈相切。 直线cd与光线②′的夹角为∠3。 ∵所有太阳光线均为彼此平行的射线，纬线圈彼此平行。 ∴∠3=∠2=23°26′。 ∠3=23°26′的地理意义：夏至时，纬线圈A上，地方时6：00太阳光线与当地纬线夹角为23°26′。同理，夏至时，纬线圈B上，地方时6：00太阳光线与当地纬线夹角为23°26′。 这并不是纬线圈A、B日出时刻的太阳方位。 光线②与纬线圈A的切线c′d′的夹角,才是纬线圈A日出时的方位角。这个角明显大于23°26′。 在北极圈P上，光线③从正北方向照射，那里的日出方位偏离正东90°。 2、推论： 赤道以外的其它地区，日出方位角的度数大于太阳直射点的纬度度数。纬度越高偏离角度越大。刚好发生极昼现象的地区偏离正东方90°，太阳从正北(或正南)方升起。 三、一道典型错题的纠正 题：下图为某地某日的太阳视运动示 意图(图3)。已知∠A=20°,∠B=65°,则 此地的地理纬度是( )。 参考答案为：45°N。 试题提供的参考解析：由∠A=20°可 知，太阳直射20°N，又由∠B=65°可知 此日该地正午太阳高度为65°。由H午 =90°- 纬度差，推出该地与直射点的纬 度差为250，所以该地纬度可能是50S或 450N。再根据正午太阳位于正南方天空， 排除50S。 其实，除了赤道地区日出方位偏离正 东方的度数与太阳直射点的纬度度数相等 外，其它地区，日出方位偏离正东方的度数大于太阳直射点的纬度度数。纬度越高偏离角度越大。该题中直射点的纬度应低于200N，该地纬度应低于450N。N S E A B W 图3 日出日落时间的计算以及中国常见的日出日落时间 以地球中心为原点O,赤道所在平面为XY平面,东经120度指向西经60度为Y轴正方向.球心指向北极为Z 轴正方向.有了Y轴与Z轴就可定X轴的方向(从东经30度指向西经150度) 球面方程:X^2 + Y^2 + Z^2 = 1 (设地球直径为1) 日出日落时刻圈方程:Y^2 + Z'^2 = 1 (Z'以Z轴作坐标变换,见下面) Z'=Z*sin(β+90) (β为太直射点纬度) 求纬度α度时日出时刻.先解出纬度为α度时的X,Y坐标. X=si nα*sin(β+90)*cos(β+90)/(cosβ*cosβ) Y=-SQRT(1-X^2-sinα*sinα) (SQRT为平方根) 有了XY坐标,求反正切,得出一个角度值(由于在XY平面,0度在X轴正向,实际的东经120度在Y轴负方向上,即270度角.所以要换算一下,才能得出经度差) 实算一下:代入的纬度为30.15度,夏至日时,太阳直射点纬度为23.4333度. 算出X=-0.21835,Y=-0.83578,反正切得出-104.64度.计算时假设在Y轴负方向上(即270度或-90度).两者之间相差14.64度,换成时间就是58.56分钟. (计算出的14.64度的含义是指,夏至日那天,当赤道上(北纬0度)东经120度的地方看到日出时,北纬30.15度,东经(120-14.64)度的地方也正好看到日出.) (换句话说:当赤道上东经120度的地方看到日出时,北纬30.15度东经120度的地方日出已经过去58.56分钟了.由于赤道上是昼夜等分的(假设太阳是个点光源),即日出时刻一定在6:00.那么同一经度的北纬30.15度地方,日出时间是5:01:26左右.东经120度10分.比120度还早了40秒钟.所以日出时间为5:00:46) 查寿星万年历,在夏至日的日出时间为4:58:07,日落时间19:04:07. 实测数据 2009年5月1日星期五所有时间为时间 (任意地点日月升落时刻查询) 省会城市 全国各大城市日出日落时间表全国各大城市日出日落时间表1日期 北京 天津 石家庄 太原 呼和浩特 沈阳 长春 哈尔滨 上海 南京 月日 时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分时分 时分时分 1 1 1 11 1 21 7 37 17 00 7 36 17 09 7 32 17 20 7 31 16 59 7 30 17 08 7 27 17 19 7 39 17 13 7 39 17 22 7 35 17 33 7 46 17 21 7 46 17 30 7 58 17 16 7 57 17 26 7 53 17 37 7 14 16 26 7 13 16 36 7 08 16 47 7 13 16 12 7 12 16 22 7 07 16 34 7 15 16 00 7 13 16 10 7 07 16 23 6 53 1 7 03 6 54 17 11 6 52 17 19 7 07 17 19 7 05 17 28 2 1 2 11 2 21 7 24 17 34 7 13 17 46 7 00 17 57 7 19 17 32 7 08 17 44 6 56 17 55 7 27 17 45 7 18 17 56 7 06 18 07 7 35 17 53 7 13 18 15 7 44 17 50 7 33 18 03 7 20 18 46 6 59 1 7 01 6 4 8 17 14 6 34 17 26 6 56 15 49 6 44 1 7 03 6 29 17 16 6 56 16 39 6 43 16 54 6 2 7 17 08 6 4 7 17 29 6 40 17 3 8 6 30 17 46 昼夜长短的季节变化教学设计 一、设计思路 地理是一门研究人类活动与地理环境的学科，我们生活中到处都有各种地理现象。当前学生的地理学习仅仅注重书本知识，脱离实际，一味地为了应付升学而被动学习，无法将知识与现实生活联系起来。高中地理必修一学习了地球运动产生了昼夜长短的季节变化，在生活中我们能够知道不同季节日出日落时间会发生变化，今天我们就来研究一个地方不同季节昼夜长短的变化规律与计算方法。 二、教材分析：地球围绕太阳公转，使太阳直射点在地球表面不停的做周期性的运动，从而使得不同纬度的地区不同季节昼夜长短不同，日出日落时间，这是地理必修一的一个难点，学生一方面要掌握规律，最主要的是要结合实际生活，理解规律，并且能够灵活应用，达到学以致用的目的。 三、学生情况分析：由于高一年级15级文科班学生我没有带他们的课程，所以具体情况不清楚，但是通过高二教学中的表现，发现他们的基础非常差劲，同时由于自然地理的难度较大，所以在教学中要联系实际，接近生活，让同学们从理性认识转变为感性认识，养成一切联系生活实际的好习惯。 四、教学目标 三维目标 『知识与技能』 1.联系生活实际，理解昼夜长短的变化。 2.比较不同季节的昼夜长短时间，掌握昼夜长短的计算方法。 『过程与方法』 1.记录当地一年四季日出日落时间，总结昼夜长短的变化。 2.通过小组讨论，互相交流，总结计算昼夜长短时间的方法。 『情感态度与价值观』 能够运用所学地理知识解释生活中的一些地理现象，做到联系生活实际，一切从生活实际出发，注重生活经验，并用知识指导生活实践，激发学习地理的兴趣，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力，树立正确的人地思想，走可持续发展道路。 教学重点 昼夜长短时间的变化规律 教学难点 昼夜长短时间的计算方法 教学方法：提问式、小组讨论式、讲授式 教学手段：多媒体课件 课时安排：1课时 五、教学过程： 导入：老师：同学们，每天的太阳从哪个方向升起来？ 学生回答：东方。 老师：一个地方每个季节太阳升起来的时间一样吗？对我们有哪些影响？ 学生回答：不一样。太阳光照强度不一样、白天夜晚长短不一样等等。 （一）、日出和日落方位问题： 不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说： （1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外） （2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。 （3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。 （4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。 （二）、太阳视运动图的判断方法： 太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动， 一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。 （1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。 （3）南北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。赤 日出日落时间计算程序(C语言) //日出日落时间计算C语言程序 #define PI 3.1415926 #include void input_date(int c[]){ int i; cout<<"Enter the date (form: 2009 03 10):"< cout<<"Enter the degree of latitude(range: 0°- 60°,form: 40 40 40 (means 40°40′40″)):"< (means 40°40′40″)):"< 中国 四川 成都日出日落方位角 日 期日出日落1月1日117244 1月2日116244 1月3日116244 1月4日116244 1月5日116244 1月6日116244 1月7日116244 1月8日116244 1月9日116245 1月10日115245 1月11日115245 1月12日115245 1月13日115245 1月14日115246 1月15日114246 1月16日114246 1月17日114246 1月18日114246 1月19日114247 1月20日113247 1月21日113247 1月22日113247 1月23日112248 1月24日112248 1月25日112248 1月26日112249 1月27日111249 1月28日111249 1月29日111249 1月30日110250 1月31日110250 2月1日110250 2月2日109251 2月3日109251 2月4日109251 2月5日108252 2月6日108252 2月7日108253 2月8日107253 2月9日107253 2月10日107254 2月11日106254 2月12日106254 2月13日106255 2月14日105255 2月15日105256 2月16日104256 2月17日104256 2月18日103257 2月19日103257 2月20日103258 2月21日102258 2月22日102259 2月23日101259 2月24日101259 2月25日101260 2月26日100260 2月27日100261 2月28日99261 2月29日99262 3月1日98262 3月2日98262 3月3日97263 3月4日97263 3月5日97264 3月6日96264 3月7日96265 3月8日95265 3月9日95266 3月10日94266 3月11日94267 3月12日93267 3月13日93267 3月14日92268 3月15日92268 3月16日92269 关于日出日落方位和物体影子方位的判断问题 一、地球上某地一年中日出日落方位 由于地球不停的自西向东自转，地球上的人们看到太阳每天一周的东升西落现象，这种现象称为太阳的周日视运动。太阳的周日视运动轨迹平面与天赤道平行，与天轴（观测者与北极星的连线）相垂直。如图一所示 我们知道，由于地平圈的存在，我们只能观测到半个天球（即天球在地平圈上的部分）。当太阳在地平圈以上的部分运行时，即为白昼，当太阳在地平圈以下的部分运行时，即为夜晚。如图一所示太阳经过观测者的子午圈时称为中天。经过包括天极和天顶的那半个子午圈时，太阳到达一天中最高位置，称为上中天，此时即为地方时12点；经过包括天极和天底的那半个子午圈时，太阳到达一天中最低位置，称为下中天，即为地方时0时（或24时）。 太阳经过观测者的地平圈时称为出没，也称升落。太阳从地平圈下升到地平圈上称为日出，反之称为日没。 由于黄赤交角的存在，在一年之中太阳的黄道面上的位置是不断变化的。因而每天太阳的周日视运动轨迹也不一样，从而造成每天日出日落方位及中天的高度也不相同。 由于地球的公转，太阳黄道上自西向东每天移动约1°。在一年的不同日期内，太阳的赤经、赤纬的变化，引起昼夜长度的变化。 对北半球来说，一年内只有两天，即春分和秋分，太阳由正东点日出，正西点日没，昼夜相等。从春分起，太阳的出没方位逐渐北移，夏至日到达最北点。在这段时间内，日出的时刻逐日提早，而日没的时刻逐日延迟。同时中天高度越来越高，白昼变长，黑夜缩短。夏至那天中天高度最高，白天最长。夏至以后，太阳的出没方位逐渐南移，中天高度逐渐下降。秋分以后，太阳的出没位置已在东、西点以南，昼短夜长。这个过程一直延续到冬至日为止。这时，太阳的出没位置到达最南点，白昼最短，黑夜最长。以后，太阳的出没点重新北移，到春分点时昼夜又相等，完成一年一周的运动。由于纬度不同，太阳周日视运动的变化情况也有所不同。纬度越高，夏季白天越长，冬季白天越短。极圈以北开始出现“白夜”和“黑昼”。在地球北极，则是半年白天，半年黑夜，太阳不再每天东升西落。南半球的情况和北半球完全相同，只是冬和夏、春和秋，恰好相反。在赤道上，一年四季昼夜的长短是不变的。 因而，对于全球任意点而言，在二分日时，均为正东方日出，正西方日落，昼夜平分；当太阳直射点在北半球移动时（春分到秋分），全球均为东偏北方向日出，西偏北方向日落；当太阳直射点在南半球移动时（秋分到次年春分），全球均为东偏南方向日出，西偏南方向日落 二、北半球物体影子方位的判断 中国 宁夏回族自治区 银川日出日落方位角 日 期日出日落1月1日119241 1月2日119241 1月3日119241 1月4日119241 1月5日119241 1月6日119242 1月7日118242 1月8日118242 1月9日118242 1月10日118242 1月11日118242 1月12日118243 1月13日117243 1月14日117243 1月15日117243 1月16日117244 1月17日116244 1月18日116244 1月19日116244 1月20日116245 1月21日115245 1月22日115245 1月23日115245 1月24日114246 1月25日114246 1月26日114246 1月27日113247 1月28日113247 1月29日113247 1月30日112248 1月31日112248 2月1日112249 2月2日111249 2月3日111249 2月4日111250 2月5日110250 2月6日110250 2月7日109251 2月8日109251 2月9日109252 2月10日108252 2月11日108253 2月12日107253 2月13日107253 2月14日106254 2月15日106254 2月16日106255 2月17日105255 2月18日105256 2月19日104256 2月20日104257 2月21日103257 2月22日103257 2月23日102258 2月24日102258 2月25日101259 2月26日101259 2月27日101260 2月28日100260 2月29日100261 3月1日99261 3月2日99262 3月3日98262 3月4日98263 3月5日97263 3月6日97264 3月7日96264 3月8日96265 3月9日95265 3月10日95266 3月11日94266 3月12日94267 3月13日93267 3月14日93268 3月15日92268 3月16日92269 怎样用经纬度计算日出日落的时间 下面是一种随经纬度变化的日出日落时间计算方法,我成功运用在一智能路灯控制器中,希望对需要的朋友有帮助。 已知：日出日落时太阳的位置h＝-0.833°,要计算地的地理位置,经度Long,纬度G1at,时区zone,UTo为上次计算的日出日落时间,第一次计算时UTo＝180°。 (1)先计算出从格林威治时间公元2000年1月1日到计算日天数days; (2)计算从格林威治时间公元2000年1月1日到计算日的世纪数t, 则t＝(days+UTo／360)／36525; (3)计算太阳的平黄径L=280.460+36000.770×t; (4)计算太阳的平近点角 G＝357.528+35999.050×t (5)计算太阳的黄道经度 λ＝L+1.915×sinG+0.020xsin(2G); (6)计算地球的倾角ε＝23.4393-0.0130×t; (7)计算太阳的偏差δ＝arcsin(sinε×sinλ); (8)计算格林威治时间的太阳时间角GHA： GHA=UTo-180-1.915×sinG-0.020×sin(2G) +2.466×sin(2λ)-0.053×sin(4λ) (9)计算修正值e： e=arcos{[ sinh-sin(Glat)sin(δ)]/cos(Glat)cos(δ)} (10)计算新的日出日落时间 UT＝UTo-(GHA+Long±e); 其中“+”表示计算日出时间,“-”表示计算日落时间; (11)比较UTo和UT之差的绝对值,如果大于0.1°即0.007小时,把UT作为新的日出日落时间值,重新从第(2)步开始进行迭代计算,如果UTo和UT之差的绝对值小于0.007小时,则UT即为所求的格林威治日出日落时间; 可以通过数学知识得出任意一个地方在任意一天日出日落的方 位角度，可以用下面的公式： 方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2 - 1] 公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。下面是太阳升落方位随纬度变化规律： （一）在赤道上（北天极的高度φ=0°，即天赤道和地平圈垂直）：一年四季太阳都是垂直地升起而又垂直的落下，且太阳直射点纬度是多少度，太阳升落防卫便是多少度。例如：每年11月7日，太阳直射南纬16°19'，此日的太阳升落方位亦为16°19'，即在赤道上看11月7日这天太阳是从正东偏南16°19'处升起，在正西偏南16°19'处落下。 （二）在开始出现极昼的纬度上（太阳直射点与刚好出现极昼的纬度互余，即太阳的赤纬与北天极的高度互余）：太阳升落方位最大为90° （三）在开始出现极昼的纬度到极点看：一天中太阳高度有变化，太阳开始升起和下落到的最低点方位均为90°。例如：6月22日，在北纬70°处看太阳，一天中太阳总是在地平以上转圈，只在半夜时下落到最低点，此时太阳位于正北方天空。 （四）极昼期间在极点上看（北天极的高度φ=90°，即天赤道和地平圈重合）：一天中太阳高度没有变化，始终等于该日太阳直射点纬度，太阳只有方位变化而无所谓升落，因而不存在升落方位问题。 （五）在赤道与极昼极夜出现的纬度之间看：纬度越高，太阳升落的方位角就越大。例如，12月22日，太阳直射点纬度为23°26'，赤道上方位角为23°26'，南北回归线上为25°41'，南北纬45°为34°1 3'（即在北纬45°上，太阳此日从东偏南34°13'地平线上升起，西偏南34°13'落下），极圈上为90°。 感谢mryangfk提供的计算公式,相信科学,应该没错的. 补充一下找到的计算昼夜长短、日出日落时间的通式 计算昼夜长短、日出日落时间的通式 下面是一个计算任意地方在任意一天昼夜长短、日出日落时间的通式，不知道正确不正确，现在贴出来，请大家批评指正。 假设某天太阳直射的纬度为M度（M在+23.5到-23.5之间），观察者所处的纬度为N度（N在+90到-90之间），那么这天N度地点的夜长为： T=（2/15）arccos(tgMtgN) 小时 (1) （说明：如果人在北半球，太阳在南半球，则M应该取负值，那么结果也是负值，该值表示的是北半球那人所看到的昼长。） 日出时刻为arccos(tgMtgN)/15 （当地时刻） (2) 日落时刻为24-arccos(tgMtgN)/15 （当地时刻） (3) 例如，要计算北京在夏至这一天的夜长，已知北京在北纬40度，即N=40，夏至这天太阳直射北纬2 3.5度，即M=23.5，把N和M的值代入（1）式，可计算出这天北京的夜长为9.15小时。 上面的公式中，M和N的地位等同，所以在一定范围内可互换。比方说，某人在北纬20度、太阳在北纬10度与某人在北纬10度、太阳在北纬20度的昼夜长短一样，日出日落时刻也一样。 用上面的公式（1）也可以计算某天极昼和极夜出现的纬度。例如计算太阳在北纬M度这一天，北极出现极昼的纬度。把T=0（极昼时夜长为0）代入（1）式，可以得到N=90-M 。就是说，当太阳在北纬2 0度时，北极出现极昼的最低纬度是北纬70度；当太阳在北回归线（北纬23.5度）这一天，北极出现极昼的最低纬度是北纬66.5度。当然，因为地球两极略扁，不是个标准球，所以计算结果比实际值略大。 上面的公式是在简化的理想条件下得到的，所以是个近似值。简化理想条件是：1假设地球是个标准球体； 时间计算问题 时间计算（包括地方时、区时、日出日落时间、昼夜长短等）问题，和等值线问题一起，由于能较好考查学生的空间思维能力、理解判断能力以及试题设计的灵活多变，是命题老师非常喜欢的命题内容，此类题目在高考试卷上出现频率较高，成为每年高考地理试题的热点、难点，往往以时事热点为背景，计算各地之间的时间差异，这也成为每年高考地理试题的热点、难点，也是拉开考生分数的主要题型。 也是拉开考生分数的主要题型。 解决此类问题的关键是要建立“时间模型”，即东早西晚格局、日界线和国际日期分界线等在地球表面分布规律。 求地方时或区时，不管条件或者情景设置多么复杂，其基本思路不外乎： 已知点：时间（已知）经度（已知） 未知点：？经度（已知） 需要掌握的基本知识点是：地方时东早西晚、日界线（0点所在经线和国际日期变更线）、晨昏线与经线的关系等。 已知点的时间往往隐藏在题干之中，如影子长短（影子最短为地方时12时）、晨昏线、太阳照射图等等。已知点的经度：东、西半球分界线（20oW 160oE）；东、西经分界线（0o 180o）【典型例题】2002年1月1日，作为欧洲联盟统一货币的欧元正式流通，这将对世界金融的整体格局产生重要影响，完成下列问题（2002年全国文综试卷）。 （1）假定世界各金融市场均在当地时间上午9时开市，下午5时闭市。如果某投资者上午9时在法兰克福（8.5°E）市场买进欧元，12小时后欧元上涨，投资者想尽快卖出欧元，选择的金融市场应位于：A．东京（139.5°E）B．香港（114°E） C．伦敦（0°）D．纽约（74°W） （2）在上述假定的营业时间内（上午9时开市，下午5时闭市），下列各组金融中心能保证24小时作业的是： A．法兰克福、新加坡（104°E）、伦敦B．伦敦、香港、旧金山（122.5°W） C．伦敦、东京、纽约D．东京、洛杉矶、纽约 解析：本题借助欧元流通创设情景，考查时间的计算。解答此 题可以作出以北极为中心的“经度分布示意图”，并将各金融市场标上（不考虑纬度），如图所示。当投资者想卖出欧元时，8.5°E 时间为21时，此时171.5°W所在金融市场恰好开市，为上午9时。闭市地点与开市地点相差8小时，经度相差120°，自171.5°W向东120°为51.5°W，即当身处法兰克福的投资者想卖出欧元之时，全球介于171.5°W51.5°W范围中的金融市场处于营业状态，故第（1）题只能选D。第（2）小题可采用同样方法将各金融点标在图上，可以得出答案为B。 答案：（1）D （2）B (8.5oE) (0o) (74oW) 171.5o 180oW 香港如何判断日出日落的方位
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