地理教学中如何解析昼夜交替

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地理教学中，教师主要通过分析课文的重点、难点，对疑点进行解答，帮助学生掌握课文中的基础知识，同时教师可对课文的重点、难点适当加以详细解析，将课程标准规定的教学要求加以具体化，以明确在课文学习中应达到的目标。因此，对于重点基础知识，要讲得充分具体些。在内容上，加以透彻分析和清晰说明，也可作适当补充和展开，以便于学生更好地理解和掌握。中学地理有关地球运动之一的昼夜交替，既是重点也是难点，对学生来说，须搞清以下四方面的要点。

一、昼夜产生原因与昼夜交替原因

①昼夜产生原因：地球是一个不发光、不透明的球体，同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半；向着太阳的半球是白天，背着太阳的半球是黑夜。②昼夜交替原因：地球的运动（主要是地球的自转）。地球是太阳系中的一颗行星，它既不发光也不透明，只能反射太阳光。现在假设地球不运动，会不会有昼夜？会不会产生昼夜交替？我们可以通过地球仪来演示：1）即使地球不运动，也有昼夜，同一时间里，地球始终有一半昼半球，一半夜半球存在。2）如果地球不运动，地球就没有昼夜交替。假设地球不公转或不自转，有没有昼夜交替？仍通过演示，我们发现，只要地球在自转，就有昼夜交替，周期为24小时，如果地球不自转仅公转，也有昼夜交替，周期为1恒星年。

二、晨昏线（圈）

晨昏线（圈）：昼半球和夜半球的分界线。

（1）实际上晨昏线并不是一个大圆。从理论上说，晨昏线把地球平分为两个半球，晨昏线应该是个大圆。但实际上，因为包围地球的大气有散射折光作用，使地平面以下34′的光线，能折射到地平面上来。这样，当清晨太阳在地平面以下34′处时，在地平面上已经可以看到散射折射光，而当傍晚太阳已处在地平面以下34′时，在地平面上还能看到它。因此昼半球比夜半球大。另外，在地球上看，太阳是一个圆面，而不是一个光点，它具有16′的视半径。所以，昼半球向四面八方扩大50′（34′+16′），而夜半球却缩小50′（34′+16′）。因此，昼半球和夜半球不是一样大，晨昏线也不是一个真正的大圆。在春分、秋分两天，全球昼夜也不是等分。这两天的白天时间为12时8分钟，黑夜时间为11时52分。但在教学上，为简便起见，我们仍可把晨昏线看成大圆，把昼半球与夜半球看成一样大小，但要对学生说明这一点。

（2）晨昏线与太阳光始终垂直。晨昏线是个圆，把地球一分为二，太阳光与晨昏线的关系，实际上是太阳光垂直于晨昏线所在平面的关系，且晨昏线随着太阳直射点的移动而移动，任何时刻晨昏线始终与太阳光垂直，学生在作图时必须遵循这一规则。

（3）晨昏线与经线圈的关系。由于晨昏线随太阳直射点的移动而移动，一年中两分日，晨昏线与经线圈重合，其他任何一天均不重合，存在一夹角，两至日夹角最大，为23°26′，即黄赤交角的度数，且两至日时晨昏圈与极圈相切。

（4）对晨昏线的判读。对学生而言，在光照图上对晨线、昏线的判读是个难题。其实，区分晨线、昏线很简单，一是通过“东昼西夜”是晨线，“东夜西昼”是昏线来判断。二是在晨昏线上任取一点，根据自转方向来判断该点的运动趋向，如果该点将由夜半球运动至昼半球，则该线为晨线，反之，为昏线。

三、太阳高度

太阳高度是太阳高度角的简称，表示太阳光线对当地地平面的倾角。任一瞬间，地球各地所处的昼夜状态可以用太阳高度来表达。在昼半球上的各地，太阳高度大于0，即太阳在地平线之上；在夜半球上的各地，太阳高度小于0，即太阳在地平线之下；在晨昏线上的各地，太阳高度等于0，即太阳刚好位于地平线上。太阳高度日变化：不同纬度的太阳高度日变化曲线差异很大，纬度越低，日变化越大；纬度越高，日变化越小；夏季日变化大，冬季日变化小。在南北极圈内有极昼现象时，太阳高度均大于0；有极夜现象时，太阳高度均小于0。正午太阳高度是一天中最大的太阳高度，即当地地方时12点时的太阳高度。由于太阳直射点的移动，不同纬度的正午太阳高度大小不等；在南北回归线间（包括回归线上）正午太阳高度可达90°，其他纬度均小于90°。

四、昼夜交替周期与地球自转周期的差异

昼夜交替周期，即太阳高度的日变化周期为24小时，叫做一个太阳日，与地球自转的真正周期，一个恒星日即23小时56分4秒不同，为什么会产生两种不同的周期呢？主要是由于参照物不同，便产生两种时间长短不同的周期。地球自转一周360°，所需时间是23小时56分4秒，它是以天空中除太阳以外的某一颗遥远的恒星为参照物，即天空中的某一恒星连续两次经过地球某地上中天的时间间隔，这是地球自转的真正周期。但是， 地球毕竟是太阳系中的成员，地球上昼夜的形成以及昼夜的不断更替，均是以太阳作为参照物，由于地球在自转的同时还在绕太阳作公转运动，一个太阳日，地球要转过360°多一点，所以时间上比恒星日多3分56秒，即59′角度。如当地某晚北京时间20时天空中某一颗恒星在头顶，问：第二天该恒星在什么位置？（偏西59′角度）。

太阳日制约着人类的起居作息，因而被作为基本的时间单位。此外，太阳日时间不长，使整个地球表面增热和冷却不致过分剧烈，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。这一意义，可通过地球与月球的表面温度比较来理解。在这里我们不考虑地球上大气作用，月球自转周期与公转周期相同，为27.32天，白天面向太阳的月面时间长，在阳光照射的地方，温度可达127°，而到了夜晚，背着太阳的月面时间也长，温度却降到-183°，这就使得月球表面昼夜温差比地球上大得多。因此，地球上生命有机体能得以生存和发展就不足为奇了，这是地球的一大优越性。

（江苏省金坛市华罗庚实验学校）