地理教學(xué)中如何解析晝夜交替

　　地理教學(xué)中，教師主要通過分析課文的重點(diǎn)、難點(diǎn)，對疑點(diǎn)進(jìn)行解答，幫助學(xué)生掌握課文中的基礎(chǔ)知識，同時教師可對課文的重點(diǎn)、難點(diǎn)適當(dāng)加以詳細(xì)解析，將課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的教學(xué)要求加以具體化，以明確在課文學(xué)習(xí)中應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。因此，對于重點(diǎn)基礎(chǔ)知識，要講得充分具體些。在內(nèi)容上，加以透徹分析和清晰說明，也可作適當(dāng)補(bǔ)充和展開，以便于學(xué)生更好地理解和掌握。中學(xué)地理有關(guān)地球運(yùn)動之一的晝夜交替，既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，對學(xué)生來說，須搞清以下四方面的要點(diǎn)。
　　一、晝夜產(chǎn)生原因與晝夜交替原因
　　①晝夜產(chǎn)生原因：地球是一個不發(fā)光、不透明的球體，同一時間里，太陽只能照亮地球表面的一半；向著太陽的半球是白天，背著太陽的半球是黑夜。②晝夜交替原因：地球的運(yùn)動（主要是地球的自轉(zhuǎn)）。地球是太陽系中的一顆行星，它既不發(fā)光也不透明，只能反射太陽光。現(xiàn)在假設(shè)地球不運(yùn)動，會不會有晝夜？會不會產(chǎn)生晝夜交替？我們可以通過地球儀來演示：1）即使地球不運(yùn)動，也有晝夜，同一時間里，地球始終有一半晝半球，一半夜半球存在。2）如果地球不運(yùn)動，地球就沒有晝夜交替。假設(shè)地球不公轉(zhuǎn)或不自轉(zhuǎn)，有沒有晝夜交替？仍通過演示，我們發(fā)現(xiàn)，只要地球在自轉(zhuǎn)，就有晝夜交替，周期為24小時，如果地球不自轉(zhuǎn)僅公轉(zhuǎn)，也有晝夜交替，周期為1恒星年。
　　二、晨昏線（圈）
　　晨昏線（圈）：晝半球和夜半球的分界線。
　　（1）實(shí)際上晨昏線并不是一個大圓。從理論上說，晨昏線把地球平分為兩個半球，晨昏線應(yīng)該是個大圓。但實(shí)際上，因?yàn)榘鼑厍虻拇髿庥猩⑸湔酃庾饔茫沟仄矫嬉韵?4′的光線，能折射到地平面上來。這樣，當(dāng)清晨太陽在地平面以下34′處時，在地平面上已經(jīng)可以看到散射折射光，而當(dāng)傍晚太陽已處在地平面以下34′時，在地平面上還能看到它。因此晝半球比夜半球大。另外，在地球上看，太陽是一個圓面，而不是一個光點(diǎn)，它具有16′的視半徑。所以，晝半球向四面八方擴(kuò)大50′（34′+16′），而夜半球卻縮小50′（34′+16′）。因此，晝半球和夜半球不是一樣大，晨昏線也不是一個真正的大圓。在春分、秋分兩天，全球晝夜也不是等分。這兩天的白天時間為12時8分鐘，黑夜時間為11時52分。但在教學(xué)上，為簡便起見，我們?nèi)钥砂殉炕杈€看成大圓，把晝半球與夜半球看成一樣大小，但要對學(xué)生說明這一點(diǎn)。
　　（2）晨昏線與太陽光始終垂直。晨昏線是個圓，把地球一分為二，太陽光與晨昏線的關(guān)系，實(shí)際上是太陽光垂直于晨昏線所在平面的關(guān)系，且晨昏線隨著太陽直射點(diǎn)的移動而移動，任何時刻晨昏線始終與太陽光垂直，學(xué)生在作圖時必須遵循這一規(guī)則。
　　（3）晨昏線與經(jīng)線圈的關(guān)系。由于晨昏線隨太陽直射點(diǎn)的移動而移動，一年中兩分日，晨昏線與經(jīng)線圈重合，其他任何一天均不重合，存在一夾角，兩至日夾角最大，為23°26′，即黃赤交角的度數(shù)，且兩至日時晨昏圈與極圈相切。
　　（4）對晨昏線的判讀。對學(xué)生而言，在光照圖上對晨線、昏線的判讀是個難題。其實(shí)，區(qū)分晨線、昏線很簡單，一是通過“東晝西夜”是晨線，“東夜西晝”是昏線來判斷。二是在晨昏線上任取一點(diǎn)，根據(jù)自轉(zhuǎn)方向來判斷該點(diǎn)的運(yùn)動趨向，如果該點(diǎn)將由夜半球運(yùn)動至?xí)儼肭颍瑒t該線為晨線，反之，為昏線。
　　三、太陽高度
　　太陽高度是太陽高度角的簡稱，表示太陽光線對當(dāng)?shù)氐仄矫娴膬A角。任一瞬間，地球各地所處的晝夜?fàn)顟B(tài)可以用太陽高度來表達(dá)。在晝半球上的各地，太陽高度大于0，即太陽在地平線之上；在夜半球上的各地，太陽高度小于0，即太陽在地平線之下；在晨昏線上的各地，太陽高度等于0，即太陽剛好位于地平線上。太陽高度日變化：不同緯度的太陽高度日變化曲線差異很大，緯度越低，日變化越大；緯度越高，日變化越小；夏季日變化大，冬季日變化小。在南北極圈內(nèi)有極晝現(xiàn)象時，太陽高度均大于0；有極夜現(xiàn)象時，太陽高度均小于0。正午太陽高度是一天中最大的太陽高度，即當(dāng)?shù)氐胤綍r12點(diǎn)時的太陽高度。由于太陽直射點(diǎn)的移動，不同緯度的正午太陽高度大小不等；在南北回歸線間（包括回歸線上）正午太陽高度可達(dá)90°，其他緯度均小于90°。
　　四、晝夜交替周期與地球自轉(zhuǎn)周期的差異
　　晝夜交替周期，即太陽高度的日變化周期為24小時，叫做一個太陽日，與地球自轉(zhuǎn)的真正周期，一個恒星日即23小時56分4秒不同，為什么會產(chǎn)生兩種不同的周期呢？主要是由于參照物不同，便產(chǎn)生兩種時間長短不同的周期。地球自轉(zhuǎn)一周360°，所需時間是23小時56分4秒，它是以天空中除太陽以外的某一顆遙遠(yuǎn)的恒星為參照物，即天空中的某一恒星連續(xù)兩次經(jīng)過地球某地上中天的時間間隔，這是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。但是， 地球畢竟是太陽系中的成員，地球上晝夜的形成以及晝夜的不斷更替，均是以太陽作為參照物，由于地球在自轉(zhuǎn)的同時還在繞太陽作公轉(zhuǎn)運(yùn)動，一個太陽日，地球要轉(zhuǎn)過360°多一點(diǎn)，所以時間上比恒星日多3分56秒，即59′角度。如當(dāng)?shù)啬惩肀本r間20時天空中某一顆恒星在頭頂，問：第二天該恒星在什么位置？（偏西59′角度）。
　　太陽日制約著人類的起居作息，因而被作為基本的時間單位。此外，太陽日時間不長，使整個地球表面增熱和冷卻不致過分劇烈，從而保證了地球上生命有機(jī)體的生存和發(fā)展。這一意義，可通過地球與月球的表面溫度比較來理解。在這里我們不考慮地球上大氣作用，月球自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期相同，為27.32天，白天面向太陽的月面時間長，在陽光照射的地方，溫度可達(dá)127°，而到了夜晚，背著太陽的月面時間也長，溫度卻降到-183°，這就使得月球表面晝夜溫差比地球上大得多。因此，地球上生命有機(jī)體能得以生存和發(fā)展就不足為奇了，這是地球的一大優(yōu)越性。
　　（江蘇省金壇市華羅庚實(shí)驗(yàn)學(xué)