师：同学们好，很高兴今天与大家一起学习地球的公转第二课时的内容。盛世华诞，喜迎二十大，在这美好的时刻，首先，我想请同学们一起回顾2019年建国70周年庆典上的一段视频。
（播放视频，国歌响起）
师：国歌响起，让我们激情澎湃。每年暑假，都有同学选择去北京参加天安门的升旗。同学们知道吗？天安门升旗的时间，会随着时间的推移在一年当中发生变化，这是为什么呢？这与我们今天所要继续探究的地球公转运动有着重要的关系。好了，在上一节课，我们一起学习了地球公转过程中，由于地轴保持倾斜，太阳直射点会在南北回归线之间往返运动。3月21日前后，直射在赤道附近；6月22日前后，直射在北回归线附近；到了9月23日前后，又回到赤道附近；然后继续向南，到了12月22日前后，来到南回归线；到第二年春分，又回到赤道附近，周而复始，这就是太阳直射点的往返运动。在这个过程中，同学们可以看到，在南北回归线之间有两次直射现象，而在回归线上有一次直射现象。那在南北回归线之外，北回归线以北、南回归线以南的地区有没有直射呢？
生：没有直射。
师：对，没有直射。正是因为太阳直射点的往返运动，给我们带来了深刻的影响。
在这里，我们先来学习一个概念。在一天当中，不同时刻，太阳光线与地面的角度是不同的。正午时分，是当地太阳高度角最大的时候，这个时候物体影子最小、最短。而在清晨和傍晚，物体的影子最长。同样，在一年当中，四季里夏季的正午时刻，物体的影子最短。我们接着来研究，从这两幅图片的示意可以看到，物体（树）的影子在一天当中是不一样的。左图应该是正午，而右图应该是清晨或者傍晚。
当然，在一年当中，同样这两幅图，树的影子大小长短也不同。左图应该是夏季，右图应该是冬季。为什么会这样呢？我们都知道，在太阳直射点往返运动的过程中，地球上各个地区太阳光照的角度发生了变化，使得地面获得光热的多少也发生了变化，让我们感觉到了冷热的不同。
以我们熟悉的巢湖地区为例，白昼时间在夏至日可以达到14小时，而在冬至的时候，白昼时间大约只有10小时。白昼长短的变化，也会影响到地面获得热量的多少，让我们感受到温度的变化，从而产生四季。下面，我们通过一些Flash来进一步观察太阳直射点运动以及对我们正午太阳高度角的影响。
（播放Flash动画）
师：大家看到，这个时候太阳直射的位置来到了北回归线，以a点为例，a点的正午太阳高度角发生了变化。我们继续观察。来到9月23日前后的时候，太阳直射点来到了赤道附近，这个时候我们观察到a点的正午太阳高度角比刚才变小了，而且会继续变小。我们继续观察。
随着时间的推移，到冬至的时候，太阳直射的位置来到了南回归线，与此同时，a点的正午太阳高度角变得很小，这也是一年当中最小的时候。12月以后，冬至之后，太阳直射点向北运动，向北折返运动到赤道附近的时候，就是次年的春分。这个时候，我们正午太阳高度角增大了，并且会继续增大，到夏至的时候达到最大。在地球公转过程中，运行到二分二至不同的位置时，我们发现，不管是从北极上空俯视，还是从侧面看，都能够看到白昼时间的变化，以及太阳直射位置的变化。以春分为例，同学们可以看到这个时候北极上空的现象，以及从侧面看到的全球昼夜长短的情况，同学们可以稍作记录。到了夏至的时候，运行到这个位置，这个时候看北极上空，在昼夜半球当中全部暴露出来。这是侧视图，晨昏线也发生了变化。这个时候北半球白昼比较长。再到秋分，我们可以看到，跟刚才所观察到的春分位置时候的光照图几乎是一致的。随着时间的推移来到冬至，我们来观察这个时候北极上空俯视图，很明显看到，刚刚整个北极圈被点亮的部分已经全部笼罩着黑色，也就是黑夜，我们称之为极夜。这个时候，从侧面图中可以看到，自南向北，南半球和北半球各个地区的昼夜长短也发生了变化。
我们继续往下观察，为什么会发生昼夜长短的变化呢？这是我们这节课探讨的一个重点和难点。正是因为有了太阳照射角度的变化以及照射时间的变化共同作用，让我们感受到地面获得热量不同，感受到温度的不同，也就产生了四季。下面，我们通过一则微课更细致地观察随着太阳直射点往返运动，全球各地，特别是以合肥为例，昼夜长短发生的变化。请大家注意观察，做好记录，注意长短的变化。借用这个自制的学具，可以很明显地看到长短的变化。首先，我们把夜半球和太阳光线对应到春分日的时候，大概太阳直射的位置在赤道附近。这个时候可以看到，无论是北半球还是南半球，还是极圈以内，所有的纬线有一半位于昼半球，有一半位于夜半球，夜半球这部分现在被遮挡住了。
现在我用合肥的纬度作为示范，合肥大致位于北纬31.5度，我用这一根彩线把它固定住，现在可以很明显地看到，合肥这一条纬线有一半在夜半球，也就是说夜弧和昼弧的长度是相等的。假如有一个小黄人位于夜半球的位置，顺着地球自转的方向，它会从黑夜慢慢经历黑夜，然后越过这条红色的横线，进入白昼，白昼和黑夜的时间应该是相等的。
这是关于春分日的时候。随着时间的推移，太阳直射点在春分日以后会向北半球移动，到6月22日前后，也就是北半球夏至的时候，太阳直射的位置会达到最北的位置，也就是北回归线的位置。现在我们再来看合肥（北纬31.5度）这个纬度位置的昼夜长短情况，可以很明显地看到夜弧比昼弧要明显的短。假如同样有一个人，顺着地球自转的方向，他经历的黑夜部分明显比白昼要短很多。从整幅图看，整个南极圈出现了24小时的黑夜，也就是我们所说的极夜。从南极圈以内的极夜向北去，可以看到一个规律，就是白昼的时间会逐渐变长，到最终到达北极圈以北的位置时，如果这地方有个人，顺着自传轴旋转的时候，会看到这个人一直处于白昼当中。
这是在夏至的时候。6月22号以后，太阳直射点不能够再向北移动，会继续向南移动。同样会先经过赤道的位置，这个时候大概是北半球的秋分日，也就是9月23日前后。这一幅光照图跟之前的春分日是一模一样的，所以可以很明显看到全球昼夜等长。到了9月份以后，秋分日以后，太阳直射点会继续向南移动，最终在12月22日的时候到达最南的南回归线。这时太阳光直射南回归线，与此同时，我们看到合肥所在的北纬31.5度的位置，很明显夜弧比昼弧要长很多，也就是说，刚刚北半球白昼比黑夜长，而这个时候明显黑夜比白昼长。从全球来看，自南向北白昼的时间越来越短，到了北极圈以后，整个北极圈假如有个人，顺着地球自转，这个人会一直在夜半球上，也就是说他的黑夜时间是24小时，我们称之为极夜。而南半球的南极圈以南的位置全部被暴露出来，也就是说会出现24小时的白昼，我们称之为极昼。这就是整个太阳光照、太阳直射点移动带来的昼夜长短的变化。
12月22日前后，冬至之后，太阳直射点会继续向北移动，返回到原来的位置，这就是太阳直射点的一次回归运动。同学们，刚刚的微课有没有看得很仔细？有没有发现在不同位置太阳直射点移动的过程当中，昼夜长短的变化？下面我们通过二分二至的光照图来检验一下。在春分、秋分的时候，我们刚刚看到太阳直射的位置在赤道附近，晨昏线与其他纬线垂直平分，这个时候就像刚才视频当中一样，不管在地球的任何一个位置，所经历的黑夜和白昼是相等的。所以我经常告诉同学们，春分秋分，昼夜等分，这样更容易记住。春分、秋分，太阳直射在赤道的时候，就是全球昼夜长短的基本情况。来到夏至的时候，刚刚视频中我们也看到，以合肥为例，白昼时间要远远长于黑夜的时间。从全球范围来看，自南向北白昼的时间越来越长，到北极圈以北的位置时，出现了24小时的白昼，也就是极昼。而南极圈以南的地区出现了24小时的黑夜，我们称之为极夜。这一天也是整个北半球白昼最长的一天，同样也是南半球黑夜最长的一天。