湖南教育出版社出版的《高中地理必修Ⅰ》（2009年7月第3版）第一章第三节主要讲了地球的运动这部分内容。在实际的教学中，我发现很多同学对地球的公转运动中地球公转引起的昼夜长短变化及其规律这部分内容掌握得不是很好。这部分内容是同学们高中地理阶段的学习重点和难点，同时也是教学的重点和难点。该部分内容对同学们空间概念的建立、数学模型的建立和应用性计算等方面的要求较高。下面笔者就详细地梳理一下这部分内容的知识。
　　1.昼夜长短的纬度变化规律（空间变化规律）
　　（1）太阳直射北半球时（北半球夏半年）
　　太阳直射北半球时，即上图中太阳直射点位于赤道和北回归线之间及北回归线上，北半球昼长夜短，随着纬度的增加，昼逐渐变长，夜逐渐变短。在北极圈内，出现太阳整日不落的极昼现象。南半球则昼短夜长，随着纬度的增加，昼逐渐变短，夜逐渐变长。在南极圈内，出现极夜现象。赤道上昼夜长度各为12小时，昼夜平分。
　　（2）太阳直射赤道时（春秋分日）
　　太阳直射赤道时（如图2所示），全球各纬度昼夜平分，日出地方时为6时，日落地方时为18时。
　　（3）太阳直射南半球时（北半球冬半年）
　　太阳直射南半球时，即图3中太阳直射点在赤道与南回归线之间及南回归线上，北半球昼短夜长，随着纬度的增加，昼逐渐变短，夜逐渐变长。在北极圈内，出现极夜现象。南半球则昼长夜短，随着纬度的增加，昼逐渐变长，夜逐渐变短。在南极圈内，出现太阳终日不落的极昼现象。赤道上昼夜长度各为12小时，昼夜平分。
　　2.昼夜长短的季节变化规律（时间变化规律）
　　以北半球为例（结合图1和图3），当太阳直射点处于①段时，即从春分日到夏至日期间，太阳直射点向北移动，北半球昼逐渐变长，夜逐渐变短，北极圈内极昼范围逐渐扩大。当太阳直射点处于②段时，即从夏至日到秋分日期间，太阳直射点向南移动，北半球昼逐渐变短，夜逐渐变长，北极圈内极昼范围逐渐缩小。当太阳直射点处于③段时，即从秋分日到冬至日期间，太阳直射点向南移动，北半球昼逐渐变短，夜逐渐变长，北极圈内极夜范围逐渐扩大。当太阳直射点处于④段时，即从冬至日到春分日期间，太阳直射点向北移动，北半球昼逐渐变长，夜逐渐变短，北极圈内极夜范围逐渐缩小。
　　【总结规律】
　　①直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，纬度越高昼越长。
　　②直射点向哪个半球移动，哪个半球的白昼逐渐变长，黑夜逐渐变短。
　　③赤道上无季节变化，永远昼夜平分。
　　④低纬度地区昼夜长短变化幅度小，高纬度地区昼夜长短变化幅度大。
　　3.昼夜长短的计算公式
　　①昼长=昼弧所跨经度/（15°/h）。
　　②夜长=夜弧所跨经度/（15°/h）。
　　③昼长=日落时间-日出时间。
　　④昼长=（12：00-日出时间）×2=（日落时间-12：00）×2。
　　⑤昼长=24小时-夜长。
　　4.昼夜长短变化规律的应用
　　（1）利用昼夜长短判断南北半球
　　当太阳直射点位于北半球时，如果某地白昼比黑夜的时间长，则该地位于北半球；如果白昼比黑夜的时间短，则该地位于南半球。当太阳直射点位于南半球时，如果某地白昼比黑夜的时间长，则该地位于南半球；如果白昼比黑夜的时间短，则该地位于北半球。
　　（2）利用昼夜长短判断纬度的高低
　　如果某地白昼的时间长度减去12小时，其差值比较大，说明昼夜之间的长短变化比较大，该地所处的纬度较高。反之，差值越小，纬度越低。
　　（3）利用昼长和夜长计算日出和日落的时间
　　日出时间=12-（昼长÷2），日落时间=12 （昼长÷2）。
　　（4）利用昼夜长短判断某地的季节
　　昼长夜短为当地的夏半年，昼短夜长为当地的冬半年。
　　5.昼夜长短判读技巧
　　（1）利用日出日落时间来判读昼夜长短
　　从理论上来讲，某地太阳落山的时间（地方时）与该地太阳升起的时间（地方时）的差值就是该地的白昼长度。某地太阳高度上升到的最高时刻（地方时12点）正好平分白昼的长度，上午（太阳升起到太阳高度最大时）与下午（太阳高度最大时到太阳位于昏线上）的时间相等，均为白昼长度的一半。所以，如果只知某地太阳升起的时间（晨）或太阳落山的时间（昏）的情况下，先通过正午时间求出上午或下午的时间，进而可求得该地的白昼的长度（昼长）和黑夜的长度（夜长）。参见上述昼夜长短的计算公式。
　　（2）利用极值趋向法判读昼夜长短
　　①以冬至日和夏至日为例，位于南半球上的各地，如果太阳日出的时间比较早（早于6时），太阳日落的时间比较晚（晚于18时），则白昼长，黑夜短，日期离冬至日近；如果太阳日出的时间比较晚（晚于6时），太阳日落的时间比较早（早于18时），则白昼短，黑夜长，日期离夏至日近。位于北半球上的各地，如果太阳日出的时间比较早（早于6时），太阳日落的时间比较晚（晚于18时），则白昼长，黑夜短，日期离夏至日近；如果太阳日出的时间比较晚（晚于6时），太阳日落的时间比较早（早于18时），则白昼短，黑夜长，日期离冬至日近。故以春分日或秋分日为平分点，日期离冬至日较近时，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长。日期离夏至日较近时则相反。
　　②位于地球上的各地（赤道和极点除外）在一年内离春秋分日越近，白昼和黑夜的长度越接近。离冬至日和夏至日越近，白昼和黑夜的长度相差越大。
　　③一年中（春秋分日除外），地球上白昼长度越接近12小时的地方，该地区就离赤道越接近。
　　④一年中（春秋分日除外），地球上离极昼地区越靠近的地区，其昼越长，夜越短；离极夜地区越靠近的地区，其昼越短，夜越长。
　　⑤赤道上昼长和夜长终年相等，昼长与夜长的变化幅度为0小时；位于极圈到极点之间的地区，昼长与夜长变化幅度为24小时。所以，位于赤道到极圈之间的地区，越靠近赤道昼夜长短变化幅度越小，越靠近极圈昼夜长短变化幅度越大。
　　（3）利用太阳直射的位置判读昼长和夜长
　　太阳直射北半球时，北半球白昼较长、黑夜较短；太阳直射南半球时，南半球白昼较长、黑夜较短。如果太阳直射点向北移动，则北半球白昼逐渐变长、黑夜逐渐变短；如果太阳直射点向南移动，则南半球白昼逐渐变长、黑夜逐渐变短。
　　昼夜长短变化这部分知识是自然地理中的重点和难点，同学们在学习或者复习时要深刻理解，这样才能在考试中获得高分。