昼夜长短的变化规律

实验目的

掌握昼夜长短随季节、纬度变化的规律及极昼极夜现象。

实验原理

某地昼夜长短取决于其纬线圈被晨昏线分成的昼弧和夜弧的比例。春分、秋分日全球昼夜等长；北半球夏半年，昼长夜短，纬度越高昼越长，北极圈以北出现极昼；北半球冬半年相反。赤道全年昼夜等长。

实验器材

• 地球及晨昏线
• 各纬线圈的昼弧与夜弧
• 直射点位置
• 南北极圈
• 二分二至日期

实验步骤

1. 观察春分、秋分日，晨昏线与经线重合，各地昼夜等长
2. 观察夏至日，北半球各纬线昼弧长于夜弧
3. 观察夏至日北极圈以北出现极昼，南极圈以南出现极夜
4. 观察冬至日，对比北半球昼夜长短与夏至日的差异
5. 对比赤道和高纬度地区一年中昼夜长短的变化幅度

实验现象与结论

二分日全球昼夜等长。夏至日北半球昼最长夜最短，北极圈及其以北为极昼；冬至日北半球昼最短夜最长，北极圈及其以北为极夜。南半球情况相反。纬度越高，昼夜长短的季节变化越大。

注意事项

• 北半球和南半球昼夜长短的变化相反，注意区分
• 极昼极夜出现在极圈及其以内地区

常见问题

为什么赤道全年昼夜等长？

晨昏线始终通过两极，把赤道平分为两半，所以赤道全年昼夜等长。

夏至日哪里出现极昼？

北极圈（66°34′N）以北地区出现极昼，南极圈以南地区出现极夜。