第2章 第4讲 地球公转及其地理意义（Word教参）-【优化指导】2025年高考地理一轮复习高中总复习·第1轮（湘教版）

第四讲　地球公转及其地理意义 课程标准 素养目标 结合实例，说明地球运动的地理意义。 1.综合思维：通过图像、动画，分析黄赤交角及其影响，理解正午太阳高度和昼夜长短的变化规律。 2.地理实践力：通过观察、实验，认识正午太阳高度、昼夜长短对日常生活的影响。 3.区域认知：通过图像、动画，认识不同地区昼夜长短、正午太阳高度的差异，日出、日落的方位。 4.人地协调观：从自然环境对人类活动影响的角度，理解地球公转对人类活动的影响。 [对应学生用书P41] 地球的公转 1．概念：地球绕太阳的旋转运动。 2．方向 自西向东 3．周期：365日6时9分10秒，即一个恒星年。 4．速度 5．公转轨道：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。 黄赤交角及其影响 1．黄赤交角：地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是23.5°。如下图所示： 2．黄赤交角的影响：引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。如下图所示： 3．太阳直射点回归运动的周期：365日5时48分46秒，即一个回归年。 正午太阳高度及其变化规律 1．太阳高度 (1)定义：太阳光线与地平面之间的夹角。 (2)大小：直射点上，太阳高度为90°，晨昏线上，太阳高度为0°。 (3)正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。 2．正午太阳高度的纬度变化规律：正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 (1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。 (2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。 (3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。 3．正午太阳高度的季节变化规律 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度 冬至 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度 春、秋分 赤道 南北两极点 昼夜长短的变化 1．典型图示(以北半球为例) 2．特点分析 时间 变化特点 重要节气 北半球夏半年 北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短 图1为夏至日，北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极昼现象 北半球冬半年 北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长 图3为冬至日，北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北地区出现极夜现象 春、秋分日 图2中代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜等长 四季更替 1．四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。 2．四季的划分 天文四季 夏季 一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节 冬季 一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节 春季、秋季 冬、夏两季的过渡季节 北温带许多国家的四季 3、4、5月为春季，6、7、8月为夏季，9、10、11月为秋季，12、1、2月为冬季 旁栏边角·做一做 阅读教材选择性必修1P14图1­15二分日全球正午太阳高度和昼长分布、P15图1­16夏至日全球正午太阳高度和昼长分布和1­17冬至日全球正午太阳高度和昼长分布，完成以下问题。 1．北半球夏至日太阳直射点位于哪条纬线？夏至日之后太阳直射点如何移动？ 提示：北回归线。向南移动。 2．北半球春分日和秋分日之后太阳直射点如何移动？ 提示：春分日之后向北移动，秋分日之后向南移动。 3．北半球冬至日太阳直射点位于哪条纬线？冬至日之后太阳直射点如何移动？ 提示：南回归线。向北移动。 4．夏至日昼长达到最大值、正午太阳高度达到最大值的地区分别是哪些？达到最小值的地区呢？哪些地区出现极昼现象？ 提示：昼长达到最大值的地区是北半球，正午太阳高度达到最大值的地区为北回归线及其以北地区。昼长和正午太阳高度达最小值的地区是南半球。北极圈及其以北地区出现极昼现象。 5．冬至日昼长达到最大值、正午太阳高度达到最大值的地区分别是哪些？达到最小值的地区呢？哪些地区出现极昼现象？ 提示：昼长达到最大值的地区是南半球，正午太阳高度达到最大值的地区为南回归线及其以南地区。昼长和正午太阳高度达最小值的地区是北半球。南极圈及其以南地区出现极昼现象。 易混易错·辨一辨 1．近、远日点并不是冬、夏至日。 提示：近日点为1月初，冬至日为12月22日前后，在公转轨道的位置，近日点比冬至日靠东；远日点为7月初，夏至日为6月22日前后，在公转轨道的位置，远日点比夏至日靠东。如下图所示： 2．太阳高度不是正午太阳高度。 提示：太阳高度即太阳高度角，是指太阳光线与地平面切线的夹角。如下图所示： 正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地所在经线某点时的太阳高度，此时当地地方时为12时。 3．南北回归线与赤道之间的点，正午太阳高度达到一年中的最大值时昼长并不是达到一年中的最大值。 提示：南北回归线与赤道之间的点，一年有两次直射现象，当太阳直射该点时，正午太阳高度达到一年中的最大值(一年中有两次)，但是昼长并没有达到一年中的最大值。南回归线与赤道之间的点，当太阳直射南回归线时，昼长达到一年中的最大值；北回归线与赤道之间的点，当太阳直射北回归线时，昼长达到一年中的最大值。 创新情境·析一析 民间有俗语“夏至十八天，冬至当日回”。意思是夏至(北半球昼最长)之后18天才感觉到昼变短了，冬至(北半球昼最短)之后的第1天，就感觉到昼变长了。 1．冬至日，地球公转至近日点附近，还是远日点附近？ 提示：近日点附近。 2．为什么冬至后昼变长的速度快于夏至后昼变短的速度？ 提示：冬至日前后，地球公转速度较快，昼由短变长的速度快。夏至日前后，地球公转速度较慢，昼由长变短的速度慢。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [对应学生用书P44] 考点一　地球公转的基本特征与黄赤交角　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2022·广东卷)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400千米的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成(1)～(2)题。 (1)符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ (2)驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值(　　) A．先变大后变小 B．先变小后变大 C．持续不断变大 D．始终保持不变 [考题点睛] 情境 以航天发射与宇宙探索为背景，创设学习探索情境 考向 地球公转的特点、正午太阳高度的变化 误区 误认为不同地区正午太阳高度的差值随时间的变化一定会发生变化 切记 空间站绕太阳运动角速度大小变化与地球绕太阳运动角速度的变化规律一致 答案：(1)A　(2)D　解析：第(1)题，空间站绕地球旋转，则地球与空间站构成一个天体系统，该天体系统绕太阳旋转，这样空间站绕太阳运动角速度大小变化和地球绕日公转角速度大小变化一致，在航天员驻留期间，地球绕日公转经过了近日点，近日点公转角速度较快，所以从10月16日到1月初，空间站绕太阳运动角速度在变快，1月初到4月16日空间站绕太阳运动角速度在变慢。故A项正确。第(2)题，正午太阳高度角为90°减所求点与直射点的纬度差值，在航天员驻留期间，两地始终都位于太阳直射点以北，则两地与太阳直射点的距离变化始终一致，两地正午太阳高度角的变化也始终一致，均保持不变，两地正午太阳高度角的差值始终为两地纬度之差。故选D项。 知能整合 1．黄赤交角的特点 黄赤交角的特点，可以概括为“一轴、两面、三角度”和“三个基本不变”。其含义如下： 特点 含义 一轴 地轴(自转轴，与赤道面垂直) 两面 黄道平面 地球公转的轨道平面 赤道平面 地球自转的平面，与地轴垂直 三角度 黄赤交角 黄道平面与赤道平面的交角，为23.5° 地轴与黄道平面的夹角 与黄赤交角互余，为66.5° 地轴与赤道平面的夹角 90° 三个基本不变 地轴指向 地球在公转过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向北极星附近 黄赤交角大小 黄赤交角的大小基本不变，目前保持23.5° 运动方向 地球运动的方向不变，总是自西向东 2．黄赤交角变化产生的影响 对点检测 (2023·河北唐山高三质检)黄赤交角是产生四季的原因，黄赤交角并非固定不变，现在约为23.5°，最大时可达24.24°，最小时为22.1°，变动周期约4万年。下图是黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图。读图，完成1～2题。 1．黄赤交角为24.24°时(　　) A．热带的范围比现在小 B．温带的范围比现在大 C．寒带的范围比现在小 D．极昼和极夜出现的范围比现在大 2．地球上的太阳直射点(　　) ①移动周期约4万年　②随着季节的变化而变化 ③在南、北回归线之间来回移动　④最小纬度为22.1° A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 1．D　2.C　解析：第1题，当黄赤交角为24.24°时，南北回归线度数为24.24°，比目前的23.5°大；极圈度数为65.76°，比目前的66.5°小。热带为南北回归线之间的区域，范围比现在大，A项错误；温带为南北回归线分别到南北极圈的区域，范围比现在小，B项错误；寒带为极圈到极点的区域，范围比现在大，C项错误；极昼和极夜出现在寒带，所以范围比现在大，D项正确。第2题，地球上的太阳直射点移动周期为1年，移动到达的最小纬度为赤道，故①④错误。太阳直射点随着季节的变化而变化，其在南、北回归线之间来回移动，故②③正确。 考点二　正午太阳高度的变化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 角度一　正午太阳高度的变化规律 (2022·浙江卷)我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，下图为该曲线示意图。完成(1)～(2)题。 (1)符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是(　　) A．甲至乙 B．乙至丙 C．丙至丁 D．丁至戊 (2)丙日，对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ [考题点睛] 情境 北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线图 考向 正午太阳高度的变化规律 误区 误认为正午太阳高度的变化规律与昼夜长短变化规律完全一致 切记 北极星光线与地面的夹角即北极星仰角，等于当地地理纬度 答案：(1)D　(2)C　解析：第(1)题，根据所学知识可知，北极星光线与地面的夹角为当地的纬度，北半球正午太阳高度在夏至日达到最大值，所以北半球北极星光线与正午太阳光线的夹角α在夏至日达到最小值，冬至日达到最大值，根据图示信息可知，丙为夏至日，甲、戊为冬至日，乙为春分日，丁为秋分日，北半球符合“昼变短，夜比昼长”的是秋分日到冬至日，应是图中的丁至戊，D项正确。第(2)题，根据上题分析可知，丙为夏至日，太阳直射点位于北回归线，北极星光线与地面的夹角为当地纬度，正午太阳高度为90°减去所在地与北回归线的纬度差，所以夏至日北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，①④错误；②图北极星光线与地面的夹角为58°，当地纬度为58°N，而我国最北端纬度位置约为53°N，不符合题意，②错误；③图中北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°，且北极星与地面的夹角为36°，纬度位置为36°N，符合我国的纬度范围，③正确。所以选C项。 知能整合 1．正午太阳高度的纬度变化 节气 太阳直射的纬线 正午太阳高度角的纬度分布 达全年最大值的地区 达全年最小值 的地区 春秋分日 赤道 由赤道向两极递减 赤道 — 夏至 北回归线 由北回归线向南北两侧递减 北回归线及其以北地区 南半球 冬至 南回归线 由南回归线向南北两侧递减 南回归线及其以南地区 北半球 归纳 正午太阳高度由直射点所在的纬线向南北两侧递减。距离太阳直射的纬线越近，正午太阳高度越大，反之越小。如下图所示： 2.正午太阳高度的季节变化 回归线之间 正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值 回归线上 正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值 回归线至极点之间 正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值 3.正午太阳高度的年变化幅度 (1)南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23.5°增大至47°)，赤道上为23.5°，回归线上为47°。 (2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为47°)。 (3)南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由47°减小至23.5°)，极圈上为47°，极点上为23.5°。 对点检测 (2023·广东湛江一模)下表为二分二至日甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成3～4题。 日期 春分日 夏至日 秋分日 冬至日 甲城市 64° 87.5° 64° 40.5° 乙城市 46° 69.5° 46° 22.5° 3.甲、乙两城市的纬度差值为(　　) A．18° B．24° C．38° D．44° 4．某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是(　　) A．(44°N，175°E) B．(44°S，70°W) C．(46°S，175°E) D．(46°S，70°W) 3．A　4.B　解析：第3题，根据正午太阳高度的计算公式可知，两地的正午太阳高度差为两地的纬度差。所以由表可知，甲、乙城市的纬度差为18°。第4题，根据表中信息，可以判断出甲、乙两地在夏至日正午太阳高度角最大，在冬至日正午太阳高度角最小，因此可以判断出甲、乙两城市位于北半球。根据正午太阳高度的计算公式可知，乙城市位于44°N，44°S纬线上的任何城市的夜长均与乙城市昼长相等，所以该城市的经纬度位置可能是(44°S，70°W)。 角度二　正午太阳高度的计算与应用 (2021·河北卷)家住某城(36.5°N，116°E)的小明，秋分时节搬进了新楼房，站在书房2.6米高的落地窗前，远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。据此完成(1)～(2)题。 (1)从入住到次年春分，书房的日采光时间变化趋势是(　　) A．一直增加 B．先增后减 C．一直减少 D．先减后增 (2)冬至日天气晴朗，小明在书房于北京时间(　　) A．6：30看到当日第一缕阳光 B．9：30沐浴着阳光伏案读书 C．12：30估算阳光进深2.6米 D．15：30看到阳光照到书柜上 [考题点睛] 情境 某城市小明家书房平面布局 考向 昼夜长短的变化、太阳方位、正午太阳高度的计算与应用 误区 误认为向南的房间只要是白天，房间中的每一个角落都会有阳光 切记 房间采光时间与昼夜长短有关；阳光进深与太阳高度有关，太阳高度越大，进深越小，反之越大 答案：(1)D　(2)D　解析：第(1)题，根据材料信息，此地为(36.5°N，116°E)，秋分时入住到次年春分，为北半球的冬半年，当地昼短夜长，太阳直射点先向南移动再向北移动，该地白昼先变短再变长，书房的采光时间随着昼长的变化而变化，先减后增，在冬至日达到最小值，D项正确；A、B、C项错误。第(2)题，该城市位于(36.5°N，116°E)，春秋分日时，地方时6点日出，该地北京时间大约是6：16日出，因此“6：30看到当日第一缕阳光”在冬至日不太可能，冬至日应是在北京时间7：30左右日出，A项错误；9：30时，太阳位于东南方位，书房接近正方形，书桌位于书房对角线的东北一侧，位于窗子的正北方位，阳光受东南0.5米墙的遮挡照射不到书桌，B项错误；冬至日时，正午太阳高度＝90°－(36.5°＋23.5°)＝30°，则室内光照面积应大于落地窗面积，落地窗为2.6米，且北京时间12：30，当地时间接近12：14，太阳斜射，阳光进深应该大于2.6米，C项错误；15：30时，当地时间接近15：14，太阳斜射，太阳位于西南方位，日影朝向东北方位，书柜位于落地窗的东北方位，阳光正好照射到书柜上，D项正确。 知能整合 1．正午太阳高度的计算 公式：H＝90°－两点纬度差 说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示： 当太阳直射B点(10°N)时： A点(40°N)正午太阳高度： H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 C点(23.5°S)正午太阳高度： H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。 2．正午太阳高度规律在生产、生活中的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向 确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 根据某地某日正午太阳高度及太阳直射点所在纬度，可判断该地区纬度大小。 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，物体的影子为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。 (5)确定楼间距、楼高 为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝。如下图： (6)计算太阳能热水器的安装角度 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。 集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图： (7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度 一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。 对点检测 (2024 ·广西高考适应性测试)小明在晴好天气中游览埃及开罗的金字塔群，游览中获悉胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)四个斜面分别正对东、南、西、北方向，倾角均为51°52′。下图为金字塔群景区示意图。据此完成5～6题。 5．开罗时间15时整，小明想与在北京的好友即时视频分享美景。此时好友可能正在(　　) A．公园晨练 B．午间小憩 C．欣赏日落 D．仰望星空 6．小明发现当日胡夫金字塔北面全天不被阳光照射，推测小明游览的日期可能是(　　) A．1月20日 B．3月15日 C．6月22日 D．10月15日 5．D　6.A　解析：第5题，开罗时间指东二区区时，北京使用东八区区时，根据时差“东加西减”的计算方法可知，北京时间比开罗时间早6小时。开罗时间15时整，北京时间为15＋6＝21时，此时北京若为晴朗的夜晚，北京的好友可能正在仰望星空，D项正确；公园晨练在早上，午间小憩在中午，欣赏日落在傍晚，均与题意不符合，A、B、C项错误。故选D项。第6题，结合所学知识可知，胡夫金字塔(29°59′N，31°8′E)位于北回归线以北地区，当日出东南，日落西南，且该日正午太阳高度角小于胡夫金字塔北面倾角(51°52′)时，即当地与直射点纬差大于胡夫金字塔北面倾角的余角(38°08′)时，胡夫金字塔北面全天不被阳光照射。根据公式“正午太阳高度H＝90°－纬度差(该地与太阳直射点的纬度差，同减异加)”计算可知，该日太阳直射点的纬度应在(38°08′－29°59′＝8°9′S)以南。根据“太阳直射点回归运动的平均速度约为每月8个纬度，每4天移动约1个纬度”规律推算可知，该日小明游览的日期应该在10月23日到次年2月21日之间。结合题目四个选项，A项正确，B、C、D项错误。故选A项。 考点三　昼夜长短的变化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 角度一　昼夜长短的变化规律及日出日落方位 (2023·海南卷)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。左图为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图，当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等。右图为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图。图中时间均为北京时间。据此完成下题。 观测当日(　　) A．甲地昼长夜短 B．乙地昼短夜长 C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长 [考题点睛] 情境 日出至日落期间标杆的日影变化图与同一日正午时刻的太阳高度示意图 考向 昼夜长短的变化规律 误区 误认为只有赤道上才能正东日出正西日落 切记 二分日全球各地正东日出，正西日落 答案：D　解析：读图可知，甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分；甲地正午日影朝北，说明太阳直射点没有直射甲地。据此可知，该日为春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，甲、乙两地昼夜等长，D项正确。 知能整合 1．昼夜长短的变化规律 (1)对称规律：南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如23.5°N的昼长等于23.5°S的夜长。 (2)递增规律：太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长。 (3)变幅规律：赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。 (4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。 2．昼夜长短与日出、日落方位的判定 直射点位置 昼夜长短 日出方位 日落方位 北半球 北半球昼长夜短，南半球昼短夜长 东北(北半球早于6时日出) 西北(北半球晚于18时日落) 赤道 昼夜等长 正东(6时日出) 正西(18时日落) 南半球 北半球昼短夜长，南半球昼长夜短 东南(北半球晚于6时日出) 西南(北半球早于18时日落) 对点检测 (2023·天津河西三模)位于某荒漠上的“太阳隧道”(41°18′N，113°51′W)是当地知名的大地艺术作品，由四块呈开放的“X”形放置的空心混凝土圆柱体组成(如图)。作品的方位经过校准，可以使其中两个管道在特定时节将太阳框在地平线上。图b为来自中国的某游客利用“太阳隧道”在北京时间8：07拍摄的照片。据此完成7～8题。 7．该游客拍摄图b所示照片的日期最接近(　　) A．3月21日前后 B．6月22日前后 C．9月23日前后 D．12月22日前后 8．若要拍摄有两个管道框定的一年中最早的日出，应将相机置于图a中的(　　) A．①处 B．②处 C．③处 D．④处 7．D　8.A　解析：第7题，该游客拍摄图b所示照片的时间为北京时间8：07，北京时间(120°E)8：07时，113°51′W时间约为16：30，此时太阳接近地平线，即将日落，说明该日昼短夜长，接近冬至日，应处于12月22日前后。第8题，该地位于北半球，一年中最早的日出出现在夏至日，该日太阳从东北方向升起。图中①处朝向东北，故选A。 角度二　昼夜长短的计算) (2022·天津卷)一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片，下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。据此完成(1)～(2)题。 　 (1)该地这两天的昼长大约是(　　) A．12小时和8小时 B．13小时和11小时 C．14小时和10小时 D．16小时和8小时 (2)推测该山可能是(　　) A．山东泰山 B．海南五指山 C．安徽黄山 D．四川峨眉山 [考题点睛] 情境 在我国某山不同时间拍摄的两幅日出照片图 考向 昼夜长短的计算 误区 误认为计算昼长直接用图中北京时间 切记 用日出或日落时间计算昼长时，必须用当地地方时 答案：(1)C　(2)D　解析：第(1)题，由图中时刻可知，该地6月22日(夏至日)6：06日出，12月23日(冬至日)7：57分日出，而这两天分别为该地昼长最长和昼长最短的日期，故设最长昼长和最短昼长分别为X和Y，两者关系为X＋Y＝24 h，由夏至日日出比冬至日早7：57－6：06＝1小时51分钟，可得出X－Y＝2×1时51分，由此计算出X＝13时51分，Y＝10时9分。故C项正确。第(2)题，由上题结论可知，夏至日该地昼长大约为14小时，据此可以计算出该地日出地方时＝12－×14时＝5时，结合该地日出时北京时间(120°E地方时)为6：06，根据地方时计算公式可以计算出该地经度大约为105°E，据此可知，四川峨眉山经度范围符合，其他三地经度范围不符合，故D项正确。 知能整合 1．利用昼弧或夜弧的弧度数进行计算 昼(夜)长＝昼(夜)弧/15° 2．根据日出、日落时间进行计算 (1)依据 ①白天，日出、日落时间关于正午12点对称；②夜间，日出、日落时间关于0点对称；③上午时长＝下午时长；④前半夜时长＝后半夜时长。如下图所示： (2)计算方法 ①昼长时间＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长 ②日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半 3．特殊地点的昼长确定 (1)赤道上，昼长＝夜长＝12小时。 (2)极昼区，昼长＝24小时，夜长＝0；极夜区，昼长＝0，夜长＝24小时。 4．利用昼夜长短的分布规律计算 (1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。 (2)北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。 5．利用时间的对称性规律计算 相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图： a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长。 对点检测 (2023·安徽合肥联考)我国北方某城市(41°48′N，123°25′E)的一名中学生利用课外时间，对空旷地的一座高层建筑的日影进行11次观测，并绘制成图(如下图所示)。据此完成9～11题。 9．观察当天，该地的昼长为(　　) A．11小时 B．13小时 C．15小时 D．17小时 10．该中学生观测日影的日期可能是(　　) A．5月1日 B．6月1日 C．7月1日 D．10月1日 11．该同学再次观测高楼日影，其结果与这次相近的一天是(　　) A．3月22日 B．4月15日 C．5月22日 D．6月14日 9．C　10.C　11.D　解析：第9题，由材料及图可知，该日太阳视运动跨过的弧长为225°，而太阳视运动的速度为15°/时，由此得出该地的昼长为15小时。选项C正确。第10题，根据经纬度位置估算，该城市夏季昼长可达15小时左右，7月1日与其比较吻合。选项C正确。第11题，7月1日和6月14日关于夏至日对称，太阳直射点的纬度位置是相同的，因而在6月14日这一天观测高楼的日影与7月1日是相近的。选项D正确。 [对应学生用书P51] 命题素材 火星是地球的近邻，表面大气稀薄，大气成分以二氧化碳为主，昼夜长短接近地球，而昼夜温差却超过100℃。北京时间2020年7月23日，我国天问一号火星探测器发射升空。2021年2月10日，天问一号顺利实施近火制动，正式踏入环绕火星轨道。5月15日，天问一号携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现了中国航天史无前例的突破：我国成为世界上第二个真正“踏上”火星的国家，也是首次火星探测即实现着陆的国家。火星平均公转速度为24.007千米/秒，公转周期约为686.971日，地球真正的公转周期为365日6时9分10秒。2021年5月20日北京监测中心接收到“祝融号”火星车拍摄到的第一批照片。图1为天问一号自地球出发至着陆火星简图。图2示意北京监测中心的地面光伏发电板，a支架具有收缩和拉长功能。 图1 图2 [热考命题] (1)为了保证该光伏发电板高效率发电，指出在天问火星探测器发射至顺利进入环火星轨道期间，该光伏发电板a支架需要调节的具体情况。 (2)简述从探测器进入环火轨道至成功登陆火星表面期间，北京监测中心地区光伏发电板发电量呈现上升趋势的原因。 [考题突破] 信息指引 文字材料 天问火星探测器发射至顺利进入环火星轨道期间为2020年7月23日到2021年2月10日 从探测器进入环火轨道至成功登陆火星表面期间为2021年2月10日到2021年5月15日 图表材料 光伏发电板与地面的夹角和正午太阳高度角互余 素养指引 地理实践力 光伏发电板发电量受太阳辐射量影响 综合思维 太阳直射点先向南移再向北移，正午太阳高度先减小后增加 太阳直射点向北移动，北京正午太阳高度增加，白昼增长，获得的太阳辐射量增大 答案：(1)先拉长后缩短。 (2)太阳高度角增大，白昼增长，太阳辐射量增大。 学科网（北京）股份有限公司 $$