内容正文:
主题串讲(三) 地球的公转及其地理意义
(学法:“三单”梯度教学)
固基点(一) 公转特征与黄赤交角
(一)地球公转规律
1.概念:地球绕太阳的运动。
2.方向
从东西方向描述
自西向东
从极地上空观察
北极:逆时针方向旋转;
南极:顺时针方向旋转
3.周期:365日6时9分10秒,叫作恒星年。
4.速度:地球在公转过程中,速度(线速度和角速度)是不断变化的。
图示
—
公转位置
时间
公转速度
A点
远日点
7月初
最慢
B点
近日点
1月初
最快
(二)黄赤交角及其影响
1.黄赤交角的含义
A地球公转轨道平面(即黄道平面)同B赤道平面的夹角,目前是23°26′。
2.影响
(1)引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
(2)决定了目前南、北回归线(与黄赤交角相等),南、北极圈(与黄赤交角互余)的度数。
(3)决定了五带的位置和范围。
3.太阳直射点的回归运动
(1)范围:南、北回归线之间。
(2)周期:1个回归年即365日5时48分46秒。
(3)时空对应
节气
春分日
夏至日
秋分日
冬至日
对应日期
3月21日
6月22日
9月23日
12月22日
太阳直射点的位置
赤道上
北回归线上
赤道上
南回归线上
即时练清
祝融号为天问一号任务火星车,设计寿命为90个火星日,约为地球上3个月。2021年5月15日天问一号着陆器成功着陆于火星乌托邦平原(25°N附近),22日祝融号火星车驶离着陆平台到达火星表面,开始巡视探测。2022年7月中旬为火星北半球冬至前后,为应对可能的恶劣环境,祝融号于2022年5月18日转入休眠模式。祝融号在火星表面累计行驶1 921 m,获取了大量宝贵资料,为后续的火星探索提供数据支撑。火星自转与公转轨道平面夹角为25.19°,下图示意火星绕日公转示意图。据此完成1~2题。
1.火星自转周期大约为地球自转周期的( )
A.1/3倍 B.1倍
C.2倍 D.3倍
2.祝融号转入休眠模式时,大致位于公转轨道的位置是( )
A.a→b B.b→c
C.c→d D.d→a
解析:1.B 2.A
第1题,根据题干信息可知,90个火星日,约为地球上3个月(90天),火星自转周期大约为地球自转周期的1倍。故选B。
第2题,根据材料可知,2022年7月中旬为火星北半球冬至前后,祝融号于2022年5月18日转入休眠模式,祝融号着陆在火星北半球,当太阳直射点位于火星南半球时,火星北半球处在冬半年,祝融号会转入休眠模式,结合火星绕日公转示意图可知,b位置太阳直射点位于火星南半球,a位置太阳直射点位于火星赤道位置,祝融号转入休眠模式时,大致位于公转轨道的位置是a→b。故选A。
固基点(二) 昼夜长短及其变化规律
读二分二至日的光照图示,归纳昼夜长短变化基本规律。
时间
变化特点
现象
北半球夏半年
北半球各地昼长夜短,除极昼地区外,纬度越高,昼越长,夜越短
北极圈及其以北出现极昼现象(如图1)
夏至日,北半球各地昼最长,夜最短
北半球冬半年
北半球各地昼短夜长,除极夜地区外,纬度越高,昼越短,夜越长
北极圈及其以北出现极夜现象(如图3)
冬至日,北半球各地昼最短,夜最长
春、秋分日
每年的3月21日前后或9月23日前后,全球各地昼夜平分(如图2)
即时练清
(2024·鸡西期末)下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白昼时间。根据表中的数据完成1~3题。
甲地
乙地
丙地
丁地
白昼时间
5小时
30分
9小时09分
11小时25分
13小时
56分
1.四地中属于南半球的是( )
A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地
2.四地按纬度从高到低顺序排列的是( )
A.甲乙丙丁 B.甲乙丁丙
C.丙丁乙甲 D.丁丙乙甲
3.造成四地白昼时间差异的主要因素是( )
①地球公转 ②地球自转
③黄赤交角的存在 ④地方时的不同
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
解析:1.D 2.B 3.D
第1题,12月22日太阳直射点位于南回归线附近,南半球各地昼长夜短,即昼长超过12小时,北半球各地昼长均小于12小时,四地中只有丁地昼长大于12小时,故选D。
第2题,该日南半球各地昼长夜短,且纬度越高,昼越长。北半球各地昼短夜长,且纬度越高,昼越短。赤道昼夜平分。甲、乙、丙位于北半球,结合昼长情况可判断其纬度由高到低的排序为甲、乙、丙。丁地昼长为13小时56分,其夜长为10小时4分,该地的夜长与北半球同纬度地区的昼长相等,由此可知与丁地关于赤道对称的纬度介于乙和丙之间。所以四地纬度从高到低顺序排列是甲、乙、丁、丙。故选B。
第3题,黄赤交角的存在和地球公转运动产生各地正午太阳高度角的变化、昼夜长短变化和四季变化,所以四地白昼时间差异的主要影响因素是地球公转和黄赤交角的存在,①③正确。地球自转导致的结果是昼夜交替、地方时的不同以及沿地表水平运动物体的偏移,②④错。故选D。
(2024·沧州一模)2021年6月,波兰、荷兰、英国、加拿大等地的居民在天空接近完全变黑之际见到了多条奇异的发光云带。这些云在昏暗的夜色中散发出淡淡的银白色或蓝色光芒(如图),这是一种非常稀有的云——夜光云。夜光云通常位于80—85 km的高空,薄如蝉翼,由冰晶颗粒散射太阳光而成。据此完成4~5题。
4.北半球夏季北极圈及其以北地区难以看到夜光云,其主要原因可能是( )
A.白昼长 B.黑夜长
C.夜空水汽少 D.夜空尘埃少
5.加拿大居民观赏夜光云的最佳时机是( )
A.日落前1小时内 B.日落后1小时内
C.日出后1小时内 D.午夜时刻
解析:4.A 5.B
第4题,由材料可知,夜光云在昏暗的夜色中散发出淡淡的银白色或蓝色光芒。北极圈及其以北地区,夏季白昼时间长,甚至出现极昼现象,由于天空太过明亮,夜光云不易被人们发觉;夏季气温较高,近地面蒸发较为旺盛,水汽较多;北极圈及其以北地区,人类活动少,冬夏季节大气中的尘埃数量差异很小,且夜空中尘埃少,有利于进行天文和气象观测。故选A。
第5题,由材料可知,夜光云在昏暗的夜色中散发出淡淡的银白色或蓝色光芒,因此观赏夜光云的最佳时机是太阳在地平线以下,即刚刚入夜或天空相对黑暗的日出前;日落前1小时内和日出后1小时内,太阳光照较强,较难观赏夜光云;午夜时刻,夜色浓重,不符合材料中关于昏暗夜色的表述。故选B。
固基点(三) 正午太阳高度的变化规律
1.纬度变化规律
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
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
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
2.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
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
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、北极点
3.年变化幅度
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°26′增大至46°52′),赤道上为23°26′,回归线上为46°52′
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46°52′)
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46°52′减小至23°26′),极圈为46°52′,极点为23°26′
即时练清
读光照图(阴影部分表示夜半球),完成1~2题。
1.由图判断,正午太阳高度角( )
A.A点大于D点
B.D点大于E点
C.D点大于C点
D.B点大于A点
2.该日正午太阳高度角达到一年中最大值的纬度范围是( )
A.0°—90°N B.23°26′N—90°N
C.0°—90°S D.23°26′S—90°S
解析:1.B 2.B
第1题,读图可知,北极圈内出现极昼现象,该日为夏至日前后。正午太阳高度角从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减;图示日期(夏至日前后)太阳直射点位于北回归线,正午太阳高度角从北回归线向南北两侧递减。据此可以判断出正午太阳高度角A点小于D点、D点大于E点、D点等于C点、B点小于A点。选B。
第2题,太阳直射点位于北回归线,北回归线及其以北地区正午太阳高度角达到一年中最大值,南半球各地区正午太阳高度角达到一年中最小值。因此,该日正午太阳高度角达到一年中最大值的纬度范围是23°26′N—90°N。故选B。
(2024·赣州统考)太原市(37°54′N,112°33′E)某中学地理研学小组在校园的操场竖立一竹竿,观察竹竿影子朝向和长短的变化(见图),图中实线表示不同时刻竹竿的朝向和影长。据此完成3~5题。
3.当竹竿影长最短时,北京时间约( )
A.10时48分 B.11时30分
C.12时48分 D.12时30分
4.由此推测,该日( )
A.太阳直射点向北移动 B.太阳直射点向南移动
C.昼短夜长 D.昼长夜短
5.若该研学小组连日的观测竹竿影子朝向和长短的变化,可以印证地球公转的地理意义有( )
①正午太阳高度的变化 ②当地所处的气候带
③一日内昼与夜的交替 ④当地所处的季节
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
解析:3.D 4.C 5.D
第3题,根据材料可知,太原市的经度是112°33′E,北京时间为120°E的地方时,两地的经度相差约7.5°,时间相差约30分钟。120°E位于太原以东,时间要早,所以当竹竿影长最短时,太原市的地方时为12时,则北京时间约为12时+30分钟=12时30分。选D。第4题,读图可知,日出时竹竿影子朝向西北方向,说明该日太原市日出东南方向,则日落西南方向,故太阳直射点位于南半球,是北半球冬半年,该日太原昼短夜长。由于无法确定日期,所以不能确定太阳直射点向北或向南的移动方向。故选C。
第5题,观测竹竿影子长短的变化可以反映正午太阳高度的变化,属于地球公转产生的地理意义,①正确。竹竿影子朝向和长短的变化无法直接反映当地所处的气候带,②错误。一日内昼与夜的交替是地球自转产生的地理意义,③错误。观测竹竿影子朝向的变化可以反映当地所处的季节,属于四季的变化,也是地球公转产生的地理意义,④正确。故选D。
固基点(四) 四季更替与五带划分
1.四季的更替划分
(1)天文四季
夏季
一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节
冬季
一年中白昼最短、正午太阳高度最低的季节
春季、秋季
冬、夏两季的过渡季节
(2)北温带许多国家的四季:3、4、5月为春季,依次类推,每三个月为一个季节。
2.五带的划分
即时练清
(2024·沈阳一模)二十四节气的确定,是将地球绕太阳公转的黄道划分为24等份,以春分点作为0°起点,地球每运行15°,日期大约经过15天,对应一个节气。下图为我国二十四节气图。读图完成1~3题。
1.二十四节气中,清明既是节气又是节日,出现在( )
A.3月6日前后 B.3月31日前后
C.4月5日前后 D.4月20日前后
2.从立春到立夏( )
A.地球公转速度越来越快
B.南极处于最佳科学考察时期
C.太阳直射点向北移动
D.北京白昼先变长后变短
3.地球公转产生了四季五带,其中关于五带内发生的天文现象,正确的是( )
①热带每年太阳直射一次 ②北温带每年太阳直射一次 ③南温带无直射、无极昼与极夜现象
④寒带有极昼与极夜现象
A.①② B.①③
C.③④ D.①③④
解析:1.C 2.C 3.C
第1题,由材料可知,二十四节气的确定,是将地球绕太阳公转的黄道划分为24等份,以春分点作为0°起点,地球每运行15°,日期大约经过15天,对应一个节气。结合我国二十四节气图可知,清明处于春分(3月21日前后)后的第15日,多出现在4月5日前后。故选C。
第2题,读图可知,从立春到立夏,经过春分日,太阳直射点从南半球向北移动到北半球,地球向远日点移动,公转速度越来越慢;南极从立春到立夏,由极昼到极夜,极夜期不适合科学考察,南极考察的最好时间是11月—次年3月;立春到立夏,太阳直射点向北移动,北京白昼逐渐变长。故选C。
第3题,结合所学知识可知,热带以内的各地除了南、北回归线都是直射两次,①错误;回归线到极圈之间的温带没有太阳直射现象,②错误;温带既无太阳直射现象,也无极昼、极夜现象,③正确;寒带位于极圈到极点之间,存在极昼与极夜现象,④正确。故选C。
(2024·南通模拟)北京时间2023年5月30日18时22分,远道而来的神舟十六号航天员乘组顺利入驻“天宫”,与翘盼已久的神舟十五号航天员乘组胜利会师太空。随后,神舟十六号三名航天员在“天宫”驻留约5个月。图1为“天宫”绕地球运行轨道示意图(注:“天宫”绕地球运行周期是90分钟),图2为“天宫”轨道在地球表面上的投影图。完成1~3题。
1.图1所示,地球上180°经线刚好正对着远地点,则“天宫”绕地球两周后,正对近地点的经线是( )
A.135°W B.45°W
C.45°E D.135°E
2.“天宫”连续两次在赤道上的投影间距大约为( )
A.2 200 km B.2 500 km
C.2 800 km D.3 000 km
3.神舟十六号航天员驻留“天宫”期间( )
A.地球公转速度先变小再变大再变小
B.海口的正午太阳高度先变小再变大
C.南京的昼夜长短差值先变大再变小
D.北京正午物影的长度先变短再变长
解析:1.B 2.B 3.D
第1题,若地球上180°经线刚好正对着“天宫”轨道上的远地点,则0°经线正对近地点,“天宫”飞行两周,所用时间是90分钟×2=3小时,地球自西向东转了45°,所以正对近地点的应是0°经线以西45°的经线,即45°W。故选B。
第2题,“天宫”飞行周期是90分钟,所以连续两次在赤道上的投影间的经度差为22.5°,赤道上经度每相差1°,距离相差111 km,计算后即可得知约为2 500 km。故选B。
第3题,神舟十六号航天员驻留“天宫”期间,时间大致是5月30日—10月30日,此时地球经过远日点附近(7月初),故地球公转速度先变小再变大,A错误;此期间,太阳最初直射点位于海口(20°N)以南,太阳直射点先向北移,再向南移,海口的正午太阳高度先变大、再变小、再变大、再变小,B错误;此期间,北半球在秋分日(9月23日前后)前,昼长夜短,先昼变长,后昼变短,秋分日(9月23日前后)昼夜等长,之后昼短夜长,昼继续变短,故南京的昼夜长短差值先变大再变小,再变大,C错误;此期间,太阳直射点先向北移,6月22日前后到北回归线,之后南移,北京正午太阳高度先变大后变小,正午物影的长度先变短再变长,D正确。
由于地球的自转和公转,太阳直射点在地球表面不断移动。北京时间2021年12月21日23时59分17秒太阳直射点移动到南回归线,即迎来“冬至”节气,甲、乙两地位于南回归线上。读图,完成4~5题。
4.据材料,下列对两地的描述正确的是( )
A.当日甲地昼短夜长
B.当日乙地昼长夜短
C.当日甲地日出时旗杆影子朝向西南
D.当日乙地日落时旗杆影子朝向正东
5.关于此日过后一个月内地理现象描述正确的是( )
①晨昏线与经线的夹角变大 ②晨昏线与经线的夹角变小 ③地球公转速度变快 ④地球公转速度先快后慢
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:4.B 5.D
第4题,根据材料可知,该日太阳直射点位于南半球,位于南半球的地点昼长夜短,A错误,B正确;日出时太阳在东南方向,旗杆影子朝向西北方向,C错误;日落时太阳在西南方向,旗杆影子朝向东北方向,D错误。
第5题,冬至日之后的一个月内,太阳直射点由南回归线向北(赤道)移动,直射点的纬度缩小,晨昏线与经线的夹角变小,①错误,②正确;地球公转速度是1月初最快,因此12月21日到1月21日一个月期间内,地球公转速度先变快再变慢,③错误,④正确。故选D。
北京时间2022年9月1日19时09分,神舟十四号乘组两名航天员陈冬、刘洋成功出舱。完成6~8题。
6.两名航天员出舱前的三个月内,符合酒泉昼长变化的是( )
7.从五一国际劳动节到两名航天员出舱期间,酒泉卫星发射中心发射塔与武汉黄鹤楼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
8.两名航天员成功出舱时,下列地理现象最可能发生的是( )
A.南非开普敦(34°S,18°E)中午骄阳似火
B.厄瓜多尔基多(0°,78°W)旭日即将东升
C.中国北极黄河站(79°N,12°E)极光绚烂
D.美国加州(37°N,122°W)篮球赛事正酣
解析:6.A 7.D 8.B
解析:两名航天员出舱前的三个月内,即6月1日至9月1日期间,每年6月22日前后夏至日时,位于北半球的酒泉昼长达到一年中最长,又因为6月1日相较于9月1日距6月22日前后更近,因此昼更长,白昼变长的时段比变短的时段短很多。故选A。
第7题,酒泉卫星发射中心发射塔与武汉黄鹤楼,都位于北回归线以北。两地每天正午太阳高度的差值,就是两地的纬度差值,始终保持不变。故选D。
第8题,神舟十四号乘组两名航天员陈冬、刘洋成功出舱时,是北京时间2022年9月1日19时09分。此时,开普敦的地方时为12:21,但此时开普敦正处于冬末春初,温度较低,虽接近一天的正午,但是难以形成骄阳似火,故A错误;此时,黄河站的地方时为11:57,结合此时的日期9月1日和黄河站的纬度,容易得出黄河站此时为白昼,不易观测极光(因为极光的最佳观测时间是夜间),C错误;此时,美国加州(37°N,122°W)地方时3:01为凌晨,显然不适宜进行激烈的篮球比赛,D错误;此时,基多的地方时为5:57,结合其纬度0°,此时即将日出,B正确。
(2024·沈阳一模)二十四节气是我国劳动人民在生产实践中创造的文化遗产,如图为我国二十四节气示意图,相邻两个节气间隔的天数大约为15天。读图完成9~10题。
9.根据图示信息,如果将太阳直射点的运动视作匀速移动,与小满这天太阳直射点纬度相同的节气是( )
A.谷雨 B.处暑
C.大暑 D.寒露
10.我国劳动人民根据二十四节气总结出了很多谚语,以下说法错误的是( )
A.寒露早,白露迟,秋分种麦正当时
B.清明竹笋出,谷雨笋出齐
C.吃了冬至面,一天长一线
D.白露秋风夜,一夜凉一夜
解析:9.C 10.A
第9题,根据题意,夏至日(6月22日前后),太阳直射点位于北回归线,小满到夏至,太阳直射点北移,大约需要30天;夏至到大暑,太阳直射点向南移动,大约需要30天,根据太阳直射点移动规律,小满和大暑太阳直射点的位置大致相同,C 选项正确;谷雨在小满前,A排除;处暑时太阳直射点的位置要比小满时太阳直射点位置靠南,B选项错误;寒露接近秋分,太阳直射点位置接近赤道,D选项错误。
第10题,“白露早,寒露迟,秋分种麦正当时”的意思是,白露节气种植冬小麦太早,寒露则太迟,只有到了秋分节气左右的时间种植冬小麦才刚刚好,与题意不符。清明正是春笋破土疯长的时节,到谷雨时,笋已长大;“吃了冬至面,一天长一线”这句话是指冬至过后,白昼时间逐渐变长,冬至日前后,太阳直射点位于南回归线,这天我国的昼长时间是一年中最短的,冬至过后,太阳直射点北移,昼长逐渐变长;“白露秋风夜,一夜凉一夜”是指此时夏季风逐渐被冬季风所代替,冷空气南下逐渐频繁,同时太阳直射点南移,北半球白昼时间变短,温度逐渐下降。根据题干要求应选择说法不正确的,故选A。
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