第6讲 地球的公转及其地理意义（配套课件PPT）-【金版新学案】2025年高考地理高三总复习大一轮复习讲义（人教版2019）

第二章　宇宙中的地球与地球的运动 第6讲　地球的公转及其地理意义 课程标准 结合实例，说明地球运动(公转)的地理意义。 核心素养 1．综合思维：从时空综合的角度分析昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律、季节变化和五带分布等自然现象。 2．区域认知：根据纬度位置认识不同地区昼夜长短、正午太阳高度的特征。 3．地理实践力：观察日出日落方位，分析太阳能集热板、楼间距等实例与相关原理、规律的关系。 主干梳理　强基固本 01 考向探究　能力突破 02 高 考 气 象 站 03 课 时 测 评 04 内容索引 01 主干梳理　强基固本 返回 一、地球公转 1．公转方向：__________。 2．轨道：接近______的椭圆轨道，太阳位于其中一个______上。 3．周期：365日6时9分10秒(______年)。 4．速度：随公转位置而变化。如下图所示： 自西向东 正圆 焦点 恒星 7 慢 南 冬 　　从时间上看，近日点为1月初，冬至日为12月22日前后；远日点为7月初，夏至日为6月22日前后。从在公转轨道的位置上看，近日点比冬至日靠东，远日点比夏至日靠东。 高考衔接点 二、黄赤交角及影响 1．黄赤交角 赤道 黄道 2．影响：地球在公转过程中，引起太阳直射点在____________之间往返运动。如下图所示： 6月22日 3月21日 9月23日 12月22日 南北回归线 据日期判断直射点的纬度位置 1．计算太阳直射点每年移动的度数：太阳直射点一年(365天)移动了约23.5˚×4＝94˚，则每天移动约94˚/365＝0.26˚。 2．判断已知日期与二分二至日中某一天间隔的天数。 3．用间隔的天数乘以太阳直射点每日移动的纬度数即可估算太阳直射点的纬度。 高考衔接点 三、地球公转的地理意义 1．昼夜长短的变化 (1)典型图示(以北半球为例) (2)昼夜长短的变化(以北半球为例) 时间 变化特点 重要节气 夏半年 __________，纬度越高，昼______，夜______ 图1为______，北半球昼最长、夜最短，北极圈及其以北地区皆为______ 冬半年 __________，纬度越高，昼______，夜越长 图3为______，北半球昼最短、夜______，北极圈及其以北地区出现极夜现象 二分日 图2为春分或秋分，全球各地__________ 昼长夜短 越长 越短 夏至 极昼 昼短夜长 越短 冬至 最长 昼夜等长 　　全球各地昼夜长短的变化幅度赤道地区最小，纬度越高，变化幅度越大，极圈内存在极昼、极夜现象。 高考衔接点 2．正午太阳高度的变化 (1)太阳高度：太阳光线与________的夹角，如图甲中的___。 (2)正午太阳高度：地方时______时刻(12：00)的太阳高度角，即一日内______的太阳高度，如图乙中的____。 (3)正午太阳高度的空间(纬度)变化规律：由太阳直射点所在______向南、北两侧递减。 地平面 h 正午 最大 H 纬线 (4)正午太阳高度的时间(季节)变化规律(以北半球为例) 节气 最大值地区 最小值地区 夏至 __________及其以北地区 南半球 冬至 __________及其以南地区 北半球 春分、秋分 ______ 极点 北回归线 南回归线 赤道 填图绘图：请绘制北极圈一年中正午太阳高度变化规律示意图。 提示： 3．四季更替 (1)成因：由于昼夜长短和______________的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化。 (2)四季更替 正午太阳高度 最高 最低 3、4、5 6、7、8 9、10、11 12、1、2 4．五带划分 北寒 北温 返回 热带 南温 南寒 02 考向探究　能力突破 素能点一　黄赤交角及其影响 素能点二　昼夜长短的变化规律与相关计算 素能点三　正午太阳高度的变化规律与相关计算 素能点四　太阳视运动与日出日落方位 返回 真题研析 规范思维 典例 1 素能点一　黄赤交角及其影响 　 　　(经典高考题)在地球公转过程中，若以地球为参照系， 可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图， 图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。据此完成(1)～(2)题。 (1)6月初，太阳在黄道上的位置是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 (2)太阳处于甲、乙位置时 A．地球公转速度相同 B．同一地点昼长变化趋势相同 C．日地距离相同 D．同一地点日出方位相同 考向 √ √ 素养对接 综合思维 根据图文信息，可推知太阳在甲、乙位置时的时间，进而推知地球运动的特点。 地理实践力 根据图文信息，可推测太阳在各个位置所处的时间点，进而结合生活实际推知其昼长、日出时间、日出方位等。 思维路径 相同 相同 冬至 核心突破 整合方法 1．黄赤交角存在的地理意义 黄赤交角的大小决定着太阳直射点移动的范围，即南、北回归线之间的范围，决定着回归线与极圈的度数。 太阳直射点的移动：黄赤交角的存在以及地球公转时地轴的北端始终指向北极星附近，使得太阳直射点在南、北回归线之间做往返运动(如下图)。 2．黄赤交角变化带来的影响 即时训练 提升技能 　　小明旅游时看到了北回归线标志塔(下图)，其后搜集到如下资料：黄赤交角在不断变化，现阶段每100年减小47″。据此完成1～2 题。 1．现阶段黄赤交角的变化会导致每年 A．北回归线南移约14.4厘米 B．北回归线北移约14.4米 C．南回归线南移约14.4厘米 D．南回归线北移约14.4米 √ 由所学知识可知，回归线度数等于黄赤交角的度数。黄赤交角现阶段每100年减小47″，说明每100年回归线度数减少47″，即北回归线南移47″，南回归线北移47″；47″换算成度数约为0.013˚，结合纬度1˚对应的经线长约111千米，可算出0.013˚对应的经线长约为1 443米，即每100年北回归线南移约1 443米，南回归线北移约1 443米，平均每年移动约14.4米。 2．回归线位置移动产生的影响是 A．地球上的地理坐标发生变化 B．地球极点的位置向赤道移动 C．温带昼夜长短年内变化幅度减小 D．各地最大正午太阳高度变小 √ 根据上题分析可知，黄赤交角变小导致回归线所处纬度减小，太阳直射点到达最北和最南的纬度减小，晨昏线相对极点的偏离变小，温带昼夜长短年内变幅减小，C正确；地球上的地理坐标与黄赤交角没有直接关系，A错误；地理坐标不变，地球极点的位置也不会变化，B错误；南、北回归线之间是太阳可直射的地区，该地区的最大正午太阳高度仍是90˚，没有变小，D错误。 　　(2024·云南昆明检测)河南登封市观星台(113˚E，34˚N)是中国现存最早的古天文台建筑。观星台上有两间小屋，小屋之间有一“横梁”，台下有一“长堤”(下图)。每天正午，“横梁”的影子会投在“长堤”上，利用它可以授时和了解四季变化。据此完成3～4题。 3．除“横梁”高度外，“长堤”长度的设计还 需考虑的因素是 ①当地纬度　②当地经度　③海拔高度　 ④黄赤交角 A．①②　　　 B．③④　　　 C．②③　　　 D．①④ √ 根据材料，横梁影子每天正午都会投在长堤 上，影子位置主要受当地正午太阳高度角大 小影响，根据正午太阳高度角的计算公式， 可知影子位置与当地纬度和太阳直射点纬度 有关，而太阳直射点移动范围取决于黄赤交 角大小，①④符合题意，故选D。 4．若观测到一年中“横梁”影子在“长堤” 上往返移动的范围有所扩大，则 A．回归线纬度变小 B．极圈纬度增大 C．河南冬至日昼长缩短 D．河南夏季气温降低 √ 一年中“横梁”影子在“长堤”上往返移动的范围有 所扩大，说明当地最短影长变短、最长影长变长， 进一步说明太阳直射点南北移动的范围扩大，说 明黄赤交角变大；由于黄赤交角的度数等于回归 线的度数，黄赤交角的度数还等于90˚减去极圈度 数，因此回归线纬度变大，极圈纬度变小，A、B错误；由于黄赤交角变大，导致北半球夏至日太阳直射点纬度增大，进一步导致河南夏至日正午太阳高度变大，夏季气温会增高，D错误；由于黄赤交角变大，导致冬至日晨昏圈与经线圈的夹角变大，同一纬线昼弧夜弧长度差异增大，将导致河南冬至日昼长变短，故选C。 素能点二　昼夜长短的变化规律与相关计算 真题研析 规范思维 典例 2 　 　　(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。据此回答(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 考向 √ √ 素养对接 区域认知 根据夏至日(冬至日)日出地方时与北京时间的地方时差，推算其经度位置；或者根据夏至日(冬至日)的昼夜长短，推测其纬度位置。 综合思维 图中两日分别为夏至日和冬至日，需明确日出早晚与昼长的关系、两日昼夜长短的对应关系，以及当地日出地方时与北京时间的“早晚”关系。 思维路径 　 第(1)题： 第(2)题： 3 42 105˚E 核心突破 整合方法 1．四步法破解昼夜长短的变化规律 (1)昼夜长短的判读——看“弧长” 晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。 (2)昼夜长短分布——看“直射点位置” 太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长，该半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示： (3)昼夜长短变化——抓“移动方向” 此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示： (4)极昼极夜范围——抓“直射点位置” 太阳直射点的纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。 2．昼夜长短的计算 (1)利用昼夜弧的弧度数计算   昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15˚ (2)利用日出、日落时间计算 ①依据 a．白天：日出、日落时间关于正午12时对称。 b．夜间：日出、日落时间关于0时对称。 c．上午时长＝下午时长。 d．前半夜时长＝后半夜时长。 ②计算方法 a．昼长＝日落时间－日出时间＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2＝24－夜长 b．日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半 例如，某地某日地方时19：40日落，则可推知该地该日的昼长为15小时20分钟，日出地方时为4：20。 (3)利用昼夜长短的分布规律计算 ①同一纬线上的各点昼夜长短相同(同线等长)。 ②南北半球纬度相同的两条纬线昼夜时长互等，即南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长。 例如，夏至日60˚N纬线上各地昼长为18小时29分，则当日60˚S纬线上各地夜长为18小时29分。 (4)利用日期的对称性计算   ①某地关于二至日对称的两个日期，如A点和B点，昼长、夜长都是相同的。 ②某地关于二分日对称的两个时期，如B点和C点，B日期的昼长等于C日期的夜长。 高考情境知识 晨昏蒙影 　　日出前和日落后的一段时间内，由于大气散射作用，天空呈现出微弱的光亮，天文学称之为晨昏蒙影，百姓称之为“曙暮光”。按其对地面照度，由强到弱依次分为民用曙暮光、航海曙暮光和天文曙暮光。我们通常把太阳在地平线以上的时间定义为“白昼”。 即时训练 提升技能 　　(2023·山东临沂一模) 能够看到第一缕阳光的 地方就是版图边界与晨线最早相切的地方。对于 “在哪里能看到中国2023年第一缕阳光”这个有 趣的问题，某校地理兴趣小组的同学进行了探究。 右图是该小组搜集到的中国最早日出县级行政区 示意图。据此完成1～3题。 1．图中抚远、虎林、温岭、台东四个县级行政 区对应的序号分别是 A．④③②①　　　　　B．①③②④　　 C．①②③④　　　　　D．②①④③ √ 根据昼夜长短的季节变化规律可知，纬度越高， 昼夜长短变化幅度越大，日出时间变化越大。 图中日出时间季节变化最大的是曲线①，即① 夏至日出最早，昼最长，冬至日出最晚，昼最 短，因此为纬度最高的抚远。同理，依次根据 ②③④曲线的变幅，确定为自北向南的虎林、 温岭和台东，C正确。 2．与温岭相比，抚远每天都先看到第一缕阳光 的时段是 A．秋分到春分　 B．春分到秋分　　 C．夏至到冬至　　　 D．冬至到夏至 √ 结合上题分析，春分到秋分时段太阳直射北半球，北半球昼长夜短，且越往北白昼越长，日出时间越早，所以与温岭相比，抚远的日出时间更早。故选B。 3．对四地能否最早看到“中国2023年第一缕阳 光”影响最小的因素是 A．天气状况　　　　　B．纬度位置　　 C．经度位置　　　　　D．海拔高低 √ 结合前两题分析可知，纬度越高，昼夜变化幅度越大；经度位置越偏东，地方时越早，因此纬度位置和经度位置都是影响能否最早看到日出的重要因素。另外，阴雨天气云层厚，会遮挡太阳，因此天气状况也会影响能否最早看到日出；虽然海拔也会影响看到日出的时间，但是四地均位于我国地势第三级阶梯，海拔差异较小，因此其影响最小。 　　(2023·山东菏泽一模)下表为贵州兴义与山东菏泽两地地理坐标和某日日落时刻(北京时间)。据此完成4～5题。 4．该日最可能是 A．2月10日　　B．5月10日　　C．9月10日　　D．12月10日 地点 地理坐标 日落时刻 贵州兴义 25˚N，104˚E 18：50 山东菏泽 35˚N，116˚E x √ 根据表中数据可知，该日贵州兴义日落时刻为北京时间18：50，该地位于104˚E，与120˚E相差16˚，其地方时比北京时间晚1小时4分钟，该日贵州兴义日落时地方时为17：46。因此该日北半球昼短夜长，可知太阳直射点位于南半球，B、C错误；春、秋分日时昼夜平分，当地日落地方时为18时，该日日落与18时仅差14分钟，因此日期接近春、秋分日，A正确，D错误。 地点 地理坐标 日落时刻 贵州兴义 25˚N，104˚E 18：50 山东菏泽 35˚N，116˚E x 5．表中x可能是 A．17：54　　B．18：10　　C．18：42　　D．18：58 地点 地理坐标 日落时刻 贵州兴义 25˚N，104˚E 18：50 山东菏泽 35˚N，116˚E x √ 菏泽和兴义同在北半球，且菏泽纬度高于兴义，因此当直射点位于南半球时，菏泽昼长短于兴义，即该日菏泽日落应在地方时17：46之前。菏泽与120˚E的经度相差4˚，其地方时比北京时间晚16分钟，因此当菏泽地方时为17：46时，北京时间为18：02。所以，该日菏泽日落时刻应该在北京时间18：02之前，A正确。 素能点三　正午太阳高度的变化规律与相关计算 真题研析 规范思维 　 　　(2021·山东卷)某日，小李在某地(40˚N，110˚E)广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b)，确定了平面图的指向标。据此完成(1)～(2)题。 考向 典例 3 (1)该广场平面图的指向标应该是图c中的 A．① B．② C．③ D．④ (2)一周后的相同时刻，小李再次测量发现 该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在 A．2月16日前后 B．5月8日前后 C．8月20日前后 D．11月10日前后 √ √ 素养对接 区域认知 明确该地经纬度位置，根据经度推算地方时，根据纬度推算正午太阳高度。 综合思维 由影子的方向，反推该时刻的太阳方位；由石柱高度和影长，推算该时刻的太阳高度。 地理实践力 结合生活实践，判读地图上的指向标。 思维路径 　 第(1)题： 第(2)题： 11：30 东南 西北 北 核心突破 整合方法 1．正午太阳高度的变化规律 (1)看直射点的位置，比较正午太阳高度大小 记忆口诀“远小近大”：即距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小；距离越近，则越大。 (2)看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化 记忆口诀“来增去减”：即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所示： (3)看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律 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 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 2．正午太阳高度的计算 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˚26′S)正午太阳高度：H＝90˚－BC纬度差＝90˚－(10˚＋23˚26′)＝56˚34′。 3．正午太阳高度的应用 (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，因此房屋多坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋多坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时，两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地地理纬度。 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上，正午物体的影长缩短为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，夏至日日影最短；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，冬至日日影最短；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＝h·cot H。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： 即时训练 提升技能 　　(2024·江苏百校联考)下图为2022年12月6日早晨某摄影师在成都天府国际机场(30˚18′N，104˚26′E)附近拍摄的飞机“凌日”照片。据此完成1～3题。 1．该日成都的正午太阳高度角大约是 A．30˚　　　B．38˚　　　C．49˚　　　D．58˚ √ 根据所学知识，太阳直射点移动速度大概为8˚/月，每移动1˚约需要4天。拍摄日期为12月6日，距离冬至日相差约16天，此时太阳直射点在19˚26′S附近，根据正午太阳高度角计算公式H＝90˚－纬度差(太阳直射点和当地纬度的差值)，数据代入可得成都正午太阳高度角为40˚16′，结合选项可知，B最接近。故选B。 2．此刻飞机的航向为 A．东北　　　 B．西南　　　 C．东南　　　 D．西北 √ 根据信息可知，拍摄时间为12月6日早晨，接近北半球的冬至日，此时太阳直射点在南半球，太阳位于东南方位，此时飞机“凌日”，可知飞机飞往东北方向，A正确。 3．若不考虑天气、航班等因素且保持镜头方向不变， 能拍相同视角照片的日期为 A．10月9日前后 B．5月12日前后 C．3月5日前后 D．1月7日前后 √ 若不考虑天气、航班等因素且保持镜头方向不变，能拍相同视角照片的日期应与12月6日关于冬至日对称，大概日期为1月7日前后，D正确。 　　(2024·安徽皖北五校联考)图a是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置太阳能集热板进行了长时间的观测研究，并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表，夏至日集热板倾角为16˚34′，如图b所示。据此完成4～5题。 夏至日日出时间 夏至日日落时间 4时43分 19时34分 注：表中时间为北京时间。 4．该小镇的位置在 A．(40˚N，118˚E) B．(36˚34′N，118˚E) C．(40˚N，122˚E) D．(36˚34′N，122˚E) √ 夏至日日出时间4时43分，日落时间19时34分，昼长为14小时51分钟；当地地方时为12：00时，北京时间约为12：08，即该地地方时比北京时间晚8分钟，经度在120˚E以西2˚，所以该地的经度为118˚E；夏至日时集热板倾角为16˚34′，即夏至日太阳直射点和当地纬度的差，太阳此时直射北回归线，所以当地纬度为40˚N，A正确。 夏至日日出时间 夏至日日落时间 4时43分 19时34分 5．该小组拟设计一自动调控装置，通过电 脑调控使集热板每天正午正对太阳，以获得 更多的太阳辐射能。设计小组设计的集热板 在该小镇一年中调整角度为 A．90˚ B．46˚52′ C．23˚26′ D．40˚ 夏至日日出时间 夏至日日落时间 4时43分 19时34分 √ 若最大限度利用太阳能，要使集热板与阳光垂直，集热板一年中调整幅度等于正午太阳高度的变化幅度。该地位于北回归线以北、北极圈以南地区，正午太阳高度变化幅度即太阳直射点移动幅度，为23˚26′×2＝46˚52′，B正确。 素能点四　太阳视运动与日出日落方位 真题研析 规范思维 典例 4 考向 　 　　(2023·山东卷)某文化广场(37˚N，105˚E) 上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位 于正北方，小明在圆中心竖立一根细杆，以观 察太阳周日视运动变化。右图示意夏至日两个 时刻的杆影指向。据此完成(1)～(2)题。 (1)该地夏至日地方时16：00时，杆影指向 A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间 C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间 (2)11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为 A．5个　　　B．6个　　　C．7个　　　D．8个 √ √ 素养对接 区域认知 明确该地经纬度位置，利用其经度，进行地方时与北京时间的换算。 综合思维 通过夏至日所给两个时刻的杆影指向，推理分析日出、日落时以及其他时刻的太阳方位，进而判断其杆影指向。 地理实践力 注意观察太阳周日视运动变化等生活中的地理现象，联系生活实践推理太阳方位与影子朝向。 思维路径 　 题号 获取信息 解读信息 调用知识 (1) 文：文化广场(37˚N，105˚E)；生肖鼠位于正北方 北京时间9：20，当地地方时应为8：20，杆影指向生肖鸡(正西)，太阳位于正东；地方时12：00太阳位于正南，根据对称原理，太阳位于正西时，当地地方时约为________，杆影指向生肖____ 地方时的换算；昼夜长短 变化规律； 太阳周日视运动规律 图：北京时间9：20杆影指向正西 图：日出时杆影指向生肖猴 根据日出时间与日落时间关于正午(杆影指向生肖鼠)对称的原理，可知日落时杆影指向生肖____ 设问：夏至日地方时16：00 杆影指向生肖____________ 15：40 兔 龙 兔与龙之间 思维路径 　 题号 获取信息 解读信息 调用知识 (2) 图：图中两个相邻的生肖石之间的圆心角为30˚ 太阳视运动变化角度为15˚/h，11月至次年2月太阳直射南半球，北半球各地昼短夜长，昼长小于12小时，太阳视运动变化角度小于180˚；当地太阳______升起、正午在正南、从西南______，则杆影日出指向______、正午指向正北、日落指向东北，进而推知该时间段，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为_____ 太阳周日视运动规律； 太阳直射点的回归运动规律 设问：11月至次年2月 东南 落下 西北 5个 核心突破 整合方法 　　太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。其中日出偏东方，日落偏西方，正午12点(地方时)时位于观察者的正南方或正北方。下图反映的是40˚N附近某地在二分二至日的太阳视运动轨迹。该图可反映日出日落时间与昼夜长短、日出日落方位、正午太阳高度等。 1．全球日出、日落及正午时刻太阳方位的变化规律 (1)未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射北半球时，日出日落都偏北(太阳从东北升起西北落下)；太阳直射南半球时，日出日落都偏南(太阳从东南升起西南落下)；太阳直射赤道时，日出正东、日落正西。 (2)出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0点(24点)太阳高度最小，若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均为正南。 (3)极昼期间的极点一天内太阳高度不变。 2．日出、日落时刻、方位与昼夜长短变化的关系(以北半球非极昼区为例) 时间 二分日 夏半年 冬半年 昼夜长短状况 昼＝夜 昼>夜 昼<夜 日出 时刻(地方时) 6时 早于6时，夏至日最早 晚于6时，冬至日最晚 方位 正东方 东北方 东南方 日落 时刻(地方时) 18时 晚于18时，夏至日最晚 早于18时，冬至日最早 方位 正西方 西北方 西南方 在北半球，昼越长，日出越早，日落越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；反之，在北半球昼越短，日出越晚，日落越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越小。 3．日影变化的判读 (1)影子长短：与太阳高度大小呈负相关，日出时影子最长，之后变短；正午时最短，之后变长；日落时达最长；直射时影子在物体正下方长度为0。 (2)影子方向：与太阳方位相反。 (3)影子移动方向：与太阳视运动的东西方向相反，但均呈顺时针方向在地面上移动。 即时训练 提升技能 　　(2023·吉林梅河口三模)英国某摄影师在伦敦克利夫顿吊桥(51.5˚N，2.6˚ W)上用固定位置的针孔照相机对太阳进行为期六个月的长时间拍摄，得到下图这张从甲线移动到乙线的太阳视运动轨迹照片。据此完成1～2题。 1．由图片可知，在太阳视运动轨迹的拍摄过程 中，当地 A．昼短夜长 B．昼渐短、夜渐长 C．昼长夜短 D．昼渐长、夜渐短 √ 由图片可知，为期半年的拍摄期间，太阳视运动轨迹由甲线到乙线太阳可见时间逐渐变长，正午太阳高度逐渐升高，说明太阳直射点向北移动，当地昼渐长，夜渐短，故选D。 2．太阳视运动达到乙线轨迹理论上的最高点时， 北京时间及其节气是 A．约20：00　夏至日 B．约20：00　冬至日 C．约20：10　夏至日 D．约20：10　冬至日 √ 太阳视运动达到乙线轨迹理论上的最高点时是当地12：00，由材料可知，当地位于2.6˚W，与北京时间的经度差为122.6˚，时间差约为8小时10分钟，根据“东加西减”原则计算可知，北京时间约为20：10，因为该地位于北回归线以北，读图可知，此时当地为一年中正午太阳高度角最大的一天，节气为夏至日，故选C。 　　《周髀算经》用“七衡六间”来反映太阳的运动。 右图为“七衡六间”简略示意图，外衡表示冬至，内 衡表示夏至，中衡表示春秋分，其余四衡代表不同的 节气。据此完成3～4题。 3．《周髀》记载“日出寅而入戌”，该日最可能是 A．春分　　　B．夏至　　　C．秋分　　　D．冬至 √ “日出寅而入戌”是说太阳在当地寅时(凌晨3～5时)日出，戌时(19～21时)日落，可以判断当地昼长夜短，太阳直射北半球，该日最可能是夏至，B正确；春分和秋分太阳直射赤道，6时日出，18时日落，昼夜等长，A、C错误；冬至太阳直射南半球，当地昼短夜长，D错误。 4．下列四地太阳视运动轨迹中，对应地点与“七衡六间” 时间一致的是 A．甲，北京—中衡 B．乙，南京—外衡 C．丙，赤道—Ⅴ衡 D．丁，南极—Ⅰ衡 √ 结合材料“外衡表示冬至，内衡表示夏至，中衡表示 春秋分”可知，相邻两衡之间时间相差约1个月，太阳 直射纬度差约差8˚；甲地为北京(40˚N)中衡(春秋分)， 当天太阳直射赤道，北京昼夜平分，太阳正东升，正 西落，正午太阳位于正南，正午太阳高度H＝90˚－(40˚ －0˚)＝50˚，而图中正午太阳高度为40˚，A错误；乙地 为南京(30˚N)外衡，(冬至日)太阳直射南回归线(23˚26′S)，南京昼短夜长，太阳东南升，西南落，正午太阳位于正南，正午太阳高度H＝90˚－(30˚＋23˚26′)＝36˚34′，与图中完全符合，B正确； 丙地为赤道(0˚)V衡，太阳直射8˚N，赤道昼夜平分， 太阳东北升，西北落，正午太阳位于正北，正午太 阳高度H＝90˚－(8˚－0˚)＝82˚，与图中角度66˚34′不 符，C错误； Ⅰ衡表示冬至，冬至时，太阳直射南回 归线，南极点(90˚S)出现极昼，从南极点上空俯视， 地球呈顺时针旋转，则南极点太阳视运动呈逆时针， 太阳高度始终为23˚26′，图中太阳的运动方向错误，D错误。 返回 03 由规律理解到生活应用看地球公转的考查变化 高考气象站(三) 返回 　　地球公转的地理意义一直是高考考查的重点，特别是对于昼夜长短和正午太阳高度的考查尤为常见。旧高考主要侧重昼夜长短、正午太阳高度变化规律的直接考查，如通过规律判断昼夜长短及变化趋势等；而新高考则侧重对数据分析应用的考查，往往依托真实生产生活创设命题情境，注重对基本原理与规律的综合运用与灵活运用。 考规律理解 　　(2012·海南卷，节选)下图中的斜线示意晨昏线。甲地经度为15˚E，假定西五区区时为6日0时20分。据此完成下题。 当日下列城市白昼最长的是 A．悉尼 B．上海 C．雅加达 D．莫斯科 甲地位于15˚E，应为东一区，西五区区时为0时20分，两地相差6个小时，则甲地时间应为6时20分；又因甲在晨昏线上，故可推断图中斜线为晨线；由图中斜线走向看出，越往北昼长越长，选项中的莫斯科位置最靠北，所以其昼长最长。 √ 考生活应用 　　(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。右图示意书 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 √ 从秋分时入住到次年春分，为北半球的冬半年， 当地(36.5˚N，116˚E)昼短夜长，太阳直射点先 向南移动再向北移动，该地昼长先变短再变长。 根据图示信息，可知该书房窗户朝向正南，冬 半年日出、日落方位偏南，所以整个白天都有 采光，则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正确。 (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 √ 若北京时间6：30日出，可算出当地(116˚E)地 方时为6：14，接近昼夜等长(二分日)，但当地 纬度较高且该日为冬至日，A错误；书房接近 正方形，北京时间9：30(当地地方时9：14)时， 太阳约位于东偏南40˚，此时入射光线大致平行 于西北—东南向对角线，加上阳光受落地窗东 侧0.5米墙体的遮挡，照射不到椅子的位置，B错误； 返回 04 课 时 测 评 返回 　　北斗七星是北半球天空的重要星象，由七颗恒星组成，因曲折如斗(古代勺状舀酒的器具)而得名。一年中，北斗七星在天空中的方位会出现有规律的变化。我国古人通过观察北斗七星方位的变化指导生产生活，下图示意北斗七星四季的方位。据此完成1～2题。 1．造成图中北斗七星四季方位变化的主要原因是 A．地球的公转 B．黄赤交角大小变化 C．地球的自转 D．北斗七星自身运动 √ 北斗七星四季方位变化的主要原因是地球公转，相对位置不同，地球上看到的北斗七星方位就不同，A正确，B、C、D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2．我国古人通过观察北斗七星方位可以 ①判定季节　②安排农事　③辨认方向　 ④预测天气 A．①②③　　　　　　　B．①②④　　　 C．①③④　　　　　　　D．②③④ √ 北斗七星是北半球天空的重要星象，古代人们根据北斗七星在不同的季节和夜晚不同的时间出现于不同的方位，来定方向、定季节、定时辰，并可以根据季节安排农事活动，①②③正确。北斗七星方位与天气没有关系，天气是不断变化的，④错误。故选A。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2023·山东菏泽二模)光伏电站在单位面 积单位时间内太阳辐射强度达到一定数量时 开始出力的时间，视为光伏电站的开机时刻； 太阳辐射强度小于一定数量时停止出力的时 间，视为光伏电站的关机时刻。位于我国某 省级行政区一智能控制、跟踪太阳视运动的 光伏电站在一年内的开关机时刻如上图所示。据此完成3～4题。 3．影响光伏电站开机时长年内变化的主导因素是 A．天气状况　　 B．太阳高度　　 C．白昼时长　　 D．气温变化 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 读图可知，光伏电站开机时长在夏季较长、 冬季较短，其原因是夏季昼长较长、冬季昼 长较短，因此影响光伏电站开机时长年内变 化的主导因素是白昼时长，C正确；仅根据 材料无法判断天气状况，A错误；太阳高度 会影响太阳辐射的强度，与光伏电站开机时 长关系不大，B错误；气温变化与光伏电站的开机时间无关，D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4．该光伏电站可能位于 A．广东　　　　　　　　　B．陕西　　　 C．新疆　　　　　　　　　D．吉林 √ 读图可知，该光伏电站开机时长最长时接近15小时，说明夏季太阳辐射强度达到一定数量的时间较长，昼长应该也较长，应位于我国纬度比较高的地区；同时降水稀少，晴天多，天气状况对光伏发电的影响小。综上所述，该地区最有可能位于西北地区的新疆，C正确。广东、陕西、吉林夏季多雨，天气状况对光伏发电影响较大，A、B、D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2023·山东济宁一模)太阳高度角和方位角(以正北方向为起点，在平面上顺时针方向旋转的度数)可以用来描述太阳的具体位置。我国某中学地理兴趣小组正在利用手机软件获取相关信息进行实践探究活动，下图示意手机截屏的部分信息。据此完成5～6题。 注：太阳位于正北时为0˚，位于正南时为180˚。 5．该学校可能位于 A．西宁 B．北京 C．哈尔滨 D．上海 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 依据图中该地日出与日落的时间可计算出该地 当日的昼长，即20：43：03－6：00：45＝14时 42分18秒；日出的地方时为正午12时减去昼长 的一半，因此该地日出的地方时为4：38：51。 由此可知，日出时当地地方时比北京时间晚1小 时21分钟54秒，可知该地位于120˚E西侧大约20˚， 因此学校所在地的经度约为100˚E；结合四个选项可知，西宁的位置与之最接近，故选A。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6．活动当天正值二十四节气中的某节气， 该日当地 A．日影短至　　　　　　B．日短之至　　 C．昼夜相半　　　　　　D．秋意渐浓 √ 图中时间为北京时间20：38：11，接近日落时刻20：43：03，此时西宁的太阳高度接近0˚，太阳方位角为299.856 3˚，即该日西宁日落方位为北偏西60˚左右；再结合上题，该地当日昼长为14时42分18秒，说明该地昼长夜短，因此B、C错误；秋意渐浓应为秋分之后，D错误；当太阳直射点位于北半球时，西宁正午太阳高度较大，夏至日达到最大值，正午日影最短，A正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2024·四川雅安模拟) 2021年11月23日，中国第38次南极科考队第二批科考队员从上海出发，搭乘“雪龙2”号极地科考破冰船前往南极执行科考任务。2022年4月20日，科考队返回上海基地。据此完成7～8 题。 7．该批科考队员出发至返回期间，上海白昼 A．先变短后变长 B．一直变短 C．先变长后变短 D．一直变长 √ 此次科考日期为从2021年11月23日到2022年4月20日，根据太阳直射点的回归运动规律可知，在此期间直射点在冬至日之前向南运动，上海昼长变短，冬至日到次年4月20日一直向北运动，上海昼长变长。所以科考队员出发至返回期间上海白昼先变短后变长，A正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8．该批科考队员出发至返回期间，下图所示符合上海正午太阳高度变化趋势的是 √ 此次科考日期为从2021年11月23日到2022年4月20日，根据太阳直射点的回归运动规律可知，太阳直射点在11月23日到冬至日一直向南运动，逐渐远离上海，所以正午太阳高度逐渐变小；冬至日到次年4月20日太阳直射点一直向北运动，上海正午太阳高度逐渐变大，B正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2024·湖北部分重点中学联考)下图示意地球上同半球甲、乙两地同一日期观测的一天中太阳视运动轨迹，甲地太阳运行到左侧天空时，太阳高度为20˚，乙地a时刻太阳位于正北天空。据此完成9～11题。 9．甲地最可能位于 A．北极点　　　　　　B．北极圈　　　 C．南极点　　　　　　D．南极圈 √ 由甲地太阳视运动轨迹可知，甲地全天太阳高度不变，且数值为20˚，可推知该地应位于极点并出现极昼现象，因甲、乙两地位于同一半球，a时刻乙地太阳高度最大，且方位为正北，可推知甲、乙两地均位于南半球，因此，甲地最可能位于南极点，C正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10．该日乙地的正午太阳高度是 A．20˚　　　 B．40˚　　　 C．70˚　　　 D．90˚ √ 由上题可知甲地位于南极点，该日太阳直射20˚S，刚刚出现极昼的纬度为70˚S；该日乙地最小太阳高度为0˚(最小太阳高度位于地平线上)，说明乙地刚刚出现极昼，即乙地的纬度为70˚S；结合乙地纬度和太阳直射纬度计算可知，该日乙地的正午太阳高度为40˚，B正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11．对于北京市民而言，与该日北京 昼夜时长最相似的日期是 A．1月5日 B．3月12日 C．6月6日 D．10月10日 √ 结合所学知识可知，一年中有两次太阳直射20˚S。以冬至日(12月22日前后，太阳直射23˚26′S)为参照，根据太阳直射点移动规律(每4天约移动1˚)计算可知，该日为12月8日前后或1月5日前后，A正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2024·福建龙岩联考)图a为闽西山区甲镇 (26˚N，116˚E)周边的等高线地形图，2022年 1月9日12时16分小李在图中P处观测光影分布， 测得高杠北端A点光影正落于低杠支杆中点 (图b)。据此完成12～14题。(注：tan 30˚≈0.6， tan 60˚≈1.7) 12．春分日，在P处晨练的小李看见 日出时，太阳应位于 A．正东方　　　　　　　B．东北方　　　 C．正南方　　　　　　　D．东南方 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 春分日时，该地理论上的日出方位是正东方向，但P处健身广场正东是地势较高的山脊，会遮挡住正东地平线上的太阳，因此该地晨练的人看见日出时太阳高度稍高，太阳位于东南方向，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13．推测一年中该地正午时刻A光影不会落于低杠支杆上的时长约为 A．3个月　　　　　　　 B．5个月　　　 C．7个月　　　　　　　 D．9个月 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 北京时间为1月9日12时16 分，当地地方时为12时，所 以该图示意正午太阳高度。 如右图所示，高杠A点的光 影落于B点时，则tan α＝ 2.5÷1.5≈1.667，即α≈60˚。计算出此时太阳直射4˚S。即当太阳直射4˚S以北地区时，正午时刻A光影不会落于低杠支杆上。正午太阳直射点一个月移动约8˚，可计算出有7个月太阳直射4˚S以北地区，C正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14．小李再次在该地相同时刻观测到图b所示的 光影分布，其日期最可能是 A．2月9日 B．5月4日 C．10月9日 D．12月4日 √ 小李再次在该地观测到相同光影分布，其日期与此时对应的日期关于冬至日对称。1月9日在冬至日之后，且与冬至日相差约18天。因此另一日期在冬至日之前约18天，最可能是12月4日，D正确。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2024·福建福州质量检测)我国某学校高三(2)班地理兴趣小组在校园内开展日照观测活动，发现从9月23日开始，正午太阳光可透过窗户照射进本班教室(见下图)，10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午光照消失。一段时间后，正午太阳光重新照进本班教室。据此完成15～17题。 15．该校可能位于 A．云南省　　　　　　B．吉林省　　 C．福建省　　　　　　D．河南省 √ 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 图中9月23日正午太阳高度为48˚，根据正 午太阳高度计算公式H＝90˚－|当地纬度 ±直射点纬度|，计算该地的纬度为90˚－48˚ ＝42˚N。结合我国省级行政区分布，云南 省、福建省、河南省纬度较低，绝大部分 位于35˚N以南，吉林省位于40˚N以北，故 选B。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16．10月23日之后，正午太阳光重新照 进高三(2)班教室的时间约为 A．当年11月23日 B．当年12月22日 C．次年2月21日 D．次年3月21日 √ 根据太阳直射点移动规律，9月23日之后一个月到10月23日，太阳直射点位于赤道以南，10月23日之后因南侧高楼对阳光的遮挡，教室内的正午阳光消失；按照太阳直射点的对称规律，3月21日太阳直射点位于赤道，3月21日之前的1个月(2月21日)与10月23日太阳直射点位置大致相同。2月21日之后太阳直射点继续北移，2月21日至3月21日期间，正午太阳光可透过窗户照射进本班教室，故选C。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17．与高三(2)班相比，夏至日到冬至日 期间楼上高三(8)班教室内的正午光照 A．同时出现，持续时间更长 B．同时出现，持续时间一样 C．更早出现，持续时间更长 D．更早出现，持续时间一样 √ 由于太阳光线为平行光线，9月23日开始，正午太阳光可透过窗户同时照射进高三(2)班和高三(8)班教室，而高三(8)班由于楼层较高，正午光照可再持续一段时间，直到被南侧高楼遮挡，故选A。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 　　(2024·苏北七市调研)方位角是指从某点的指北方向线起，在平面上沿顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。我国某中学地理兴趣小组用观测日影的方法研究太阳高度和太阳方位的日变化。下表为该小组成员某日三个时刻的观测数据表。据此完成18～19题。 北京时间 太阳高度 太阳方位角 7：40 20.9˚ 71.7˚ 12：40 86.5˚ 2.8˚ 18：40 8.0˚ — 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18．该中学最有可能位于 A．重庆　　　B．海南　　　C．福建　　　D．湖南 北京时间 太阳高度 太阳方位角 7：40 20.9˚ 71.7˚ 12：40 86.5˚ 2.8˚ 18：40 8.0˚ — √ 读表中数据，从7：40到12：40，太阳高度在增加，太阳方位角在减小，根据材料中方位角的定义可知，从7：40到12：40，太阳在向北移，可推测出该地正午时太阳位于正北方，说明该中学位于赤道和北回归线之间，四个选项中只有海南符合。故选B。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19．该日北京时间12：00时同学们发现杆影朝向 A．正北　　　B．西南　　　C．西北　　　D．正南 √ 从表中看，从7：40到12：40，太阳方位角在减小，可推测出北京时间12时，当地太阳方位角大于2.8˚，根据方位角的计算方法可知，此时太阳位于东北方向，杆影朝向西南。故选B。 北京时间 太阳高度 太阳方位角 7：40 20.9˚ 71.7˚ 12：40 86.5˚ 2.8˚ 18：40 8.0˚ — 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 18 20 　　(2023·湖南衡阳二模)2021年，某知名石化公司与某光能公司合作，在江苏常州某加油站(32˚N，120˚E)顶棚安装太阳能发电光伏板，实现电能“自发自用、余电上网”，达到“碳中和”，如图所示。为保证发电效益最大化，光伏板可根据正午太阳高度自动调整与顶棚的夹角α。据此完成下题。 20．夹角α达到最小值时，该地所处的节气是 A．春分　　　B．夏至　　　C．秋分　　　D．冬至 返回 √ 据材料可知，光伏板与顶棚的夹角α与正午太阳高度互余，所以α达到最小值时，该地的正午太阳高度达到最大，其纬度为32˚N，由正午太阳高度的时间变化规律可知，节气应为夏至，B正确，A、C、D错误。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 19 谢谢观看 本讲到此结束 ① 冬至日时，该地正午太阳高度＝90˚－(36.5˚＋23.5˚)＝30˚，则正午室内阳光进深为，大于2.6米，且北京时间12：30，当地时间为12：14，太阳斜射，阳光进深应该更大，C错误；15：30时，当地时间为15：14，太阳斜射且位于西南方位，书柜位于落地窗的东北方位，阳光正好照射到书柜上，D正确。 $$