1.2 课时2 地球公转的地理意义-【新课程能力培养】2024-2025学年高中地理选择性必修第一册学习手册（人教版）

学 高中地理选择性必修 1 （人教版） 东到 135°W ， 共 65° 的范围， 西半球黑夜是 115° 的范围， C 错误； 西半球白昼的范围为 160°E 向东过 180° 再向东到 135°W ， 共 65° 的范围， 所以东半球白昼范围 115° ， 赤道东 西半球的白昼长度之比是 115 ∶65 ， 即 23 ∶13 ， D 正确。 答案： （ 1 ） C （ 2 ） D 典例 2 一艘轮船于当地时间 2023 年 9 月 8 日 15 时 10 分 （区时） 航行在下图所示 海区内。 据此完成 （ 1 ） （ 2 ） 题。 （ 1 ） 东十一区与东十二区的分界线是 （ ） A． 172.5°W B． 170°E C． 165°E D． 172.5°E （ 2 ） 该船 5 分钟后通过了国际日界线， 下列日期和区时在图示范围内不可能的是 （ ） A． 9 日 14 时 15 分 B． 8 日 15 时 15 分 C． 9 日 15 时 15 分 D． 7 日 16 时 15 分 解析 ： （ 1 ） 东十一区的中央经线为 165°E ， 东十一区的范围是从 157.5°E 向东到 172.5°E ， 东十二区的范围是从 172.5°E 向东 到 180° ， 则东十一区与东十二区的分界线是 172.5°E ， D 正确。 （ 2 ） 该船 5 分钟后通过 了国际日界线， 但是不能确定船只航行的方 向， 且日界线有一部分是与时区 （东西十二 区和西十一区） 分界线重合的， 所以可以分 为两种情况。 一种是只穿越了日界线， 没有 穿越时区分界线： 2023 年 9 月 7 日 15 时 15 分 （向东走）； 2023 年 9 月 9 日 15 时 15 分 （向西走）。 另一种是既穿越了日界线， 也穿 越了时区分界线： 2023 年 9 月 7 日 16 时 15 分 （向东走）； 2023 年 9 月 9 日 14 时 15 分 （向西走）。 结合选项可知， 在图示范围内不可 能的是 8 日 15 时 15 分， 故 B 项符合题意要求。 答案： （ 1 ） D （ 2 ） B 课时 2 地球公转的地理意义 必 备 知 识 知识点 1 昼夜长短和正午太阳高度的 变化 1. 昼夜长短及变化 （ 1 ） 由于晨昏圈把所经过的纬线圈分为昼弧 和夜弧， 昼弧和夜弧弧度数不同， 昼夜 长短也就不同。 若昼弧大于夜弧， 则昼长夜短； 若昼弧 等于夜弧， 则昼夜等长； 若昼弧小于夜弧， 则昼短夜长。 如下图所示： 晨昏线 昼弧的长 表示昼长 夜弧的长 表示夜长 晨昏线 南极 北极 太 阳 光 昼弧 夜弧 23°26′N 180° 0° 23°26′S 十一区 东 西 日 界 线 十一区 国 际 10 学 第一章 地球的运动 （ 2 ） 理解昼夜长短的变化。 2. 正午太阳高度 （ 1 ） 了解正午太阳高度。 正午太阳高度的内涵有两点： 一是其出 现时为当地地方时 12 时； 二是其为一日中 太阳高度的最大值。 （ 2 ） 理解正午太阳高度的变化规律及其应用。 ① 空间变化规律： 由太阳直射点向南北两侧 递减， 如下图所示： ② 时间变化规律： 夏至日， 太阳直射北回归 线， 北回归线及其以北地区正午太阳高度 达一年中的最大值， 南半球各地达一年中 的最小值； 冬至日， 太阳直射南回归线， 南回归线及其以南地区正午太阳高度达一 年中的最大值， 北半球各地达一年中的最 小值； 春、 秋分日， 赤道地区正午太阳高 度达一年中的最大值。 注： 正午太阳高度递变规律——来增去 减 （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）； 正午太阳高度 年变化——温带地区正午太阳高度的年变化 幅度均为 46°52′ ， 热带地区正午太阳高度的 年变化幅度为 23°26′+φ （ φ 为当地纬度）。 春分 日— 夏至日 位于 北半 球 北半球昼长夜 短， 纬度越高， 昼越长， 夜越 短， 北极附近 出现极昼 由 赤 道 往 北 移 动 到 北 回归线 北 半 球 昼变长， 夜变短 夏至日 北回 归线 北半球昼最长， 夜最短， 北极 圈及其以北地 区出现极昼 夏至 日— 秋分日 位于 北半 球 北半球昼长夜 短， 纬度越高， 昼越长， 夜越 短， 北极附近 出现极昼 由 北 回 归 线 往 南 移 动 到赤道 北 半 球 昼变短， 夜变长 秋分日 赤道 全球昼夜等长 秋分 日— 冬至日 位于 南半 球 北半球昼短夜 长， 纬度越高， 昼越短， 夜越 长， 北极附近 出现极夜 由 赤 道 往 南 移 动 到 南 回归线 北 半 球 昼变短， 夜变长 时间 直射 点位 置 昼夜长短 情况 直射点 移动 昼夜长 短变化 春分日 赤道 全球昼夜等长 冬至日 南回 归线 北半球昼最短， 夜最长， 北极 圈及其以北地 区出现极夜 冬至 日— 次年春 分日 位于 南半 球 北半球昼短夜 长， 纬度越高， 昼越短， 夜越 长， 北极附近 出现极夜 由 南 回 归 线 往 北 移 动 到赤道 北 半 球 昼变长， 夜变短 正午太阳高度 90° 60° 30° 0° 90° 60° 30° 0° 23°26′ 23°26′ 90°N 90°S60°N 30°N 0° 30°S 60°S 23°26′N 23°26′S 66°34′S66°34′N 冬 至 日 春 （ 秋 ） 分 日 夏 至 日 直射点（ 90° ） 66°34′N 23°26′N 23°26′S 66°34′S S N 减 小 最 大 值 最 小 值 一 年 中 一 年 中 一 年 中 最 大 值 一 年 中 最 大 值 减 小 减 小 减 小 减 小 减 小 直射点（ 90° ） 直射点（ 90° ） 0° 11 学 高中地理选择性必修 1 （人教版） 知识点 2 四季更替和五带划分 1. 形成原因： 正午太阳高度和昼夜长短的昼 夜变化， 导致太阳辐射随季节有规律地变 化， 进而形成了四季。 根据太阳高度和昼 夜长短随纬度的变化特点， 地球表面有共 同特点的地区可按纬度划分为五个热量 带， 即 “五带”。 2. 北半球四季的划分 3. 五带的划分 要 点 解 读 要点 1 昼夜长短变化规律及计算 1. 昼夜长短的变化规律 （ 1 ） 昼夜长短状况——看 “位置” 太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。 太阳直射点在哪个半球， 哪个半球昼长夜 短， 且越向该半球的高纬度地区白昼时间越 长， 太阳直射点所在半球的极点周围出现极 昼现象。 如下图所示： （ 2 ） 昼夜长短变化——看 “移动” 太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的 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： （ 3 ） 对称规律 ① 同一纬线上各点昼夜长短相同 （同线 等长）。 ② 南北半球纬度相同的两地： 一地昼长 ＝ 另 一地夜长； 两地昼长和 ＝ 两地夜长和 ＝24 小时。 ③ 任一地点： 冬至日与夏至日的昼 （夜） 长 之和等于 24 小时。 （ 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。 纬度越高， 极昼 （极夜） 出现 的天数越多。 2. 昼夜长短的计算 （ 1 ） 依据 ① 白天， 日出、 日落时间关于正午 12 点对称。 类型 时间范围 春季 夏季 秋季 冬季 天文 四季 过渡 季节 昼最长 ， 太 阳高度最高 的季节 过渡 季节 昼最短 ， 太 阳高度最低 的季节 气候 四季 3 — 5 月 6 — 8 月 9 — 11 月 12 月— 次年 2 月 南回归线 北回归线 南极圈 北极圈 北寒带 南寒带 北温带 南温带 热带 有极昼极夜 无 极 昼 极 夜 有极昼极夜 0° 无阳光直射 有阳光直射 无阳光直射 冬至日 冬至日 春分日 秋分日 夏至日 夏至日 太阳直射点北移过程， 北半球各纬度昼变长、 夜变短 太阳直射点南移过程， 南半球各纬度昼变长、 夜变短 昼弧 夜弧 赤道 太 阳 光 线 N S 昼弧 夜弧 赤道 太 阳 光 线 N S 12 学 第一章 地球的运动 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. 日出、 日落方位与昼夜长短的关系 （ 1 ） 北半球夏半年： 太阳直射北半球， 日出 东北、 日落西北 （极昼、 极夜区除外）， 北半球昼长夜短， 南半球昼短夜长。 （ 2 ） 北半球冬半年： 太阳直射南半球， 日出 东南、 日落西南 （极昼、 极夜区除外）， 北半球昼短夜长， 南半球昼长夜短。 （ 3 ） 二分日： 太阳直射赤道， 日出正东、 日 落正西， 全球昼夜平分。 （ 4 ） 出现极昼的地方 （除极点外）： 北半球， 太阳正北升起， 正北落下； 南半球， 太 阳正南升起， 正南落下。 要点 2 正午太阳高度的计算 1. 掌握 “正午太阳高度类” 题目的思维流程 2. 突破正午太阳高度的三大判断技巧 （ 1 ） 分布看 “远近” ——远小近大。 距离直射点所在的纬线越近， 正午太阳 高度越大； 距离越远， 正午太阳高度越小。 （ 2 ） 变化看 “移动” ——来增去减。 太阳直射点向某地所在的方向移来时， 该地的正午太阳高度逐渐增大； 太阳直射 点远离某地时， 该地的正午太阳高度逐渐 减小。 （ 3 ） 位置看 “数值” —— 90° 的出现。 3. 掌握正午太阳高度的三大规律 （ 1 ） 对称规律： 以太阳直射的纬线为对称 轴， 在南北对称分布的纬线上， 正午太 阳高度相等。 （ 2 ） 相等规律： 极点的太阳高度 （包括正午 太阳高度） 等于直射点的纬度。 （ 3 ） 互余规律 ① 出现极昼、 极夜的最低纬度与直射点纬度 互余。 ② 正午太阳高度与太阳能集热板的倾角互余。 4. 掌握正午太阳高度的两大应用 （ 1 ） 计算楼间距、 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， 如下图， 南楼高度为 h ， 该地冬至日正午太阳高 度为 a ， 则最小楼间距 L＝h/tana 。 正 午 太 阳 高 度 分 布 规 律 确定 直射 纬线 根据二分二至日判断 根据出现极昼 、 极夜 的最低纬度判断 根据晨昏线与经线 、 纬线的夹角判断 从直射的 纬线向南 北两侧递 减 计算 H=90°- 直射点与所求地点纬度差 变 化 规 律 确定 直射 点移 动方 向 直射 点向 南移 北回归线及其以北地区减小 南回归线及其以南地区增大 直射 点向 北移 北回归线及其以北地区增大 南回归线及其以南地区减小 0:00 正午 12:00 日落 一日之始 日出 24:00 后半夜 上午 下午 前半夜 一日结束 90° 90° 90° 正 午 太 阳 高 度 日期 正 午 太 阳 高 度 日期 正 午 太 阳 高 度 日期 最大值为 90° ， 出现两次直射 现象， 位于南 北回归线之间 最大值为 90° ， 出现一次直射 现象， 位于南 北回归线上 最大值小于 90° ， 无直射现象 ，位 于回归线与极圈 之间 13 学 高中地理选择性必修 1 （人教版） （ 2 ） 计算太阳能热水器的角度： 为了更好地 利用太阳能， 应不断调整太阳能热水器 与楼顶平面之间的夹角， 使太阳光与受 热板成直角。 其夹角 α 和正午太阳高度 a 的关系为 α＋a＝90° 。 要点 3 太阳视运动轨迹 1. 太阳视运动轨迹 （北半球） （ 1 ） 北极点 （图甲） 和南极点 （图乙） 上太 阳视运动轨迹图 （ 2 ） 回归线至极圈之间地点的太阳视运动轨 迹图 （ 3 ） 赤道上太阳视运动轨迹图 2. 太阳方位的判断 （ 1 ） 日出日落方位 （ 2 ） 正午太阳方位 （ 3 ） 目视太阳轨迹俯视图 （北温带） 目视太阳轨迹可以根据日出、 日落、 正 午太阳方位这三个点确定 （下图的目视太阳 轨迹是高空俯视图）。 同学们可以再依次绘制 出南温带、 热带—北半球、 热带—南半球的 目视太阳轨迹俯视图。 通过目视太阳轨迹俯视图， 可以较为直 观地判断某点某时刻太阳的方位。 南 楼 北 楼 a L h 太阳光线 水箱 真空管 支架 aα 地轴 地平线 春、秋分 N S 23°26′ S S 23°26′ 90° 1 2 S 夏至 地轴 地平线 春、秋分 N S 23°26′ 23°26′ 90° 1 2 冬至 N N N 甲 乙 春、秋分 N S E W 夏至 冬至 （观测点位于北半球） 春、秋分 N S W 夏至 冬至 （观测点位于南半球） E 春、秋分 冬至 N S E W （观测点位于赤道） 赤 道 夏至 日出日落方 位的变化 太阳直射点在北半球： 东北日出， 西北日落 太阳直射点在南半球： 东南日出， 西南日落 太阳直射点在赤道： 东升西落 观察点位于 太阳直射点 以北： 正午太阳在正南方向 以南： 正午太阳在正北方向 日落 日出 正午 东 西 南 北 太阳方位的日变化 日落 日出 正午 东 西 北 南 14 学 第一章 地球的运动 热 点 剖 析 热点 1 昼夜长短的变化 昼夜长短的变化规律在高考试题中主要 以选择题的形式进行考查， 考查难度多为中 等或较难， 对学生的区域认知、 综合思维等 地理核心素养要求较高。 试题形式多为日常 生活的实际情境问题， 需要学生根据所学的 地球运动知识解决生活中的实际问题。 热点 2 太阳方位与正午太阳高度 太阳方位与正午太阳高度在近三年的高 考中， 出现的比例较大， 是近几年高考试题 考查的重点知识。 太阳方位与正午太阳高度 需要同学们构建出太阳与地球的视运动轨迹 模型， 同学们只有理解了太阳视运动轨迹及 其变化规律， 才能较好地理解这部分知识。 典例 1 据报道， 北京时间 2021 年 4 月 29 日， 包括我国搭载空间站天和核心舱 的长征 5 号 B 等三枚运载火箭先后发射升 空。 下表为三枚运载火箭发射的相关信息。 据此完成下题。 三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序 为 （ ） A. 中国长征 5 号 B 、 欧洲织女星、 美国 猎鹰 9 号 B. 中国长征 5 号 B 、 美国猎鹰 9 号、 欧 洲织女星 C. 欧洲织女星、 中国长征 5 号 B 、 美国 猎鹰 9 号 D. 欧洲织女星、 美国猎鹰 9 号、 中国 长征 5 号 B 解析： 要判断三枚火箭发射离开地球表 面的先后顺序， 应将三枚火箭的发射时间统 一换算为北京时间。 当欧洲织女星发射场地 库鲁， 即西三区区时是 4 月 28 日 22 时 50 分 时， 北京时间为 4 月 29 日 9 时 50 分 （西三 区和东八区相差 11 个小时， 东加西减）； 当 美国猎鹰 9 号发射场地卡纳维拉尔角， 即西 五区区时是 4 月 28 日 22 时 44 分时， 北京时 间为 4 月 29 日 11 时 44 分 （西五区和东八区 相差 13 个小时， 东加西减）。 故三枚火箭发 射离开地球表面的先后顺序为欧洲织女星、 中国长征 5 号 B 、 美国猎鹰 9 号， 故选 C 。 答案： C 典例 2 2011 年日本福岛核泄漏事件之 后， 德国宣布逐步放弃核电而重点发展光伏 发电。 下图示意 2014 年某日德国电力总需 求和电力净需求的变化（电力净需求量 ＝ 电力 总需求量 － 光伏发电量）。 据此完成下题。 运载火箭名称 发射场 发射时间 中国长征 5 号 B 海南文昌航天 发射场 北京时间 4 月 29 日 11 时 23 分 欧洲织女星 库鲁 （ 5°14′ N ， 52°47′W ） 西三区区时 4 月 28 日 22 时 50 分 美国猎鹰 9 号 卡纳维拉尔角 （ 28°29′N ， 80°35′W ） 西五区区时 4 月 28 日 22 时 44 分 格林尼治时间 / 时 电力需求量 /GW 80 60 40 20 0 -20 -40 3 6 9 12 15 18 21 24 电力总需求量 电力净需求量 光伏发电增加 200% 时 电力净需求量预测 15 学 高中地理选择性必修 1 （人教版） 图中所示这一天所在的月份是 （ ） A. 3 月 B. 6 月 C. 9 月 D. 12 月 解析： 读图分析可知， 该日光伏发电主 要集中在格林尼治时间 3 时到 18 时， 也就 是该日该地昼长大约为 15 小时， 而德国位 于北半球， 选项中满足该日昼长为 15 小时 的只有 6 月， B 正确。 答案： B 典例 3 下图为某城市某高层建筑二分 二至日太阳视运动示意图 （含太阳方位和太 阳高度）。 据此完成 （ 1 ） ～ （ 3 ） 题。 （ 1 ） 春分日， 该城市的正午太阳高度约 为 （ ） A． 21.5° B． 38.5° C． 51.5° D． 62.5° （ 2 ） 该城市可能是 （ ） A． 南非开普敦 B． 澳大利亚悉尼 C． 埃及开罗 D． 英国伦敦 （ 3 ） 该高层建筑甲户型一年中光照条件 最好的季节 （不考虑天气、 周边建筑遮挡等 因素） （ ） A． 巴西高原草木茂盛 B． 印度半岛高温少雨 C． 江淮地区梅雨绵绵 D． 华北平原小麦播种 解析： （ 1 ） 由图可知， 二分二至日正 午时太阳均位于南方， 则该城市应位于北回 归线以北， 三条虚线从上至下依次代表夏至 日、 二分日、 冬至日的太阳视运动轨迹。 春 分日， 该城市的正午太阳高度介于 45° 到 0° 之间， 且接近 45° ， 故 B 项正确。 （ 2 ） 由上 题答案可知， 春分日， 该城市正午太阳高度 约为 38.5° ， 则纬度为 90°－38.5°＝51.5° ， 故 D 正确。 （ 3 ） 结合上题分析可知， 该城市位 于北半球中纬度地区， 该高层建筑甲户型一 年中光照条件最好的季节应为当地的夏季， 此时对应南半球的冬季， 巴西高原草木枯 黄； 印度半岛高温多雨； 江淮地区受准静止 锋影响， 梅雨绵绵； 华北平原小麦正值收获 季节。 故选 C 。 答案： （ 1 ） B （ 2 ） D （ 3 ） C 太阳高度 太阳视运动轨迹 高层建筑投影 东 西 南 北 甲 45° 0° 0° 16