第一章 第二节 第1课时 地球公转、黄赤交角及其影响和昼夜长短的变化-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二地理选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word（湘教版2019）

第二节　地球的公转 第1课时　地球公转、黄赤交角及其影响和昼夜长短的变化 课程标准 结合实例，说明地球运动的地理意义。 素养目标 1.结合观测及亲身感受，认识地球公转的基本特征(地理实践力)。 2.联系实际，理解黄赤交角存在的意义，掌握太阳直射点的移动规律(综合思维)。 3.结合相关图示分析，理解昼夜长短的分布、变化规律，学会昼长、夜长的计算方法(综合思维)。 任务一　地球公转、黄赤交角及其影响 1．地球公转 (1)公转轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 (2)方向：自西向东，与地球自转方向相同。 (3)周期：1恒星年约为365日6时9分10秒，是地球公转的真正周期。 (4)速度 位置 公转位置 时间 公转速度 A点 近日点 1月初 最快 B点 远日点 7月初 最慢 2．黄赤交角及其影响 (1)黄赤交角 ①定义：黄道面与赤道面之间的夹角。 ②角度关系 a．地轴总是与赤道面垂直，地轴与黄道面之间的夹角约为66.5°，与黄赤交角二者互余。 b．南北回归线的度数＝黄赤交角的度数；南北极圈度数＝90°－黄赤交角度数。 (2)太阳直射点的回归运动 ①太阳直射点的移动 ②周期：回归年，即365日5时48分46秒。 【核心归纳】 1．地球公转轨道示意图的判读技巧 地球公转轨道示意图主要有以下几种： 学生用书第10页 判读要点 具体内容 看太阳位置，确定近(远)日点 太阳位于地球公转轨道的一个焦点上(图1、图2)，靠近太阳的一侧为近日点附近，另一侧为远日点附近 看地球极点，判断公转方向 北极点在上端，或者从北极上空俯视(图1、图2、图3)，地球公转方向为逆时针；南极点在上端，或者从南极上空俯视(图4)，地球公转方向为顺时针 看自转方向，确定公转方向 地球自转方向与公转方向都是自西向东，若图示地球逆时针自转，公转方向也是逆时针，相反则为顺时针 看地轴倾向，判断节气 地轴北端“右倾右冬、左倾左冬”，即若地轴北端朝上且向右倾斜，则地球公转至右侧位置时为北半球冬至日，公转至左侧位置时为北半球夏至日(图1、图3)；若地轴北端朝上且向左倾斜，则地球公转至左侧位置时为北半球冬至日，公转到右侧位置时为北半球夏至日(图2) 看太阳直射点纬度，确定节气 将太阳中心与地球中心相连，连线与地球表面的交点即为太阳直射点，据此可以判断太阳直射点所在的纬线，从而区分冬至日与夏至日，根据公转方向判断春秋分日。图3中A、图4中C太阳直射北回归线，为北半球夏至日，图3中B、图4中D太阳直射南回归线，为北半球冬至日 2．黄赤交角的特征 黄赤交角是地球的自转轨道面和公转轨道面的夹角，其本质是一个面面角，动态特征为“三个变、四个基本不变”： 特点 含义 体现 三个变 黄道面与赤道面的交线 地球的公转过程中 地轴与太阳光线的相对位置 晨昏线与地轴的夹角大小 四个基本不变 地轴的空间指向，地轴始终指向北极星附近 黄赤交角的大小，基本保持23.5° 地球的公转运动方向 地球的自转运动方向 3．黄赤交角的影响 (1)决定太阳直射点在南北回归线之间的回归运动，太阳直射点的移动规律如下图所示： (2)决定回归线和极圈的纬度，进一步决定温度带的范围： ①黄赤交角的度数＝南、北回归线的纬度。 ②极圈的纬度＝90°－黄赤交角的度数。两条回归线之间是热带，极圈以内为寒带，回归线与极圈之间为温带。 (3)当黄赤交角变化时，回归线和极圈的度数就发生相应变化，从而引起直射点移动范围和五带范围的变化。其变化规律如下表所示： 黄赤交角 扩大 缩小 五带范围 热带 扩大 缩小 温带 缩小 扩大 寒带 扩大 缩小 　　美国《自然》杂志发表了康斯坦丁·巴特金的一项研究报告，该报告指出：在地球形成初期，一颗偏离正轨的年轻恒星接近太阳，这颗恒星牵引正在形成之中的地球，最终使地球轨道与太阳轨道之间形成一个倾斜角。这个倾斜角就是黄赤交角，它影响太阳直射的范围，对地球的自然地理环境产生了巨大的影响。 问题1．(区域认知)在下图中标出黄道平面、赤道平面和黄赤交角的数值，用标注具有太阳直射现象的范围。 提示： 学生用书第11页 问题2．(地理实践力)在下图中画出太阳直射点回归运动的曲线图。 提示： 问题3．(综合思维)若黄赤交角变为24.5°，太阳直射的范围将会如何变化？ 提示：太阳直射点在24.5°N～24.5°S之间移动，太阳直射的范围将变大。 　　下图为二分二至日时地球的位置示意图。据此完成1～2题。 1．关于地球公转的叙述，正确的是(　　) A．围绕太阳自东向西运动 B．地球公转到C点时公转速度最慢 C．太阳位于地球公转轨道的一个焦点上 D．地球公转一周的真正周期是365日5时48分46秒 2．从清明节到六一儿童节期间，地球公转的速度变化是(　　) A．持续变快 B．逐渐变慢 C．先变慢再变快 D．先变快再变慢 答案：1.C　2.B 解析：第1题，地球在自转的同时也在围绕太阳公转，地球公转的轨道是类似正圆的椭圆，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，C正确；地球公转方向与自转方向相同，均为自西向东，A错误；地球公转到C点时，太阳直射南回归线附近，应接近北半球冬至日，此时地球处于近日点附近，公转速度较快，B错误；地球公转的真正周期为一个恒星年，即365日6时9分10秒，而365日5时48分46秒是太阳直射点在南北回归线之间往返运动的周期，即一个回归年，D错误。故选C。第2题，由于太阳位于地球公转轨道的一个焦点上，所以地球有时离太阳近，有时离太阳远，近日点为1月初，公转速度最快，远日点为7月初，公转速度最慢。从清明节到六一儿童节期间，地球向远日点移动，公转速度逐渐变慢，B正确，A、C、D错误。故选B。 　　(2023·山东烟台月考)2023年9月23日，第19届亚洲运动会在杭州奥体中心体育场隆重开幕，并于10月8日晚圆满闭幕。中国体育代表团获得201枚金牌、383枚奖牌，第十一次蝉联亚运会金牌榜榜首。下图为太阳直射点移动示意图。据此完成3～4题。 3．本次亚运会开幕时，太阳直射点的位置大约在(　　) A．①处 B．②处 C．③处 D．④处 4．本次亚运会期间，关于太阳直射点移动的叙述，正确的是(　　) A．直射点一直向北移动 B．直射点先向北移动再向南移动 C．直射点一直向南移动 D．直射点先向南移动再向北移动 答案：3.C　4.C 解析：第3题，本次亚运会的开幕时间为9月23日，为秋分日，太阳直射点位于③处，故选C。第4题，本次亚运会的举行时间为9月25日～10月8日，在此期间，太阳直射点的位置一直在向南移动。 任务二　昼夜长短的变化 二分二至日的光照图示 1．昼夜长短反映了日照时间的长短。 2．昼弧、夜弧 (1)形成：晨昏线将所经过的纬线分割而成。 (2)特点：除赤道和春、秋分日外，各地昼弧和夜弧不等长。 (3)意义：表示昼夜长短。若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之，则昼短夜长。 学生用书第12页 3．昼夜长短的变化规律 北半球夏半年 北半球各纬度昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短 图1中北半球各纬度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 北半球各纬度昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长 图3中北半球各纬度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 [名师点睛]　1．昼夜现象、昼夜交替与昼夜长短的区分：昼夜现象与地球是不透明球体有关，产生昼夜交替的主要原因是地球自转，产生昼夜长短的主要原因是地球公转。 2．昼变长、夜变短不等于昼长夜短，如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动，但其可能直射南半球，此时北半球昼短夜长。昼变短、夜变长与昼短夜长亦是同样道理。 3．太阳直射的地区白昼不一定最长。 【核心归纳】 1．昼夜长短的变化 昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一，突破此要点应主要抓住“两看”。 (1)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，且该半球纬度越高的地区白昼时间越长。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： 【方法技巧】 巧记昼夜长短变化的规律 1．对称规律：同一纬线上各地昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。二分日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相反。二至日前后间隔时间相同的两日期，昼夜长短相同。 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；另一半球相反。 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。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多。 2．昼夜长短的计算方法 晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。昼弧和夜弧的弧度代表昼夜长短(如下图)。计算方法有以下几种： (1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算 昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15° 学生用书第13页 (2)根据日出或日落时间进行计算 昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2 夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2 (3)根据分布特点进行计算 同纬度各地的昼长相等，夜长相等。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(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。 　　下面是我国某城市政府机关作息时间表(表中均为北京时间)。 季节 夏季(5月至9月底) 冬季(10月至次年4月底) 上午 9：30～13：30 10：00～14：00 午休 13：30～15：30 14：00～15：00 下午 15：30～19：30 15：00～19：00 问题1．(综合思维)该城市夏季和冬季的上班时间、下班时间和午休时间有何差异？ 提示：该城市上班时间夏季早于冬季，午休时间夏季长于冬季，下班时间夏季晚于冬季。 问题2．(人地协调观)该城市不同季节调整作息时间，主要考虑的因素是什么？ 提示：昼夜长短的季节变化。 问题3．(综合思维)九月份新学期开始至国庆节期间，该城市白天和黑夜分别有什么变化？ 提示：白天越来越短，黑夜越来越长。 　　下表为12月22日甲、乙、丙、丁四地白昼时间。根据所学知识回答1～2题。 地区 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 2．四地按由南向北方向排序正确的是(　　) A．甲乙丙丁 B．丙甲丁乙 C．丁丙乙甲 D．丁乙甲丙 答案：1.D　2.C　 解析：第1题，12月22日太阳直射点位于南半球，南半球白昼时间长于12小时，四地中只有丁地符合。第2题，12月22日，白昼时间由南向北逐渐缩短，对比四地的白昼时间的长短，按照从南向北排序正确的是丁、丙、乙、甲。 　　读太阳光照示意图，回答3～4题。 3．图中A地的昼长是(　　) A．8小时 B．12小时 C．16小时 D．20小时 4．假若此日B地的昼长为11小时，则C地的昼长是(　　) A．13小时 B．11小时 C．12小时 D．9小时 答案：3.C　4.A 解析：第3题，读图可知，该光照图跨经度180°，被图中经线等分为6等份，每等份跨经度30°，即相邻经线时差为2小时，图示时刻，A地位于晨线上，此时正值日出。根据所学知识可知，晨线和赤道的交点所在经线的地方时为6时，A地位于该经线以西一等份，因此此时A地的地方时应为4时，即A地4时日出，根据公式，即可推算出A地的昼长为16小时，C符合题意，排除A、B、D。故选C。第4题，读图可知，图中B、C两地纬度值相同(均位于回归线上)，但南、北半球不同，则两地同一天昼长之和等于24小时。假若此日B地的昼长为11小时，则C地的昼长＝24－11＝13小时，A符合题意，排除B、C、D。故选A。 课时测评3　地球公转、黄赤交角及其影响和昼夜长短的变化 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (时间：45分钟　满分：100分) (1—10小题，每小题5分，共50分) 　　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。读天赤道与黄道示意图(图1)及太阳在黄道上的视运行轨迹示意图(图2)，回答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．下列位置中，太阳直射点位于同一纬度的是(　　) ①甲、乙　②甲、丙　③乙、丁　④丙、丁 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案：1.D　2.B 解析：第1题，6月初，地球运行到夏至日附近，从图上看，此时太阳在黄道上的位置靠近丁的位置。第2题，甲、乙两点关于冬至日的时间对称，太阳直射点位于同一纬线，丙、丁关于夏至日的时间对称，太阳直射点的纬度也相同，①④正确。 　　下图为太阳直射点移动示意图。其中甲、乙、丙为二分二至日太阳直射点的位置，①②③④为太阳直射点移动的四个阶段。据此完成 3～4题。 3．我国国庆节期间，太阳直射点所处的阶段是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 4．图示②阶段，太阳直射点(　　) A．在北半球，向北移动 B．在南半球，向南移动 C．在南半球，向北移动 D．在北半球，向南移动 答案：3.D　4.A 解析：第3题，我国国庆节期间，太阳直射点处于赤道和南回归线之间，且正向南回归线移动。从图中可以看出，太阳直射点在④阶段，故选D。第4题，从图中可以看出，②阶段太阳直射点处于赤道和北回归线之间，向北移动，故选A。 　　下图为太阳直射点移动变化示意图。读图，完成5～6题。 5．北半球各地夜长于昼且昼长逐日递增的区段是(　　) A．a→c B．b→d C．d→e D．c→d 6．从3月17日起，再过10天，下列城市中白昼最长的是(　　) A．上海 B．北京 C．广州 D．哈尔滨 答案：5.C　6.D 解析：第5题，a－b－c期间，太阳直射北半球(不包括a、c两点)，北半球昼长夜短，A、B错误；d－e期间(不包括e)，太阳直射点位于南半球，北半球昼短夜长，同时，该时间段太阳直射点向北移动，北半球昼长逐日递增，C正确；c－d期间，太阳直射点向南移动，北半球昼长逐日递减，D错误。故选C。第6题，从3月17日起，再过10天即3月27日，太阳直射北半球且直射点向北继续移动，纬度越高，白昼越长。四个城市中，哈尔滨纬度最高，白昼最长，D正确；上海、北京、广州的纬度均低于哈尔滨，白昼均不如哈尔滨长，A、B、C错误。故选D。 　　(2023·重庆沙坪坝高二期末)下图示意某日甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况。据此完成7～8题。 7．四个地点中，纬度数值相同的地点是(　　) A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁 8．图中丁地的日落地方时是(　　) A．9时 B．15时 C．17时 D．21时 答案：7.C　8.B 解析：第7题，由图可知，甲地昼长为18小时、乙地昼长约为14小时、丙地昼长为12小时、丁地昼长为6小时，由此可以计算出甲、乙、丙、丁四地的夜长分别为6小时、约10小时、12小时、 18小时，四地昼夜长短不同，应处于不同纬线上。结合所学知识可知，半球不同但纬度数相同的两点，昼夜情况相反(一地的昼长等于另一地的夜长)，甲地的昼长等于丁地的夜长，则甲地和丁地处于不同半球，但纬度数值相同，C符合题意，排除A、B、D。故选C。第8题，读图并结合所学知识可知，任何地点的昼长＝上午时长＋下午时长，且上午和下午时长相等，丁地的昼长为6小时，故丁地上午和下午各3个小时，日落地方时＝正午地方时(12时)＋下午时长＝12＋3＝15时，B正确，排除A、C、D。故选B。 　　(2024·四川南充高二月考)下图是以某极点为中心的俯视图，图中阴影部分表示黑夜，非阴影部分表示白昼，晨昏线与所在的经线以及极圈相交于B点。据此完成9～10题。 9．图示日期，图中极圈上的昼长为(　　) A．8小时 B．10小时 C．16小时 D．18小时 10．图示时刻，B地为(　　) A．日出时刻，3点 B．日出时刻，4点 C．日落时刻，20点 D．日落时刻，21点 答案：9.D　10.A 解析：第9题，昼长＝昼弧÷15°，由图可知极圈上昼弧为270°，故昼长＝270°÷15°＝18小时，D正确。第10题，由图中经度数可知，图中逆时针方向为向东。B点所在经线为180°，根据平分夜半球的经线时间为0时，经度差15°，地方时差1小时，且东早西晚，可知B地为3时，又因为B在晨线上，故B地为日出时刻，A正确。故选A。 (11—14小题，每小题5分，共20分) 　　下图为某同学演示地球公转的示意图(灯泡代表太阳光线)。据此完成11～12题。 11．该同学在进行地球公转演示的过程中，需要做到(　　) ①使地轴与公转轨道面夹角成23.5°　②使“地球”公转和自转方向相反　③保持地轴的空间指向不变　④使“太阳光线”与球心在同一平面 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ 12．若黄赤交角为20°，可能出现的情况是(　　) A．回归线和极圈的纬度数均减小 B．天安门广场元旦升旗时间提前 C．热带和温带范围减小 D．大连气温年较差变大 答案：11.D　12.B 解析：第11题，地球公转演示中应使地轴与公转轨道面夹角成66.5°；使“地球”公转与自转方向相同；保持地轴空间指向不变；使“太阳光线”与球心在同一平面。①②错误，③④正确。故选D。第12题，若黄赤交角为20°，则回归线度数为20°，极圈度数为70°，极圈纬度数增大；天安门广场元旦升旗时间提前；热带和寒带范围减小，温带范围增大；大连正午太阳高度年变幅减小，气温年较差变小。故选B。 　　菊花是一种短日照花卉，其开花期对日照时长非常敏感。某品种菊花当日照时长低于10小时30分才进入开花期。下表为武汉市不同日期的日出、日落时间(北京时间)。据此回答13～14题。 时间 3月1日 6月1日 9月1日 12月1日 日出时间 6：48 5：21 6：00 7：03 日落时间 18：21 19：20 18：46 17：21 13．在自然状态下，该品种菊花在武汉市进入开花期的时间可能是(　　) A．2月 B．5月 C．8月 D．11月 14．仅从光照角度考虑，该品种菊花在下列四个城市中进入开花期的时间从早到晚依次是(　　) A．石家庄、武汉、郑州、长沙 B．石家庄、郑州、武汉、长沙 C．郑州、武汉、石家庄、长沙 D．长沙、武汉、石家庄、郑州 答案：13.D　14.B 解析：第13题，由表可知，四个日期的昼长分别是11小时33分、13小时59分、12小时46分、10小时18分。只有12月1日白昼时间短于10小时30分钟，故该品种菊花在自然状态下的开花时间应接近且略早于12月1日，D正确。第14题，根据材料“当日照时长开始小于10小时30分时才进入开花期”可知，开花期时北半球昼短夜长，纬度越高昼越短，所以该品种菊花开花期的时间顺序为纬度较高的地方较早，纬度低的地方较晚。因此仅从光照角度考虑，该品种菊花进入开花的时间从早到晚依次是石家庄、郑州、武汉、长沙。 15．(16分)(2023·吉林高二期末)读太阳光照图(阴影部分代表夜半球)和太阳直射点的回归运动示意图，回答下列问题。 (1)图1时刻太阳直射点的地理坐标是________，此时，新旧一天的比值是____。(4分) (2)吉林市日出最晚时对应图2中的____(填数字代码)，此时的节气是____。(4分) (3)图1中A点的日出时间是____时，夜长是____小时。F点的日出时间是____时，昼长是____小时。(4分) (4)当太阳直射点在②处时吉林市的昼夜长短情况是____________，接下来吉林市昼夜长短变化情况是____________。(4分) 答案：(1) (23.5°S，90°E)　1∶3 (2)④　冬至 (3) 3　6　6　12 (4)昼最长，夜最短　昼渐短，夜渐长 16．(14分)读地球在公转轨道上甲、乙两处的昼夜分布放大图，回答下列问题。 (1)地球公转到甲处时，①摩尔曼斯克港、②开普敦、③开罗、④北京这四个城市白昼时间由长到短的排序为________(填序号)；地球由甲处公转到乙处过程中，②④两城市昼夜长短的变化分别是____________、____________。(6分) (2)地球公转到甲处时，A、B两点的昼长分别约是________、________。(4分) (3)地球公转到乙处时，C点的日出、日落时刻分别是________、________。(4分) 答案：(1)①④③②　昼变长夜变短　昼变短夜变长 (2)14小时　12小时 (3)8：00　16：00 学生用书第14页 学科网（北京）股份有限公司 $$