内容正文:
第一章
地球的运动
湘教版选择性必修一
单元复习/知识串讲/核心考点/思维拓展
地球的自转
01
地球的公转
02
地球的自转——总体框架
(一)地球自转的基本特征
1.地球自转的方向
自西向东
逆时针方向
顺时针方向
基础梳理
(一)地球自转的基本特征
方法技巧一:地球自转的方向的判断
重点突破
(1)常规法:地球自转方向是自西向东,由此判断地球自转方向。
(2)极点法:北极上空看呈逆时针,南极上空看呈顺时针;同理,看到地球呈逆时针方向旋转的是在北极上空,看到地球呈顺时针方向旋转的是在南极上空。
(3)经度法:东经度增大的方向就是地球自转方向,西经度减小的方向也是地球自转方向。
0°
θ1
θ2
θ2为观察者的纬度
θ1为北极星的仰角
北极星的仰角=当地的地理纬度。
(一)地球自转的基本特征
方法技巧二:北极星与纬度的关系
重点突破
实战演练
右图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图,完成下列问题。
1.据图判断,摄影师拍摄的地点位于
A.低纬地区 B.中纬地区
C.北极附近 D.南极附近
A
1.能看到北极星,说明当地在北半球;北极星的仰角很小,说明地理纬度较低。
(一)地球自转的基本特征
基础梳理
2.地球自转的周期
时间 旋转角度 意义
恒星日
太阳日
以太阳为参考点,地球自转一周叫作一个太阳日;
以恒星为参考点则称为一个恒星日。
23时56分4秒
24小时
360°
360°59′
地球自转的
真正周期
昼夜交替的
周期
(一)地球自转的基本特征
基础梳理
3.地球自转的速度
角速度
线速度
规律:除南北极点外,任何地点的自转角速度都相等,约为15°/时
变化规律:①由赤道向南北两极递减(负相关)
赤道最大,极点线速度为0;
②60°纬线的线速度约为赤道上的一半;
③同一纬度,海拔越高,线速度越大。
(正相关)
(一)地球自转的基本特征
地球自转速度的应用
重点突破
(1)判定半球及纬度带
(2)同步卫星与地面对应点
同步卫星的公转角速度与地面对应点的角速度相同,线速度和半径大于地面的对应点
地球线速度数值向北减少,为北半球,反正南半球
① 0——837km/h 60°--90° 高纬度地区
②837——1447km/h 30°—90° 中纬度地区
③1447——1670km/h 0°—30° 低纬度地区
(一)地球自转的基本特征
重点突破
(3)判定地势高低。
地球自转线速度等值线凸向低处,说明线速度比同纬度其他地区大,即地势较高(如右图中A处可能为山地、高原等);
地球自转线速度等值线凸向高处,说明线速度比同纬度其他地区小,即地势较低(如右图中B处可能为谷地、盆地等)。
地球自转速度的应用
实战演练
右图所示照片是摄影师在夜晚采用连续曝光技术拍摄的。照片中的弧线为恒星视运动轨迹。读图,完成下列问题。
2.图中a恒星视运动转过的角度约为50°,据此判断摄影师连续拍摄的时间为
A.1个多小时 B.3个多小时
C.5个多小时 D.7个多小时
B
2.恒星的视运动实际上是地球自转运动的反映,天空中的恒星视运动转过的角度约为50°,说明地球自转了约50°,地球自转的角速度是15°/h,因此为3个多小时。
实战演练
3. 图示区域大部分位于( )
A.北半球中纬度 B.北半球低纬度
C.南半球中纬度 D.南半球低纬度
4. 图中a、b两点纬度相同,但地球自转的线速度明显不同,原因是( )
A.a点海拔高,自转线速度大
B.b点海拔低,自转线速度大
C.a点海拔低,自转线速度大
D.b点海拔高,自转线速度大
下图是地球表面自转线速度等值线分布图,读图完成下面小题。
A
A
3.解析:线速度的变化规律:纬度越高,线速度越小;越往南,线速度越小,说明纬度越高,南纬度数越高越靠南
;低纬度地区自转线速度:1447km/h ~ 1670km/h。
4解析:同一纬度,海拔越高,自转线速度越大,R点自转线速度小,海拔较低,可能是盆地。
航天发射基地区位条件评价
拓展补充
气象条件
纬度因素
地形因素
海陆位置
交通条件
安全因素
晴天多、阴雨天少,风速小,湿度低,有利于发射和跟踪
纬度低,自转线速度大,可以节省燃料和成本
地形平坦开阔,有利于跟踪观测
大陆内部气象条件好,隐蔽性强,人烟稀少,安全性强;海上人类活动少,安全性强
内外交通便利,有利于大宗物资运输
出于国防安全考虑,有的建在山区、沙漠地区,有的建在地广人稀处
发射时间 ①发射时间:在一天中一般选择在晴朗无云的夜晚,主要是便于定位和跟踪观测;
②我国发射时间:主要选择在北半球冬季,便于航天测控网对飞船的监控、管理、回收。我国有多艘“远望号”监测船在南半球纬度较高的海域,选择北半球冬季是为了避开南半球恶劣的海况
发射方向 一般与地球运动方向一致,向东发射可充分利用地球自转线速度的作用,节约能源
航天器返回基地的选址条件 ①地形平坦,视野开阔,便于搜救。②人烟稀少,利于疏散人群,保证安全。③气候干旱,晴朗天气,大气能见度高。④地质条件好。⑤无大河、湖泊,少森林的地区。
航天发射基地区位条件评价
拓展补充
我国航天器返回基地在内蒙古自治区中部地区
实战演练
5.阅读图文材料,完成下列各题。(14分)
材料一 2020年7月23日12时41分,在海南文昌航天发射场,长征五号遥四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器送往太空。天问奔火,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。卫星发射窗口是允许运载火箭发射的时间范围,其宽窄受发射地的气象气候条件影响,文昌发射基地的发射窗口很窄。图1示意文昌航天发射场位置。
(1)从气象气候条件方面,分析文昌航天发射场发射窗口窄的原因。(8分)
①文昌多雷电、强降雨天气;②沿海湿度大,云雾多,能见度较低;③地处我国东南沿海,夏季风影响时间长,雨季长;④容易受台风等灾害影响。
实战演练
5.阅读图文材料,完成下列各题。(14分)
材料二 北京时间2021年6月3日0时17分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将风云四号02星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,为7月1日建党100周年庆典活动提供服务保障。图2为西昌卫星发射中心位置及周边地区等高线示意图。
(2)从位置和地形的角度,分析西昌卫星发射中心建立的有利条件。(6分)
①纬度较低,海拔较高,自转线速度大,有利于发射;②地处川西山区,隐蔽性强;③发射中心位于山谷之中,地势平坦,利于基地建设。
(二)地球自转的地理意义
基础梳理
1.地转偏向力
S
N
0°
图例
原运动方向
偏转的方向
Tips:只改变水平运动物体的运动方向,不影响其速度。
在北半球向右偏转;在南半球向左偏转;在赤道上没有偏转;纬度越高偏转越显著。
记作:南左北右赤不偏,纬度越高越显著。
地球自转使地球表面的物体在沿水平方向运动时,其运动方向发生一定的偏转:我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力,称为地转偏向力。
四指并拢,掌心朝向自己,指向物体运动方向,大拇指自然张开的方向就是物体受地转偏向力作用偏转的方向。(纬度越高,张开角度越大)
S
N
0°
图例
原运动方向
偏转的方向
(二)地球自转的地理意义
方法技巧三:地转偏向力的判读
重点突破
(二)地球自转的地理意义
地转偏向力的应用
重点突破
河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响,北半球河流冲蚀右岸,在左岸淤积,故港口、防洪堤坝一般建于右岸,聚落、挖沙场宜选在左岸。
影响风向。气旋北半球逆时针流动,南半球顺时针流动;反气旋北半球顺时针流动,南半球逆时针流动。
影响洋流流向。东北信风形成北赤道暖流;中纬西南风形成北太平洋暖流或北大西洋暖流;北印度洋冬季吹东北季风,海水向西流,呈逆时针方向流动;夏季吹西南季风,海水向东流,呈顺时针方向流动。
(二)地球自转的地理意义
地转偏向力的应用
重点突破
铁轨轨道的磨损。如京广线上的火车自北京向广州急驶时,受北半球向右偏的地转偏向力的影响,西侧铁轨更易受磨损
地转偏向力只在物体相对于地面有运动时才产生,它只能改变水平运动物体运动的方向,不能改变物体运动的速率,下图表示四条不同的河流。读图,完成6~7题。
6.如果在图中的a、b、c、d四河中顺流放木排,假设水文、地质条件相同,木排向河流右岸偏移最严重的河流是
A.a B.b C.c D.d
A
实战演练
22
地转偏向力只在物体相对于地面有运动时才产生,它只能改变水平运动物体运动的方向,不能改变物体运动的速率,下图表示四条不同的河流。读图,完成6~7题。
7.在b河中逆水行船,仅从节省动力角度考虑,船的航线应选在
A.靠近河流中心航行 B.靠向逆水的右岸航行
C.航道最深处航行 D.靠向顺水的右岸航行
B
实战演练
23
晨线
昏线
昏线:自西向东,由昼半球到夜半球的分界线,昏线上正值日落
晨线:自西向东,由夜半球到昼半球的分界线,晨线上正值日出
(二)地球自转的地理意义
基础梳理
2.昼夜交替
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧四:晨昏线的判读
侧视
北极俯视
南极俯视
晨线
晨线
昏线
晨线
昏线
B
A
A
B
自转法 顺着地球的自转方向,由夜进入昼的为晨线,由昼进入夜的为昏线
时间法 赤道上地方时为6时的是晨线,为18时的是昏线
方位法 东昼晨,西昼昏;东夜昏,西夜晨。
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧四:晨昏线的判读
(1)直线型
(2)弧线型:
(二)地球自转的地理意义
重点突破
晨昏线的特点
①形状:晨昏线是一个平分地球的大圆;
②与赤道关系:晨昏线永远平分赤道;
③与太阳光线的角度关系:晨昏线所在平面与太阳光线垂直;
④与太阳高度、地方时的关系:
晨线上各点为当地日出点,昏线上各点为当地日落点,晨昏线各地的太阳高度角为0°。
⑤运动特征:
移动方向和速度:自东向西(与地球自转方向相反),速度为15°/小时。
⑥晨昏线与经线圈、地轴角度关系
春分或秋分
夏至
冬至
晨昏线与经线圈(地轴)的夹角年变化范围为0°—23°26′,晨昏圈与地轴的夹角与直射点的纬度数相同(∠a=∠β);二分日时晨昏线与经线圈重合;二至日时晨昏线与经线圈相切。
晨昏线的特点
(二)地球自转的地理意义
重点突破
(二)地球自转的地理意义
重点突破
晨昏线的应用
(1)确定地球的自转方向
晨昏线昼夜半球的相对位置,确定地球的东西方向,根据北逆南顺确定南北半球。
(2)确定地方时
赤道与晨线的交点经线地方时是当地6时;赤道与昏线的交点经线地方时是当地的18时;
某地的日出时间=该地所在纬线与晨线交点的地方时日落时间=该地所在纬线与昏线交点的地方时;
0:00
12:00
18:00
6:00
(二)地球自转的地理意义
重点突破
晨昏线的应用
(3)确定日期和节气
晨昏线昼夜春秋分日:晨昏线与经线重合(晨昏线过极点)。
二至日:晨昏线在其余日子与经线斜交,冬夏至交角最大且与极圈相切。
(4)确定确定太阳直射点位置
某地的纬度坐标:与晨昏线相切的纬度数+太阳直射点的纬度数=90°;晨昏线与地轴夹角的度数=太阳直射点的纬度。
经度坐标:昼半球中央经线(太阳直射点所在的经线)
(二)地球自转的地理意义
重点突破
晨昏线的应用
(3)确定日期和季节
晨昏线与经线重合:二分日
晨昏线与南北极圈相切:二至日
北极及其附近极昼:太阳直射点位于北半球(3月21日至9月23日)
南极及其附近极昼:太阳直射点位于南半球(9月23日至次年3月21日)
冬至12月22,冬季
夏至6月22,夏季
春分3月21, 秋分9月23
(二)地球自转的地理意义
重点突破
晨昏线的应用
(4)确定昼夜长短
(二)地球自转的地理意义
重点突破
晨昏线的应用
(5)确定太阳直射点的位置
45°E
切点纬度70°N
方法
纬度的确定
经度的确定
①直射点的纬度与切点(晨昏线与纬线)的纬度互余
②直射点的纬度=晨昏线平面与地轴的夹角
①地方时12:00所在经线的经度
②昼半球的中央经线
8.左图中,阴影表示黑夜。
弧线AC表示___线,BC表示___线。(填“晨”或“昏”)
a.晨线与赤道交点所在经线的地方时是______。
b.昏线与赤道交点所在经线的地方时是______。
c.昼半球中央经线的地方时是______。
d.夜半球中央经线的地方时是______
③此时为 ____ (节气),直射点坐标
昏
晨
6时
18时
12时
0时
夏至
(23°26′N,45°W)
实战演练
(二)地球自转的地理意义
基础梳理
3.产生时差 · 地方时
同纬度地区的不同地点见到日出的时刻有早晚:相对偏东的地区先看到日出。
这种因经度不同而出现的不同时刻,称之为地方时。
偏东地区的地方时时间数值大于偏西地区(东早西晚/东大西小)。
地方时规律:
① 经度每隔15°,地方时相差1小时;经度每隔1°,地方时相差4分钟;
② 同线相等:经度相同的地方,地方时相同;
③ 同一日期范围内,地方时数值越大,位置越靠东。(即:东早西晚——先看到日出,时刻较早。)
(二)地球自转的地理意义
基础梳理
3.产生时差 · 区时
区时:每个时区中央经线的地方时即该时区的区时(中央经线经度=时区数×15)。相邻两个时区的区时相差1小时,每向东跨1个时区,时间加1小时;每向西跨1个时区,时间减1小时。
一是画轴;二是定时;三是定向;四是定差;五是定值。例:已知120°E现在是16:00,求30°E的地方时。
①画轴:
0°
180°
180°
②定时:确定计算时可作为条件用的已知地方时
120°E
30°E
③定向:确定两地的相对东西方向并描点
120°E的地方时是16:00
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧五:时间的计算 · 地方时
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧五:时间的计算 · 地方时
一是画轴;二是定时;三是定向;四是定差;五是定值。例:已知120°E现在是16:00,求30°E的地方时。
①画轴:
0°
180°
180°
120°E
30°E
④定差:确定所求点与已知点的经度差。经度差ⅹ时间在求出时间差(求差时:遵循“同减异加”的原则)
同经度范围用减法,经度差为:120°-30°=90°,90°*4min=6h
⑤定值:确定所求点的地方时。(定值时:遵循“东加西减”的原则)
所求地在已知地的西侧用减法,地方时为:16:00-6h=10:00,
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧五:时间的计算 · 时区与区时
已知经度,求时区数;
时区数=该地经度/15°
注:余数<7.5,直接舍去,商不变;
余数>7.5,商+1;
东经——东时区,西经——西时区
区时的计算步骤与地方时计算一致:一是画轴;二是定时;三是定向;四是定差;五是定值。
例:已知东八区现在是16:00,求东二区的地方时。
实战演练
我国某企业在伊斯兰堡(33.7°N,73.1°E)、利雅得(24.6°N,46.7°E)、东京(35.7°N,139.8°E)、悉尼(33.9°S,151.2°E)、底特律(42.4°N,83.0°W)和圣保罗(23.95°S,46.64°W)等城市设有分支机构。据此完成下题据此,完成下题。
9.该企业于北京时间2020年4月1日8时召开电话会议,其在圣保罗分支机构的人员参加会议的当地时间为( )
A.2020年4月1日19时 B.2020年4月1日8时
C.2020年3月31日21时 D.2020年3月31日19时
C
40
实战演练
我国某企业在伊斯兰堡(33.7°N,73.1°E)、利雅得(24.6°N,46.7°E)、东京(35.7°N,139.8°E)、悉尼(33.9°S,151.2°E)、底特律(42.4°N,83.0°W)和圣保罗(23.95°S,46.64°W)等城市设有分支机构。据此完成下题据此,完成下题。
10.假定总部和各海外分支机构的办公时间均为当地时间9时至17时,并计划召开1小时电话会议。为了保证总部和至少4个海外分支机构的人员能在办公时间参加会议,会议的时间应为北京时间( )
A.8~9时 B.14~15时
C.15~16时 D.20~21时
B
41
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧五:时间的计算 · 与飞行有关
若有一架飞机某日某时从A地起飞,经过m小时飞行,降落在B地,求飞机降落时B地的时间。可以用两种公式计算:
方法①:降落时B地时间=起飞时A地时间±时差+行程时间(m)。
方法②:降落时B地时间=起飞时A地时间+行程时间(m)±时差。
注:“±”选取原则,B在A东侧时取“+”,B在A西侧时取“-”(东加西减)。
实战演练
2023年2月6日,土耳其南部发生强烈地震,余震不断,灾情严重,北京时间2月7日22时许,中国救援队从北京出发飞赴地震灾区,于当地时间(东三区区时)2月8日4时30分抵达阿达纳市。图示意2023年2月6~8日土耳其部分地区地震震中位置。据此完成下面小题。
11. 中国救援队所乘航班从北京到阿达纳市的飞行时间约为( )
A. 6小时 B. 11小时
C. 13小时 D. 16小时
B
2024/12/5
43
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧五:时间的计算 · 特殊的时间
(二)地球自转的地理意义
重点突破
日界线
自然日界线 人为日界线
经线 地方时为0时的经线 国际日界线(近180°经线)
日期分割
特点 0时所在经线不断在变,
该线在地球表面自东向西移动 该线在地球上的位置不变
(二)地球自转的地理意义
重点突破
方法技巧六:新旧一天范围的确定
(1)确定日期范围:
①新的一天范围是从0时所在经线向东到180°经线。
②旧的一天范围是从0时所在经线向西到180°经线。
(2)计算日期比值:
①新的一天占全球面积的比值=X/24。
②旧的一天占全球面积的比值=1-X/24。
③新旧两天范围的比值=X/(24-X)。
特别提醒:180°经线是X点,新一天的范围就占X个时区。
实战演练
北京时间2020年11月24日4:30,“嫦娥五号”月球探测器在海南文昌发射升空。据此完成下题。
12.莫斯科(55°N,38°E) 华人收看现场发射实况的当地地方时是
A.24日9:58 B.23日23:02
C.24日23:02 D.23日9:58
13.“嫦娥五号”发射升空时,与北京属于同一日期的地区约占全球面积的
A.四分之一 B.四分之三
C.二分之一 D.三分之一
D
B
第12题,北京时间为2020年11月24日4:30,莫斯科(55°N,38°E)与北京时间(120°E)所在经度的经度差为82°,时间相差5小时28分,莫斯科在北京西侧,因此此时莫斯科当地地方时为23日23:02,B正确。
第13题,此时为北京时间2020年11月24日4:30,0时所在经线为52.5°E,所以与北京属于同一日期的地区约占全球面积的(180°-52.5°)/360°≈1/3。D正确。
47
地球的自转
01
地球的公转
02
地球的公转——总体框架
(一)地球公转的基本特征
基础梳理
1.公转方向
侧视图:自西向东
俯视图:从北极上空看,逆时针方向;
从南极上空看,顺时针方向
2.轨道
地球公转的轨迹叫作公转轨道,它是近似正圆的椭圆轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上,近日点为1月初(图中B点),远日点为7月初(图中A点)。
3.周期:365日6时9分10秒,叫恒星年。
4.速度:近日点最快;远日点最慢。(简称一近快,七远慢)
①看太阳直射点的位置:先连接太阳光线与地心,找太阳直射点判断二至日;再结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。(先左右两图,后上下两图)
冬至日
夏至日
秋分日
春分日
②看是近日点还是远日点:近日点为1月初,接近冬至日;远日点为7月初,接近夏至日。
③看地轴的指向:“左倾左冬,右倾右冬”,即地轴向左倾斜,左面为冬至,向右倾斜,右面为冬至。
方法技巧一:地球公转示意图判读
重点突破
(一)地球公转的基本特征
1.地球在公转轨道上运动所用时间最多的一段是( )
A.甲→乙 B.乙→丙 C.丙→丁 D.丁→甲
2.2022年2月1日,中国传统节日“春节”时,地球在公转轨道的位置距甲、乙、丙、丁四点最近的是( )
A.甲点 B.乙点 C.丙点 D.丁点
下图所示是“地球公转的轨道图”,图中甲、乙、丙、丁四点将轨道均分成四等份。读图,完成下列题目。
C
B
实战演练
第1题,地球位于远日点时公转速度最慢,位于近日点时公转速度最快,读图可知,当地球位于P点时,地球位于近日点,地球在公转轨道上的丙—丁时段,地球位于远日点附近,地球公转速度慢,所用时间最多,故C正确。
第2题,由图可知,当地球位于P点时,地球位于近日点,时间是1月初,由地球公转方向可知,2月1日地球在公转轨道的位置距乙点最近,故B正确。
52
地球公转轨道面
(黄道平面)
黄赤交角
地轴
北极星
北极
南极
▷ 黄赤交角示意图
北极
23.5°
66˚34’
一轴:
两面:
三角度:
地轴
黄道面和赤道面
①黄赤交角23°26′;
②地轴与黄道面的夹角为66°34′;
③地轴与赤道面的夹角为90°。
黄赤交角=回归线的度数。
黄赤交角与极圈度数互余。
(二)黄赤交角
基础梳理
(二)黄赤交角
基础梳理
①极昼极夜范围变大;②热带、寒带变大,温带变小;③直射点移动速度变快;④冬夏季昼夜长短变化幅度变大;⑤冬夏季正午太阳高度差变大。
假如黄赤交角增大
黄赤交角的影响 · 五带四季
(二)黄赤交角
黄赤交角的影响 · 太阳直射点的移动
基础梳理
太阳直射点在南、北纬23°26′之间的往返运动,称为太阳直射点的回归运动 ,周期为365日5时48分46秒,叫回归年
黄赤交角的影响:黄道平面与赤道平面的夹角,目前是23°26′。
注意:黄赤交角的度数=南、北回归线的度=90°-极圈的度数,决定了太阳直射点的移动范围,直射点的南界和北界分别是南北回归线。
太阳直射点的移动导致了昼夜长短的变化和正午太阳高度的变化。
(二)黄赤交角
黄赤交角的影响 · 太阳直射点的移动
基础梳理
(1)年内太阳直射次数:
回归线间,一年内直射两次
回归线上,一年内直射一次
回归线外, 太阳不直射
(2)太阳直射点位置:
春分至秋分,太阳直射点在北半球;(夏半年)
秋分至次年春分,太阳直射点在南半球;(冬半年)
黄赤交角的影响:黄道平面与赤道平面的夹角,目前是23°26′。
注意:黄赤交角的度数=南、北回归线的度=90°-极圈的度数,决定了太阳直射点的移动范围,直射点的南界和北界分别是南北回归线。
太阳直射点的移动导致了昼夜长短的变化和正午太阳高度的变化。
(二)黄赤交角
方法技巧二:太阳直射点纬度位置的判断
重点突破
(1)根据时间(节气)判断太阳直射点纬度位置和移动方向的方法
日期 太阳直射
点位置 太阳直射点移动方向
春分日
(3月21日前后) 赤道 向北
夏至日
(6月22日前后) 北回归线 向南
秋分日
(9月23日前后) 赤道 向南
冬至日
(12月22日前后) 南回归线 向北
(二)黄赤交角
重点突破
方法技巧二:太阳直射点纬度位置的判断
(2)根据日期估算太阳直射点的纬度位置
①判断已知日期与二分二至日中某一天间隔的天数;
②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。
注意:太阳直射点一年(365天)移动了约23.5°×4=94°,则每天移动约为94°/365=1°/4天。
(3)根据晨昏线判断太阳直射点纬度位置的方法
直射点的纬度=90°-出现极昼的最大范围(最低)的纬度=晨昏线与地轴的夹角
如:右图中北极圈以北地区出现极昼,故直射点纬度为23°26′N
(二)黄赤交角
重点突破
方法技巧二:太阳直射点纬度位置的判断
(4)根据对称原则确定太阳直射点的纬度位置
关于两至日对称的两日期,太阳直射点位于同一纬度;
关于两分日对称的两日期,太阳直射不同半球的同一纬度。
特别提醒:
太阳直射点回归运动过程与太阳有关地理现象时间上具有对称性.
①昼夜长短相等日期;
②极昼极夜现象开始与结束日期;
③某一与太阳有关的地理现象再次出现。
技巧:北半球的,关于夏至日(6月22日)对称;南半球的,关于12月22日对称。以此推导第二个日期。
应用:
关于夏至日和冬至日对称两点——日出日落方位、昼夜长短情况、正午太阳高度角等相同,昼夜长短变化情况相反;
关于春分或秋分对称两点——同一地点昼夜长短相反,日出日落方位不同;
(二)黄赤交角
重点突破
方法技巧二:太阳直射点半球位置的判断
根据晨昏线、昼夜分布判定直射点的半球位置:
①根据极昼极夜的分布判读
北半球北极圈内出现极昼现象时,太阳直射点位于北半球;
北半球北极圈内出现极夜现象时,太阳直射点位于南半球;
全球无极昼、极夜现象时,太阳直射点位于赤道。
(二)黄赤交角
重点突破
方法技巧二:太阳直射点半球位置的判断
根据晨昏线、昼夜分布判定直射点的半球位置:
②根据昼夜长短的分布判读
北半球昼长夜短时,太阳直射点位于北半球;北半球昼短夜长时,太阳直射点位于南半球;全球昼夜平分时,太阳直射点位于赤道。
(二)黄赤交角
重点突破
方法技巧二:太阳直射点半球位置的判断
根据晨昏线、昼夜分布判定直射点的半球位置:
③根据晨昏线与经线的斜交关系
太阳直射在南半球
太阳直射在北半球
实战演练
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(见图2),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……据此完成下面小题。
3.10月23日之后,正午太阳光重新照进高三(2)班教室时间约为
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
C
(三)地球公转的地理意义
1.昼夜长短的变化
基础梳理
时间 变化特点 特殊日期
北半球夏半年(春分日至秋分日) 北半球各纬度昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短 北半球夏至,北半球各地昼长达一年中最大值,北极圈及其以内出现极昼现象
(三)地球公转的地理意义
1.昼夜长短的变化
基础梳理
时间 变化特点 特殊日期
北半球冬半年(秋分日至次年春分日) 北半球各纬度昼短夜长,纬度越高,昼越短,夜越长 北半球冬至,北半球各地夜长达一年中最大值,北极圈及其以内出现极夜现象
(三)地球公转的地理意义
重点突破
昼夜长短变化规律
(1)对称规律:同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长);南北半球同纬度昼夜长短相反。
(2)递增规律:太阳直射点所在半球,昼长夜短,纬度越高,昼越长。
(3)变幅规律:赤道全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大,纬度越低,变化幅度越小。
(4)极昼、极夜规律:极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳知识点的纬度。纬度越高,极昼(极夜)的出现的天数越多。
(三)地球公转的地理意义
重点突破
方法技巧三:昼夜长短的判断方法——“三看”
(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)昼夜长短状况——看“位置”。
①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。如下图所示:
归纳一:
点北北昼长,点南南昼长:直射点在北半球,北半球昼长夜短;直射点在南半球,南半球昼长夜短;直射点在赤道,全球昼夜平分。
(三)地球公转的地理意义
重点突破
方法技巧三:昼夜长短的判断方法——“三看”
(3)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;纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如下图所示:
归纳二:
北移北昼长,南移南昼长:
太阳直射点向北移动,北半球昼长渐长;太阳直射点向南移动,南半球昼长渐长。
实战演练
下图表示“甲乙丙丁四个不同地点一年中昼夜长短的变化情况(图中阴影部分表示黑夜)。据此完成下面小题。
4.四个地点中,位于南半球的地点是( )A.甲地 B.乙地
C.丙地 D.丁地5.四个地点的纬线按顺序按由北到南排列,依次是( )A.甲乙丙丁 B.丁甲丙乙
C.乙甲丁丙 D.丙丁甲乙
B
D
4.B 5.D
【解析】4.冬至日,南半球各地昼长夜短,四个地点中,只有乙地冬至日昼长夜短,故乙地位于南半球,B正确;甲地全年昼夜平分,位于赤道上,A错误;丙地冬至日出现极夜,夏至日出现极昼,位于北极地区附近,C错误;丁地冬至日昼短夜长,位于北半球,D错误。故选B。
5.据图可知,甲地全年昼夜平分,可判断甲地位于赤道,丙地冬至日出现极夜,夏至日出现极昼,说明丙地位于北极地区,乙地冬至日昼长夜短,说明乙地位于南半球,丁地冬至日昼短夜长,但没有出现极夜,说明丁地位于北半球非极地地区,故四个地点按由北到南排列依次是丙丁甲乙,D正确,ABC错误。故选D。
(三)地球公转的地理意义
重点突破
方法技巧四:昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧计算:昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落地方时计算(如下图)
昼长= (日落时刻-12)×2
= (12-日出时刻)×2
= 日落时刻—日出时刻
夜长=日出时间×2=(24-日落时间)×2
据此公式也可以计算日出、日落时间。
日出越早,则日落越迟,昼长越长 ;反之,昼长越短。
特别提醒:日出、日落时间可以同为区时,也可同为地方时
日出早于地方时6:00,日落地方时晚于18:00,昼长夜短,与直射点同一半球;
日出晚于地方时6:00,日落地方时早于18:00,昼短夜长,与直射点不在同一半球。
实战演练
下图示意某日北京时间5时55分某游客在我国南部沿海某地(110°E,22°N)拍摄到的日出景观。据此完成下面小题。
6.该地该日的昼长为( )
A.13小时30分钟
B.14小时30分
C.11小时30分钟
D.12小时
7.该日最可能是( )
A.3月12日 B.6月2日
C.9月12日 D.12月2日
A
B
6.A 7.B
【解析】6.日出时间是北京时间(120°E经线的地方时)5时55分。该地的地理坐标为(110°E,22°N),位于120°E经线的西侧,经度相差10°,即地方时相差40分,可知日出的当地时间是5时15分。当地上午时长为6小时45分,昼长为13小时30分钟,A正确,BCD错误,故选A。
7.该地位于我国南部沿海,位于北半球。由上题分析可知,该地该日的昼长长于12小时,说明太阳直射北半球,应在3月21日~9月23日之间。我国南部沿海纬度较低,昼夜长短年变化幅度较小,而该日昼长较长,说明太阳直射点接近北回归线,即日期接近6月22日,四个选项中只有6月2日比较符合题意,B正确,ACD错误,故选B。
(三)地球公转的地理意义
2.正午太阳高度的变化 · 基本概念
基础梳理
太阳高度角:对于地球上的某个地点,太阳光的入射方向与该地点所在的地平面的夹角。
正午太阳高度角:某地正午12:00时太阳光线与地平面的夹角,是一天中最大的太阳高度角。用H表示。
一天中太阳高度的最大值
太阳高度角的变化规律:
一天之中,随着太阳东升西落,太阳高度也在不断地变化,日出日落时太阳高度为零度,正午时太阳高度达到一天中最大值。上午太阳高度在增大,下午太阳高度在减小。
(三)地球公转的地理意义
2.正午太阳高度的变化 · 计算
基础梳理
H
δ
φ
(1)公式:
H=90°—纬度差
纬度差=丨φ ± δ丨
(2)含义
① H :所求地的正午太阳高度。
② φ :所求地的地理纬度;
③ δ :直射点的地理纬度。
④± :纬度差遵循“同减异加”
子夜(0点)太阳高度计算公式:
子夜太阳高度=本地纬度-(90°-太阳直射点纬度)
0点太阳高度+正午太阳高度=极点太阳高度×2
推论:极昼的最大太阳高度角为正午,最小太阳高度角为午夜(0时)。两者相差为(90°-当地纬度)*2,是一个固定值。
(三)地球公转的地理意义
重点突破
①从太阳直射点所在纬度线分别向南北两侧递减;距直射点越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。(近大远小)
正午太阳高度角的纬度分布规律
②同一纬线上正午太阳高度相同,(即:同线相等);
③同一日期,据太阳直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。(即:同距相等)
因此考试时推算直射点与已知地点的位置关系变化即可知道正午太阳高度角的大小及其变化规律。
(三)地球公转的地理意义
正午太阳高度角的季节分布规律
北半球节气 达最大值的地区 达最小值地区
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
太阳直射点向哪个半球移动,距直射点越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。(来增去减)
重点突破
(三)地球公转的地理意义
方法技巧五:正午太阳高度的分布、变化特点的判断
重点突破
春分3.21
夏至6.22
秋分9.23
次年春分
A
B
(1)分布看“远近”—近大远小
距离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度约为大;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,该地正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地而去时,该地正午太阳高度逐渐减小。
(3)位置看“数值”—90°/0°的出现。
(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。
实战演练
北京时间2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心(41°N,100°E)点火发射,并于30日05时42分与中国空间站核心舱成功对接,顺利将我国航天员顺利送入距离地表约400km的中国空间站。预计2023年6月初,航天员安全返回地球。
8. 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
D
8.正午太阳高度角为90°—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的以北,则两地与太阳直射点的距离变化始终一致,则两地正午太阳高度角的变化始终一致,保持不变,两地正午太阳高度角的变化始终为两地纬度之差。故选D。
(三)地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
重点突破
(1)确定地方时和日影
当某地太阳高度达一天中的最大值时,地方时是12时,此时日影最短。(太阳位于正北、正南)
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
(三)地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
重点突破
(2)房屋遮阳、采光问题
①正午房屋内阳光照射面积大小的判断
正午太阳高度越大,房屋内接受的光照面积越小;反之则越大;
②遮阳、采光实际应用
A、房屋朝向
房屋朝向与正午太阳所在方位有关。为了获得充足的太阳光照,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。
B、房前栽树(我国北方地区):在房前栽种落叶阔叶林
树种原因:夏季正午太阳位于南方,树叶茂盛可以遮阳;
冬季树木落叶,不影响采光。
(三)地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
重点突破
(3)确定楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照到,北回归线以北地区建楼房时,L≧h*cotH (L为两楼间最短距离,H为冬至日当地正午太阳高度)。
如右图所示
一般来说,纬度较低的地区,楼距较小;纬度较高的地区,楼距较大。
(三)地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
重点突破
(4)确定太阳能热水器的安装角度
集热板与地面之间的夹角(a)和当天正午太阳高度(H)互余,如下图,a+H=90°时效果最佳,a=90°—H=纬度差。
规律:阳坡温度较高,阴坡温度较低;
分布规律:
北半球中高纬度地区南坡为阳坡,北坡为阴坡;
南半球中高纬度地区北坡为阳坡,南坡为阴坡。
(5)判断山地自然带在阳坡和阴坡的分布高度
实战演练
图为江苏南京(32°N,119°E)某中学的胡老师于北京时间11月25日16:09拍摄的一张照片。据此完成9~11题。
9.该学校当日的正午太阳高度接近
A.34° B.40°
C.50° D.55°
10.照片中教学楼的朝向为
A.东南 B.正南
C.西南 D.西北
11.若条件允许,胡老师能再次拍摄到同样效果的照片的日期大概在
A.12月22日 B.1月18日
C.2月25日 D.4月17日
B
A
B
9.太阳直射点平均每4天移动约1个纬度,12月22日前后(冬至日)太阳直射点位于23.5°S,则11月25日太阳直射点大约位于17°S,由此计算,南京11月25日的正午太阳高度=90°-(17°+32°)=41°,故选B。
10.北京时间(120°E的地方时)16:09时,南京的地方时为16:05,此时太阳位于西南方,据图判断,此时太阳方位与教学楼走向一致,因此教学楼为东北—西南走向,朝向东南。故选A。
11.当日期关于冬至日对称时,同纬度地区太阳方位和昼夜长短情况一致。11月25日至12月22日前后(冬至日)约27天,而12月22日前后至1月18日也是27天,这两天的昼夜长短和日出、日落状况大体一致,故选B。
(三)地球公转的地理意义
3.五带四季
基础梳理
(1)天文四季的形成的原因:昼夜长短和正午太阳高度的季节变化,导致太阳辐射随季节有规律的变化。
(2)天文四季的划分:
春季:过渡季节(3、4、5月)
夏季:一年内白昼最长,太阳高度最高(6、7、8月)
秋季:过渡季节(9、10、11月)
冬季:一年内白昼最、太阳高度最低(12、1、2月)
(三)地球公转的地理意义
3.五带四季
基础梳理
由于黄赤交角的存在,导致太阳直射点在南北回归线之间移动,造成各纬度存在热量差异,形成五带。
有太阳直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
有极昼极夜
无极昼极夜
也无直射
热带
北温带
北寒带
南温带
南寒带
(三)地球公转的地理意义
拓展补充
太阳周日视运动 · 日出、日落方位
直射点位置 日出方位 日落方位 昼夜长短
北半球 除极昼极夜地区外 东北 西北 北半球昼长夜短
南半球昼短夜长
极昼地区 北极点 不升不落
除北极点外 正北 正北
赤道 正东 正西 昼夜等长
南半球 除极昼极夜地区外 东南 西南 北半球昼短夜长
南半球昼长夜短
极昼地区 南极点 不升不落
除南极点外 正南 正南
记作:点北北升落,点南南升落
(三)地球公转的地理意义
拓展补充
太阳周日视运动 · 正午时太阳方位
全球各地的正午太阳位置规律
始终在正北
始终在正南
时南时北
(三)地球公转的地理意义
拓展补充
太阳周日视运动 · 运动轨迹
①确定直射点所在半球,得出日出、日落方位:点北北升落,点南南升落(没有极昼极夜区);点赤东升西落。
② 判断正午12点的直射点是位于已知地区的正南还是正北:正午太阳直射点与正午太阳方位是一致的。
③【“三点定轨迹”】 确定三点(日出、日落、正午)后绘制轨迹。
(三)地球公转的地理意义
拓展补充
太阳周日视运动 · 运动轨迹
直射点以北地区
东北→正北→西北
直射点以南地区
东北→正东→东南→正南→西南→正西→西北
N
W
E
S
N
W
E
S
【如:北半球夏半年“三点定轨迹”】 确定三点(日出、日落、正午)后绘制轨迹。
日出杆影
1
2
日落杆影
正午杆影
3
注意:
杆影方向与太阳方位相反
北半球夏半年直射点以北地区杆影图
西
东
日出杆影
1
2
日落杆影
正午杆影
3
西
东
北半球夏半年直射点以南地区杆影图
(三)地球公转的地理意义
拓展补充
太阳周日视运动 · 运动轨迹与影子
实战演练
非洲冰鼠是啮齿类食草动物,夜伏昼出,不冬眠,不囤积食物,常通过晒太阳或蜷缩等方式应对寒冷。在非润南部某山地(29°33`S,29°14`E)海拔2800米处的缓坡上,某科研团队对非洲冰鼠群体的活动规律进行观测。下图示意连续几日观测的平均结果。据此完成下面小题。据此完成下题。
12.北京时间15:00左右,非洲冰鼠冬季晒太阳的地点最可能位于该山地的( )
A. 东北坡 B. 西北坡
C. 东南坡 D. 西南坡
A
12.材料信息表明,当地经度为33`S,29°14`E,北京时间15:00时,当地地方时约为9时。当地冬季时太阳直射点在北半球,当地太阳从东北升起,正午时太阳位于当地正北,上午时间太阳均在东北方,9时时东北坡为向阳坡,因此非洲冰鼠冬季晒太阳地点最可能位于该山地的东北坡,A符合题意,排除BCD。故选A。
未来无法预测,
过去不可改变,
当下正好追梦。
——郑钦文
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