内容正文:
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第5讲
地球公转的意义
[备考导航]
1.昼夜长短的变化规律。
考点呈现
2.正午太阳高
度的变化规律。3.正午太阳高度的应用
4.四季与五带的划分。
黄赤交角)→直射点的移动)→正午太阳
高度变化)→现实应用)
地球运动)
知识线索
→昼夜长短变化、正午太阳高度变化)
→影响气候变化)→四季和五带划分)
素养解读
1.区域认知:能结合区域位置,认知区
域的季节变化特点。
2.综合思维:分析光照图,理解正午太
阳高度的变化规律。
3.地理实践力:观察生活中的影子变化
楼间距、太阳能热水器安装等,分析其
与正午太阳高度变化的关系。
课前自主学习
一、地球公转的基本特征
1. 方向:自西向东
(1)北极上空俯视:逆时针方向绕转
(2)南极上空俯视:顺时针方向绕转
2. 周期:365日6时9分10秒,称为1恒星年。
3. 轨道与速度
7月初
1月初
公转速度最慢
#公转速度最快
太阳直射北半球
太阳 点太阳直射南半球
北半球夏季
北半球冬季
从地球北极上空看公转方向
[易误辨析]
夏至日与远日点重合,冬至日与近日点重合,这种说法对吗?
提示不对。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。
二、太阳直射点的回归运动
1. 黄赤交角的概念及大小:A黄道平面同B赤道平面的交角。目前是23^*26
。
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北极星,
B平面
比极66*34
A平面
2326'
南极
2. 黄赤交角的影响:引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。具体如下
图所示:
夏至日(6月22日前后)
------23*26 N
秋分日(9月23日前后)
-
)0{
春分日(3月21日前后)
----2326s
冬至日(12月22日前后)
3. 太阳直射点回归运动的周期:365日5时48分46秒,叫作1回归年。
三、正午太阳高度角的变化
1. 纬度变化
进来
正午太阳高度
0{
正午太阳高度
-00
600
600
300
30
2326
2326
#090 6030
30 6000{
0
0{
回
回回
夏至日:正午太阳高度由北回归线向
南北两侧递减
从太阳直射点
所在伟度向南
春、秋分日:正午太阳高度由赤道向
北两递减
南北两侧递减
冬至日:正午太阳高度由南回归线向
南北两侧递减
2. 季节变化
节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
北回归线及其以北各纬度
南半球各伟度
冬至日
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
春、秋分
赤道
南北两极点
四、昼夜长短的变化
1. 赤道上:终年昼夜等长。
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2. 北半球昼夜长短的变化
图1
图2
图3
夏至日
春、秋分日
冬至日
时间
变化特点
重要节气
北半球
北半球各地昼长夜短,纬度越高,
图1中北半球各地昼长达刻一年
夏半年
昼越长,夜越短
中的最大值,北极圈及其以北地
区出现极昼现象
北半球
图3中北半球各地昼长达到一年
冬半年
北半球各地昼短夜长,纬度越高,
昼越短,夜越长
中的最小值,北极圈及其以北地
区出现极夜现象
春、秋
图2代表的时间是每年的3月21
分日
日或9月23日前后,全球各地昼
夜平分
3.南半球情况:与北半球情况相反。
[易误辨析] 太阳直射的地方,昼最长夜最短吗?
提示 不一定。例如,北半球各地只有夏至日这一天昼最长夜最短,南半球
各地冬至日这一天昼最长夜最短。
五、五带与四季的形成
1. 五带的形成
(1)成因:地表不同伟度地区一年中接受的太阳辐射能量不同。
(2划分:
有极昼极夜
.北寒_._
北极圈
无阳光直射
一1
北温带
----------------
北回归线
有阳光直射
-热带-
南温带
南回归线
无阳光直射
有极昼极夜
南寒带
南极圈
2. 四季的形成
(1)四季变化明显的地区-温带
获得太阳辐射能量的多少
季节
气温状况
夏季
正午太阳高度角大,白昼时间较长,所获太阳辐射能量多
气温较高
冬季 正午太阳高度角小,白昼时间较短,所获太阳辐射能量少
气温较低
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(2)四季更替不明显的地区-热带和寒带
①热带地区:正午太阳高度终年较大,全年气温较高。
②寒带地区:昼夜长短变化大,全年正午太阳高度很小,全年气温较低。
[易误辨析] 观察黄赤交角与南北回归线、南北极圈的度数有什么关系?若黄
赤交角变大,对五带的范围会有什么影响?
提示 黄赤交角等于南北回归线的度数,与南北极圈的度数互余。若黄赤交
角变大,热带的范围变大,寒带的范围变大,温带的范围变小。
课堂要点诠释
要点1
公转特征
1. 地球公转示意图的判读技巧
(1)公转方向的判读
①看南极上空还是北极上空。
②从南极上空看,公转方向为顺时针;从北极上空看,公转方向为逆时针。
(2)先判断“二至”再判断“二分”
①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。
②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,如上图中a位置。
③看太阳直射点的位置:连接太阳光线与地心,可以看出太阳直射点所在的
半球。确定了二至日后,结合地球公转的方向即可判断春分日和秋分日。
2. 黄赤交角的特点“一轴、两面、三个基本不变”
特点
含义
一轴
地轴(自转轴,垂直于赤道平面)
两面
黄道平面和赤道平面
三个基
本不变
在地球公转过程中,地轴的空间指向基本
不变,北极始终指向北极星附近
地球自转和公转的方向不变,总是自西向
东
黄赤交角的大小在一定时期内可以视为定
值
C考题例析
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例
(2023北京高考)某校开展“时空智能,因融至慧”跨学科主题学习
系列活动。结合2023年6月10日的文化和自然遗产日,同学们展示了有关二十
四节气的作品。下图是学生设计创作的网页截图。读图完成下面(1)~(2)题。
人数说节气人节气创意人我与节气
[2023年6月10日 种第5天
侯气与气候
民器与生艺南风扬。
文化与传大素。
(1)二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶,客观反映了(
~
①太阳活动 ②四季变化 ③降水总量
④物候现象
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
(2)据图推断(
A. 甲地种冬小麦正值梅雨时节
B. 可以通过遥感监测乙地涝灾
C. 正午太阳高度甲地比乙地大
D. 昼长周年变化甲地小于乙地
【解析】
第(1)题,二十四节气,它基本概括了一年中四季交替的准确时间
以及大自然中一些物候等自然现象发生的规律,故②④正确;太阳活动是太阳大
气层里一切活动现象的总称,主要有太阳黑子、耀斑、日耳和日冕瞬变事件等,
与二十四节气无关,①错误;二十四节气反映了物候、气候等多方面变化,如春
生、夏长、秋收、冬藏,以及日照、降雨、气温等的变化规律,但无法直接反映
降水总量,③错误。故②④正确,故选C。第(2)题,梅雨天气现象主要出现在我
国的江南区、长江中下游区、江淮区,甲地位于山西省,不是梅雨分布区,A错
误;通过对多种遥感数据进行处理,利用气象卫星丰富的观测信息,可以对灾区
受灾情况进行具体准确的分析,为灾情信息获取、救灾决策和灾害重建提供重要
支撑,B正确;甲地伟度高于乙地,且两地伟度都在北回归线以北,故正午太阳
高度角甲地小于乙地,C错误;纬度越高,昼长周年变化幅度越大(发生极昼地区
都是24小时),甲地纬度高于乙地,故甲地大于乙地,D错误。故选B。
【答案】(1)C(2B
对点练习
(2024广东高考)距今约3000年前的金沙遣址(3041N,104*01E)是古蜀国时
期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部,有一处九柱建筑基址,其9个
柱洞呈“田”字形分布。研究发现,这些柱洞分布具有一定的天文属性。图1为
九柱建筑的复原示意图;图2示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。
据此完成1~2题。
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图1
□
D
○杜洞及
D6 编号
□
-..-.....-----冬至日出方位
D5
D8
□三
□5
C
0
1m
D4
图2
1. 如果当时祭祀人员站在图2中的D5处,他在夏至日看到的日出方位位于
(
)
A. D5→D6连线方向
B. D6和D9之间
C. D5→D9连线方向
D. D8和D9之间
2. 已知3000年前的黄赤交角比现今大,与现在遗址地居民相比,则当时金
沙先民在(
A. 春分日看到日出时间更早
B. 夏至日经历更长的夜长
C. 秋分日看到日落时间更晚
D. 冬至日经历更短的昼长
【解析】第1题,根据图示信息可知,正北方向与D5→D6连线方向有27.17
。的夹角,冬至日日出方位位于D5→D8连线方向,该地位于北半球,冬至日日出
方位位于东南,则图中D5→D9连线方向大致为正东方向,该地位于北半球,夏
至日太阳直射点位于北半球,当地日出方向位于东北,应位于D6和D9之间,B
正确,ACD错误。故选B。第2题,黄赤交角变大后,冬至和夏至时的太阳直射
点的纬度变大,各地昼夜长短的年变化幅度增大,冬至日北半球各地昼更短、夜
更长,夏至日北半球各地昼更长、夜更短,B错误,D正确;春秋分太阳直射点
位于赤道,全球昼夜平分,该地日出日落时间不会变化,AC错误。故选D
【答案】1B2D
要点2
正午太阳高度变化规律
1. 正午太阳高度的计算方法
公式:H-90*一两点结度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点结度差的计算遵循“同减异
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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。如下图所示
-40N
I.....23*26'N
-10N
-0{
七
...-23“26'S
当太阳直射B点(10N时:
H-90*-AB纬度差-90*-(40*-10})-60
H =90*-BC结度差-90*-(10*+23*26)-56*34。
2. 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”:距离太阳直射点所在的结线越远,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”:直射点向本地所在结线移来,则正午太阳高度增大
移去则减小,如下图所示:
北回归线及其以北
1北回归线及其以北
正午太阳高度渐增 正午太阳高度渐减
北回归线
夏至日
赤道一
秋分日
春分日
南回归线
12月22日3月21日6月22日 9月23日 12月22日
前后
前后
前后
前后
前后
南回归线及其以南南回归线及其以南
正午太阳高度渐减 正午太阳高度渐增
正午太阳高度的周年变化规律
(3看区域位置,归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律
回我回
回归线之间日期
回归线上日期
①有太阳直射现象。
②正午太阳高度年变化幅度一a十23*26(a为
当地纬度)
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回
I我但
----000
日期
回归线与极圈之间
①无太阳直射,无极昼、极夜现象。
②正午太阳高度年变化幅度三46*52
田十框
--900
日期
极圈与极点之间
①有极昼、极夜现象。
②正午太阳高度年变化幅度-113*26一go
为当地伟度)
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最大值时,就是一天的正午时刻,此时当地的地方
时是12时。
(2)判断所在地区的伟度
当太阳直射点位置一定时,如果知道当地的正午太阳高度,就可以根据“某
地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地
的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,
各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋多朝南。
②南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋多朝北。
(4)判断日影长短及方向
①太阳直射点上,物体的影子缩短为0
②太阳高度越大,日影越短,正午是一天中日影最短的时刻。
③日影永远朝向背离太阳的方向。
太阳C
影子长度
影子长度
(5)计算楼间距、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,两楼之间的最
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短距离L=hcotH(H:冬至日正午太阳高度)。
-北
H
(6)计算太阳能热水器的安装角度
水箱
集热板
真空管
支架
阳光
当集热板与地面之间的夹角(g)和当天正午太阳高度(H)互余时太阳能热水器
使用效果最佳,即a十H-90。
考题例析
例
(2024山东高考)小明暑假乘船到F岛旅游。下船后,小明发现太阳
当空,周围的人却“没有”影子,他记录了当时的时间为北京时间8月21日00
04。 当地时间下午,小明从F岛乘船去往某岛屿观光,途中发现游船甲板中心处
旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。下图示意F岛及其周边区域。据此完成
(1)~(2题。
甲品
乙
1品
知
#品
(1)F岛的位置可能是(
)
A. 12“N,61W
B. 12oN,121"W
C. 20N,61oW
D. 20N,121W
(2)当地时间下午,小明去往的岛屿最可能是(
A. 甲岛
B. 乙岛
C. 丙岛
D.丁岛
【解析】
第(1)题,太阳当空,人却没有影子,说明当地为太阳直射点,且
地方时为12时,根据北京时间为00:04,计算可得当地经度是61W,BD错误;
8月21日,太阳直射点接近12N,故该地伟度为12N,C错误,A正确。综上
所述,BCD错误,故选A。第(2)题,该日太阳直射点在北半球,日出方位东北,
日落方位西北,正午太阳直射,故一天中该地太阳一直在偏北侧。当地时间的下
午,太阳位于西北方位,旗杆的影子位千东南方位,所以船的行进方向是东南,
位于F岛东南方位的岛屿是丙岛,C正确,ABD错误。故选C。
【答案】(1)A(2)C
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对点练习
(2023海南高考)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等
要素。左图为甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图,当日影朝正北方
向时,标杆长度与其日影长度相等。右图为乙地同一日正午时刻的太阳高度示意
图。图中时间均为北京时间。据此完成下面3~4题。
乙__
太阳光线
12:20
→.--E
W___
甲地
N77
乙地
5:40
3. 根据图文材料可知,观测当日(
~
A. 甲地昼长夜短
B. 乙地昼短夜长
C. 甲地昼长大于乙地
D. 甲乙两地昼夜等长
4. 甲地位于乙地(
)
A. 东南
B. 西南
C. 东北
D. 西北
【解析】
第3题,读图可知,甲地太阳从正东升起,正西落下,昼夜平分;
甲地正午日影朝北,说明太阳直射点没有直射甲地。据此可知,该日为春秋分日,
太阳直射赤道,全球昼夜平分,甲乙两地昼夜等长。D正确,A、B、C错误。第
4题,根据上题可知,此日为春秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜平分,地方时6
时日出,18时日落。甲地北京时间5:40日影朝正西,正值日出,因此可推知甲
地位于1250E;乙地日影朝正北方向时为正午12:00,对应北京时间12:20,可
知乙地位于115E,因此甲地位于乙地偏东方。甲乙两地该日正午日影均朝北,说
明两地位于北半球。甲地当日影朝正北方向时,标杆长度与其日影长度相等,说
明其正午太阳高度为45^{},而乙地正午太阳高度为30{},小于甲地正午太阳高度,
因此甲地纬度更低,位于乙地偏南方。综上所述,甲地位于乙地东南方。A正确,
B、C、D错误。
【答案】
3.D 4.A
要点3
昼夜长短的变化
五带与四季的形成
1. 昼夜长短的变化规律
(1)昼夜长短分布-抓“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,且越向该半球的高结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。如图所示:
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