第1部分 第2章 第6讲 地球公转的意义（Word教参）-2026年高考地理一轮复习高中总复习·第1轮（湘教版）浙江专用

第6讲　地球公转的意义 课标要求 素养要求 结合实例，说明地球运动的地理意义 1.[区域认知]在地球公转图中，明确地球的公转特征 2．[综合思维]结合实际和图文资料，分析正午太阳高度和昼夜长短的季节、纬度变化规律 3．[地理实践力]通过实验，测算正午太阳高度的大小；通过观察明确不同日期日出、日落和正午太阳方位的变化状况 4．[人地协调观]以生活中的实际问题(居民楼采光、楼间距、太阳能热水器安装等)为背景，能够分析地球运动规律在生活中的应用 [对应学生用书P30] 一、地球的公转 1．公转特征 (1)概念：地球绕太阳运行。 (2)轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 (3)方向：自西向东。 (4)速度 (5)周期：1恒星年，为365日6时9分10秒。 2．黄赤交角及其影响 (1)黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角。 目前的黄赤交角约23.5°。 (2)影响：太阳直射点的回归运动 (3)移动规律 ①太阳直射的范围：最北到达北纬23.5°，最南到达南纬23.5°。 ②春分日至秋分日期间，太阳直射点位于北半球；秋分日至次年春分日期间，太阳直射点位于南半球。 ③冬至日至次年夏至日期间，太阳直射点向北移动；夏至日至冬至日期间，太阳直射点向南移动。 (4)周期：365日5时48分46秒，叫作一个回归年。 (5)黄赤交角变化的影响 二、正午太阳高度的变化 1．太阳高度与正午太阳高度 (1)太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角)，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线(圈)上，太阳高度是0°。 (2)正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。 2．正午太阳高度的纬度变化 (1)纬度变化规律 同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减；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。 ①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减；北回归线及其以北各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值，南半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中c(填a、b、c)折线所示。 ②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减；南回归线及其以南各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值，北半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中a(填a、b、c)折线所示。 ③春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。如图中b(填a、b、c)折线所示。 (2)季节变化规律 太阳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： 三、昼夜长短的变化 1．典型图示(以北半球为例) 2．昼夜长短的变化规律 (1)赤道上：终年昼夜等长。 (2)北半球 时间 昼夜长短 分布规律 特殊节气 夏半年(自春分日至秋分日) 昼长夜短 纬度越高，昼越长，夜越短；北极四周，出现极昼现象 夏至日，北半球各纬度昼长为一年中最大值，极昼范围达最大 冬半年(自秋分日至次年春分日) 昼短夜长 纬度越高，昼越短，夜越长；北极四周，出现极夜现象 冬至日，北半球各纬度昼长为一年中最小值，极夜范围达最大 (3)南半球的情况与北半球相反。 (4)春分日和秋分日：全球各地昼夜等长，各为12小时。 四、四季更替和五带划分 1．四季的划分 (1)天文四季 ①夏季：一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节。 ②冬季：一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节。 ③春季和秋季：冬夏两季的过渡季节。 (2)北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。 2．五带划分：以回归线和极圈为界线，将全球划分为南、北寒带，南、北温带和热带。 [对应学生用书P32] 要点一　正午太阳高度 1．正午太阳高度的计算方法 公式：H＝90°－两点纬度差。 ①“两点”是指所求地点与太阳直射点。 ②两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。 当太阳直射B点(10°N)时： HA＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60° HC＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5° 2．正午太阳高度的变化规律 (1)空间变化规律：“远小近大” 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)周年变化规律：“来增去减” 太阳直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大；移去则减小。 (3)区域变化规律 回归线之间 ①有太阳直射现象 ②正午太阳高度年变化幅度＝α＋23.5°(α为当地纬度) 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＝47° 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＝113.5°－α(α为当地纬度) 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的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。 (2)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正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。 ③日影永远朝向背离太阳的方向。 (3)确定当地的地理纬度 某地与太阳直射点纬度相差多少度，两地正午太阳高度就相差多少度。 (4)确定房屋的朝向 ①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋一般朝南。 ②南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋一般朝北。 (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。以我国某地为例，见下图，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为：L＝h×cotH。 (6)太阳能热水器安装的倾角调整 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α，使太阳光线与集热板垂直。其倾角α和正午太阳高度h的关系为α＋h＝90°(下图)。 基础角度 正午太阳高度的计算 　　我国某同学通过观察一年内自家书房的太阳光照情况，绘制了不同时段的太阳光照示意图。该同学通过测量获知了书房的层高为2.6 米，通过房屋平面图获知了墙厚为0.2 米。下图为该同学绘制的正午时分书房内太阳光照面积最大时的光照示意图。据此完成1～2题。 1．图示时刻该地正午太阳高度为 (　　) A．30° B．45° C．55° D．65° 2．该地一年中正午太阳高度最大时段书房内太阳光照的面积为 (　　) A．0 B．1.75平方米 C．3.5平方米 D．5.25平方米 1．B　2.A　解析：第1题，根据图文材料可知，图示时刻正午太阳光能够照射到屋内的距离为2.6米(3.2米－0.4米－0.2米)，结合书房层高2.6米，依据三角函数可计算出该地正午太阳高度为45°，B正确。第2题，该地位于北半球，太阳直射南回归线时，正午时分书房内太阳光照面积最大，结合上题分析可知，图示时刻该地正午太阳高度为45°，即H＝90°－纬度差＝90°－(当地纬度＋23.5°)＝45°，由此可计算出该地的纬度为21.5°N，一年中该地正午太阳高度最大的时段，太阳应直射21.5°N，此时该地正午太阳高度为90°，书房内太阳光照的面积为0，A正确。 综合角度 正午太阳高度的变化 　　下图为我国某地某日部分时刻的杆影变化图，已知该地的正午太阳高度年变化幅度为43.5°，据此完成3～4题。 3．该地最可能位于 (　　) A．海口市 B．西安市 C．深圳市 D．昆明市 4．此日该地 (　　) ①昼短夜长　②昼长夜短　③日落西南　④日出东北 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 3．A　4.B　解析：第3题，结合图中等影长线，北京时间9：20与16：00影长相同，说明其太阳高度相同，关于正午时刻对称，所以当地正午的北京时间为12：40，当地正午的地方时为12点，时间晚40分钟，相当于在120°E以西10°，所以当地的经度约为110°E。已知该地的正午太阳高度年变化幅度为43.5°，我国国土都位于北半球，冬至日时太阳高度最小，如果当地在北回归线以北地区则正午太阳高度年变化幅度为47°，这说明当地地处北回归线以南，年内正午太阳高度可达90°，所以冬至日当地正午太阳高度为46.5°，由正午太阳高度计算公式H＝90°－(当地纬度与直射点纬度差)，计算得知当地纬度是20°N。四个选项中最接近(20°N，110°E)的城市是海口。故选A。第4题，由于杆影方向与太阳方位相反，根据图中杆影位置可知，该日当地日出东北、日落西北，为北半球的夏半年，且该日该地昼长夜短，②④正确，①③错误。故选B。 应用角度 正午太阳高度的应用 　　(2025·浙江1月卷)甲、乙两地天文爱好者进行太阳高度观测。具体做法：在平坦地面上方水平放置一块有一个小孔的遮光板，太阳光透过小孔投影到地面上，形成较清晰的太阳投影。下图为两地天文爱好者在二分、二至日正午时刻，在同高度用相同遮光板观测到的太阳影像地面投影。完成5～6题。 5．若冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同，则甲位于乙的 (　　) A．东南 B．东北 C．西北 D．西南 6．两地正午太阳高度之差(△h)年变化可能是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 5．A　6.C　解析：第5题，读图，甲图中二分、二至日有三天正午太阳投影在小孔垂直投影点的南侧，一天在其北侧，说明甲地位于赤道与南回归线之间，且靠近南回归线；乙图中二分、二至日有三天正午太阳投影在小孔垂直投影点的北侧，一天在其南侧，说明乙位于赤道与北回归线之间，且靠近北回归线，故甲在乙的南侧；冬至日，甲、乙两地日落时世界时相同(假设世界时即0°经线地方时为18时)，甲位于南半球，昼长夜短，日落地方时晚于18时，在0°经线以东，乙位于北半球，昼短夜长，日落地方时早于18时，在0°经线以西，故甲在乙的东边。综上所述，甲地位于乙地的东南方向，A正确，B、C、D错误。故选A。第6题，观察图形可知，甲、乙两地关于赤道对称，二分日正午太阳高度相等，两地正午太阳高度之差(△h)为0，①②错误；由正午太阳高度的计算公式可得，两地正午太阳高度之差＝两地纬距差(纬距差即该地与直射点的纬度差)，由上题分析可知，甲、乙两地位于南北回归线之间(均靠近回归线)，当太阳直射点移至两地同侧时(太阳直射点在两地以北或以南)，两地正午太阳高度之差(△h)相同且达最大值(两地纬距差最大且相等)，即当太阳直射点移至乙地以北、夏至日前后，和太阳直射点移至甲地以南、冬至日前后，两地正午太阳高度之差(△h)相同且达一年中的最大值，观察选项可知，③正确，④错误。故选C。 要点二　昼夜长短 1．昼夜长短的计算与判断 (1)根据昼(夜)弧所跨经度数计算 昼长＝ 夜长＝ (2)根据日出、日落地方时计算 昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2 夜长时数＝(24－日落时间)×2＝日出时间×2 2．太阳直射点与昼夜长短变化的关系 (1)昼夜长短分布——抓“太阳直射点位置” 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。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如上图所示。 (2)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。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动，哪个半球(南、北半球)就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如图所示： (3)极昼极夜范围——抓“太阳直射点位置” 太阳直射点所在的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。 3．对称性规律 时间 对称 某地一年内有两个日期，昼夜长短状况相同。这两个日期关于夏至日或冬至日对称。如6月12日(夏至日前10天)与7月2日(夏至日后10天)这两天，某地的昼夜长短状况相同 空间 对称 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与南半球相同纬度的夜长相等。如，23.5°N的昼长等于23.5°S的夜长 4.变幅递增规律 赤道上全年昼夜平分，昼夜长短变化为零；纬度越高(指赤道与极圈之间)，昼夜长短的变化幅度越大，变化区间为0～24时。 5．极昼、极夜变化规律 (1)极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。 (2)极昼(极夜)范围的扩大，是从极点到极圈；极昼(极夜)范围的缩小，是从极圈到极点。 (3)纬度越高(指极圈与极点之间)，极昼(极夜)出现的天数越多。 6．昼夜长短的应用 (1)根据昼夜长短，判断太阳直射点位置 ①全球各地昼夜等长，太阳直射赤道。 ②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。 ③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。 (2)根据昼夜长短差值，判断纬度高低 昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区，昼夜长短差值等于0。 (3)根据昼夜长短，判断日出、日落时间 ①日出时间＝12－1/2 昼长。 ②日落时间＝12＋1/2昼长。 基础角度 昼夜长短及变化 右图示意江苏省某市2022年某日发布的日出日落时间(北京时间)情况。据此完成1～2题。 1．该日可能是 (　　) A．3月15日 B．6月15日 C．9月15日 D．12月15日 2．该日及以后一周内太阳直射点位置及移动方向分别是 (　　) A．北半球、向北移 B．南半球、向南移 C．北半球、向南移 D．南半球、向北移 1．D　2.B　解析：第1题，该地位于江苏省，即在120°E附近，而且在6点后日出，说明太阳直射点位于南半球，最有可能是12月15日。故选D。第2题，由上题分析可知，太阳直射点位于南半球，由图可知明日白昼时间更短，所以太阳直射点位于秋分日之后至冬至日之前，此时太阳直射点位于南半球并向南移动。故选B。 应用角度 昼夜长短对光伏发电的影响 　　(2024·宁波模拟)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域一智能控制、跟踪太阳视运动的光伏电站在一年内的开关机时刻如下图所示。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 4．该光伏电站可能位于 (　　) A．广东 B．陕西 C．新疆 D．吉林 3．C　4.C　解析：第3题，读图可知，光伏电站开机时长在夏季较长，冬季较短，原因是夏季昼长较长，冬季较短，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。故选C。第4题，读图可知，当地开机和关机的中间时间约为北京时间14：00，此时应是当地地方时12时，由此表明该地区地方时比北京时间慢2个小时，经度相差30°，故其应位于90°E附近地区。在广东、陕西、新疆和吉林四地中，地方时比北京时间慢约2小时的只有新疆。故选C。 应用角度 灿烂的历史文化 　　(2024·广东卷)距今约3 000年前的金沙遗址(30°41′N，104°01′E)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5～6题。 5．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 6．已知3 000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 5．B　6.D　解析：第5题，夏至日，太阳直射点位于北回归线上，全球(除极昼极夜地区外)东北日出、西北日落。根据这一原理，在图中找到D5的东北方向即可。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，图中D5→D9连线方向大致为正东方向，东北方向应位于D6和D9之间，B正确。第6题，黄赤交角变大后，冬至日和夏至日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、秋分日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，A、C错误。故选D。 综合思维2　太阳视运动 [对应学生用书P36] 模型·思维规范 1．太阳视运动示意图的判读 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 出现极昼的地区(不包括极点)： 一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0时(24时)太阳高度最小，因此若位于北半球，太阳升落方位均为正北，正午太阳在南 极昼圈与极点之间地区： 全天太阳高度都大于0°，其中日最小太阳高度与正午太阳高度之和等于太阳直射点纬度数的2倍，并且日最小太阳高度的度数等于该地所在纬线与极昼圈之间相隔的纬度数 2.太阳视运动规律的应用 在掌握太阳视运动规律的基础上，我们可以据此获取一些与之有关的时空信息(以北半球为例)： (1)推知时间(季节)信息 判断季节(根据日出、日落方位) (极昼、极夜区域除外)若太阳东北升起、西北落下，则为北半球的夏半年 (极昼、极夜区域除外)若太阳东南升起、西南落下，则为北半球的冬半年 若太阳正东升起、正西落下，则为北半球的春、秋分日 判断时间(根据太阳方位) 若太阳在东南天空，太阳高度逐渐增大，则为上午 若太阳在西南天空，太阳高度逐渐减小，则为下午 若太阳位于正南方向，太阳高度最大，则为当地的12时 (2)推知空间(方位)信息 夏至日太阳升起的方位是东北方，太阳落下的方位是西北方；冬至日太阳升起的方位是东南方，太阳落下的方位是西南方。春、秋分日太阳日出正东，日落正西。 (3)判断观测点的纬度位置 首先明确观测点正午太阳高度(即太阳最高的时候与观测点的连线跟地面的夹角，用H表示)和太阳直射点纬度，然后利用“当地纬度＝90°－H±直射点纬度(同半球用‘＋’，异半球用‘－’)”即可确定观测点纬度位置。 (4)太阳视运动与物体影子 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；直射点上无影子 影子方向 与太阳方位相反 影子移动方向 与太阳视运动方向相反，呈顺时针在地面上移动 (5)特殊地点的太阳视运动 ①有极昼现象的地区(如北极圈及其以北地区)，当发生极昼现象时，一天之中可见太阳。 ②极点上，太阳高度不变。 典题·思路规范 (2024·浙江6月卷)我国某中学地理教师给地理社团成员布置模拟天文观测作业，给出以下条件：(1)春分日或秋分日，天气晴朗；(2)月亮比太阳早6小时升起；(3)太阳与月亮最大高度角相等。据此完成1～2题。 1．这一天，下列现象可信的是 (　　) A．日落时，月亮的亮面朝东 B．月出时，当地地方时为6点 C．日出时，月亮高度角最大 D．月落时，天空出现满天星星 2．当天可见直立杆的月影范围最有可能的是 (　　) A．① B．② C．③ D．④ 1．C　2.B　解析：第1题，根据材料信息可知，该日为春分日或秋分日，太阳直射赤道，6点日出，18点日落；月亮比太阳早6小时升起，说明日出时，月亮高度最大；日落时，月亮位于地平线以下，看不到月亮，C正确、A错误；月出时，由于月亮比太阳早6小时升起，二分日6点日出，月出地方时为0时，太阳位于地平线以下；月落时，太阳高度最大，为12时，天空看不到星星，B、D错误。第2题，根据材料“月亮比太阳早6小时升起”可知，月亮从月出到月亮高度最大时，太阳位于地平线以下，可以看到月影，此时月亮位于东半部天空，影子朝西；日出以后，太阳辐射增强，月影不可见，B正确。 (2024·浙江1月卷)我国K、Q两地中学生进行日出方位观测，下图为同学们测得的两地日出时直立杆影年变化图，阴影部分为杆影变化的范围，张角两边分别为甲、乙日的杆影(测量时间为北京时间)。据此完成3～4题。 3．K地位于Q地的 (　　) A．东北方 B．东南方 C．西南方 D．西北方 4．K、Q两地相比 (　　) A．甲日日落地方时，K地比Q地大 B．甲日晨线与经线夹角，K地比Q地大 C．乙日白昼的时间，K地比Q地长 D．乙日正午太阳高度角，K地比Q地小 3．C　4.C　解析：第3题，根据图示信息可知，甲、乙两日K地日出变化时间为1小时56分，Q地日出变化时间为3小时14分，Q地昼长变化幅度大于K地，说明Q地纬度位置更高，两地都位于北半球，说明Q地更靠北；同一日期Q地的日出、日落时间都早于K地，说明该地位于东侧，两地都位于我国，所以K地位于Q地的西南方，C正确。第4题，图示为日出杆影年变化，甲日日出地方时更早，两地都位于我国，所以甲日应为夏至日，根据上题分析可知，Q地纬度位置更高，所以甲日的日落地方时Q地更大，A错误；甲日晨线与经线夹角，两地一样大，B错误；乙日为冬至日，此时北半球昼短夜长，纬度位置越高，昼越短，Q地纬度位置更高，昼长更短，C正确；乙日为冬至日，太阳直射点位于南半球，两地都位于北半球，纬度位置更低的K地太阳高度角更大，D错误。 [课时作业(6)见P325] [章末过关检测(二)见P327] 学科网（北京）股份有限公司 $$