内容正文:
第5讲 地球公转的地理意义
课标解读
知识导图
结合实例,说明地球公转的地理意义。(例:2024山东卷,6~7题)
❶“说明”则对应了考试的维度,不仅要了解和描述,还要能够清晰地解释现象和规律
❷“实例”说明公转的地理意义要放到生产和生活中的实际现象中
❸公转的地理意义主要包括太阳直射点的回归运动以及其造成的昼夜长短变化、正午太阳高度变化、四季和五带等
梳理必备知识
一、地球的公转
1.公转特征。
(1)轨道:近似正圆的①椭圆轨道,太阳位于椭圆一个②焦点上。
(2)方向:③自西向东。
(3)周期:公转的真正周期是恒星年。
参照物
时间长度
回归年
④太阳
365日5时48分46秒
恒星年
其他恒星
⑤365日6时9分10秒
(4)速度。
2.黄赤交角及影响。
(1)黄赤交角。
(2)影响:在公转过程中,引起太阳直射点在⑥南、北回归线之间往返运动。如下图所示:
【思考1】 太阳直射点在南北回归线之间的移动速度有多快?
答案 1个月大约移动7.8°(接近8°),移动1°大约需要3.9天(接近4天)。
二、正午太阳高度的变化
1.太阳高度与正午太阳高度。
一天中,日出以后太阳高度逐渐⑦增大,正午时达最⑧大值,之后,太阳高度逐渐⑨减小。其中正午的太阳高度称正午太阳高度,是一天中⑩最大的太阳高度。
2.正午太阳高度的纬度变化:同一时刻,由太阳直射点所在纬线向南、北两方降低。
3.正午太阳高度的季节变化。
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
夏至日
北回归线及其以北的纬度带
南半球的纬度带
冬至日
南回归线及其以南的纬度带
北半球的纬度带
二分日
赤道
正午时日影朝向
1.北极点:朝正南。
2.北回归线~北极点(不包括极点):朝正北。
3.南极点:朝正北。
4.南回归线~南极点(不包括极点):朝正南。
5.南、北回归线之间:因太阳直射点不同而出现朝北或无影子或朝南。影子朝向取决于该地与太阳直射点的相对位置。
【思考2】 哪个区域范围内年内太阳高度的变化幅度是一样的?
答案 北回归线至北极圈、南回归线至南极圈年内太阳高度的变化幅度都是47°(或46°52')。
三、公转的地理意义——昼夜长短的变化
1.典型图示(以北半球为例)。
2.变化规律(以北半球为例)。
时间
变化特点
重要节气
北半
球夏
半年
北半球各地昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短
图1中北半球各地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
北半球各地昼短夜长,纬度越高,昼越短,夜越长
图3中北半球各地夜长达到一年中的最大值,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
昼夜长短的空间对称特点
1.相对于地轴对称的点(A与B、C与D)(纬度相同):昼长、夜长相等。
2.相对于赤道或地心对称的点(A与C、B与D、A与D、B与C):南北半球昼夜相反(即北半球点的昼长等于南半球点的夜长)。
【思考3】 请归纳出全球昼夜长短变化幅度的分布规律。
答案 赤道地区最小,纬度越高,变化幅度越大,极圈内存在极昼、极夜现象。
四、四季更替和五带划分
1.成因。
2.四季的划分。
(1)天文四季。
a.夏季:一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节。
b.冬季:一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节。
(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。
3.五带划分:以南北回归线和南北极圈为界,将地球表面划分为南、北寒带,南、北温带和热带。
二十四节气
在人们日常生活中发挥了极为重要的作用。
它不仅是指导农耕生产的时间体系,更是包含有丰富民俗事象的民俗系统。二十四节气蕴含着悠久的文化内涵和历史积淀,是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。
二十四节气歌
春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连。
秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
每月两节不变更,最多相差一两天。
上半年来六廿一,下半年是八廿三。
突破关键能力
关键能力1 正午太阳高度角的变化
【例1】 (2023·天津卷)下图是我国某城市冬至日、夏至日及L日不同时刻的太阳高度及方位示意图。据此完成(1)~(2)题。
(1)据图可以推知该城市可能为( )
A.成都 B.上海
C.昆明 D.广州
(2)L日可能处于( )
A.1月上旬 B.4月中旬
C.7月上旬 D.10月中旬
【析题导思】
命题考向
本题以某城市不同时期不同时刻太阳高度及方位示意图为情境,考查正午太阳高度的分布和变化规律
获取和解
读信息
[图] 夏至日,太阳高度最高时为当地正午,高度约90°;L日日出东北,日落西北,正午太阳高度约78°
调动和运
用知识
夏至日,太阳直射北回归线,成都、上海、昆明、广州四城市中,广州位于北回归线附近;L日正午太阳高度比夏至日低了约90°—78°=12°,说明直射点位置位于北回归线以南约12°,根据直射点的移动速度,可推知L日为夏至前约46天,或夏至后约46天,由此推算,4月中旬的可能性大
答案 (1) D (2) B
一、正午太阳高度的变化规律
正午太阳高度的变化也是高考考查的重要考点,对其规律的把握主要抓住以下几个方面:
1.正午太阳高度的纬度变化规律。
(1)同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两方递减。
(2)同一纬线上正午太阳高度相同。
(3)与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。
2.正午太阳高度的季节变化规律。
(1)极值。
北回归线及其以北地区
6月22日前后达最大值,12月22日前后达最小值
南回归线及其以南地区
12月22日前后达最大值,6月22日前后达最小值
南北回归线之间(除赤道外)
一年有两次最大值(太阳直射时最大),一次最小值(南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后)
赤道地区
一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
(2)变化幅度。
①南北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越大(由23°26'增大到46°52'),赤道上为23°26',回归线上为46°52'。
②回归线至极圈之间:各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52')。
③极圈以内地区:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由46°52'减小到23°26'),极圈上为46°52',极点上为23°26'。
二、正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。
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。如图所示:
当太阳直射B点(10°N)时
A点(40°N)正午太阳高度:
H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°。
C点(23°26'S)正午太阳高度:
H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26')=56°34'。
三、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,此时日影最短,当地的地方时是12时。
2.确定房屋的朝向。
房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照,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,因此房屋坐南朝北。
3.确定当地的地理纬度。
当太阳直射点位置一定时,两地纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。
4.判断日影长短及方向。
太阳直射点上,物体的影子缩短为0;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,北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日日影最短;南回归线以南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日日影最短;南北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南,冬至日朝向正北,直射时日影最短(等于0)。
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。以我国为例,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=。如图。
6.计算太阳能热水器的安装角度。
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倾角,使太阳光与集热板成直角。
集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余,即α+H=90°时效果最佳。如下图:
7.判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度。
一般情况下,由于阳坡正午太阳高度大,得到的太阳光热多,阴坡得到的太阳光热少,因此在相同高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。
(人教版选必1——P12)
下图示意地球上四个特殊纬度年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。读图,完成下列问题。
(1)①②③④四地由南向北依次是________。
(2)①②③④四地一年中正午太阳高度的变化幅度分别是多少?
(3)请在下图中画出四地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向。
答案 (1)②①③④ ①为赤道 ②为南回归线
③为北回归线 ④为北极圈
(2)①地为23.5° ②③④都是为47°
(3)
特训1 正午太阳高度的变化规律
(2025·山西吕梁模拟)全球正午太阳高度既有空间差异,也具有季节变化特点。下图为甲、乙、丙、丁四地二分二至日正午太阳高度统计图。完成1~2题。
1.图示甲、乙、丙、丁四地,纬度由高到低的排序是(D)
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、丁、丙、甲
C.丙、甲、丁、乙 D.丁、甲、丙、乙
解析 根据材料可知,可以通过春秋分日正午太阳高度得出纬度高低,春秋分日太阳直射赤道,正午太阳高度角越大,离赤道越近,纬度越低;反之纬度越高。读图可知,春秋分日正午太阳高度由低到高的排序为丁、甲、丙、乙,故选D。
2.图示四地中,位于北半球的是(C)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析 根据材料可知,图中甲地冬至日正午太阳高度最高,说明该地位于南半球南回归线以南;乙地冬至日和夏至日正午太阳高度相同,且春秋分日的正午太阳高度为90°,说明该地位于赤道;丙地夏至日正午太阳高度为90°,说明该地位于北归回线上;丁地夏至日正午太阳高度为零,冬至日正午太阳高度小于47°,说明该地位于南极圈以内。A、B、D三项错误,C项正确。故选C。
特训2 正午太阳高度的计算
(2025·江苏南京模拟)河南登封市古观星台(34°26'N,113°E)院中的周公测景台,是我国古代用于观测日影的天文仪器,由表(直立的柱子)和圭(与表相连的石座)组成,通高3.91米。该台一年中总有一天的某时刻当太阳光照射在表上时,地面上没有表的影子。图1为周公测景台,图2为二分二至日正午周公测景台光照示意图(tan 32°≈0.62,tan 56°≈1.48,tan 79°≈5.14)。完成3~4题。
图1 图2
3.周公测景台出现无影现象时,太阳直射点的坐标是(B)
A.(23°26'N,120°E) B.(23°26'N,113°E)
C.(23°26'S,120°E) D.(23°26'S,113°E)
解析 根据材料可知,周公测景台出现无影现象时,即正午太阳高度角最大时,该地位于34°26'N,正午太阳高度角最大时,此时太阳直射点应在北回归线(23°26'N)上。由于该现象发生在周公测景台(113°E)的正午,因此太阳直射点的经度也应为113°E。综合以上两点,太阳直射点的坐标应为(23°26'N,113°E),B项正确,A、C、D三项错误。故选B。
4.图2中,∠θ的度数、地面距离L的长度分别为(C)
A.55.5°、6.3米 B.55.5°、3.9米
C.79°、6.3米 D.79°、3.9米
解析 根据题目描述,周公测景台在一年中的某一天中午时刻没有影子,说明此时影子长度与圭表底座重合,结合材料可知,该台一年中总有一天的某时刻当太阳光照射在表上时,地面上没有表的影子,说明此时太阳高度角为一年中的最大值,此时为夏至日,太阳直射北回归线。由于周公测景台位于34°26'N,我们可以推断出在夏至日正午,太阳光线与水平面的夹角为90°—(34°26'—23°26')=79°。L的长度为冬至日时影子长度,冬至日时太阳光线与水平面的夹角为90°—(34°26'+23°26'),约为32°,由于周公测景台的高度是3.91米,我们可以使用正切函数来计算地面距离L:tan θ=对边/邻边=3.91米/L,L为3.91/tan 32°≈6.3米,C项正确,排除A、B、D三项。故选C。
特训3 正午太阳高度的应用
(2025·海南海口模拟)我国新疆、浙江等地先后引进了“智能太阳花”技术,安装了可以昼开夜合和智能追光,并具备自动清洗、远程操控等功能的太阳能路灯。下图为某智能太阳花路灯。据此完成5~6题。
5.与浙江相比,新疆的“智能太阳花”在一天内(B)
A.仰角变化幅度较大
B.仰角变化幅度较小
C.冬半年水平转动角度较大
D.夏半年水平转动角度较小
解析 根据材料可知,“智能太阳花”可以智能追光,浙江和新疆均位于北回归线以北地区,但新疆纬度要比浙江纬度更高。冬半年,由于乌鲁木齐纬度更高,其白昼时间更短,“智能太阳花”水平转动角度更小,而夏半年,由于新疆纬度更高,其白昼时间更长,太阳视运动角度更大,“智能太阳花”水平转动的角度更大,C、D两项错误;新疆纬度更高,正午太阳高度角更小,一天中太阳高度角的变化更小,“智能太阳花”垂直转动角度(仰角变化幅度)较小,A项错误,B项正确。故选B。
6.春分日,当浙江的“智能太阳花”路灯柱影子最短时,新疆的“智能太阳花”(B)
A.“花朵”朝向西南 B.“花朵”朝向东南
C.影子朝向正北 D.影子将会变长
解析 根据材料可知,春分日,当浙江的“智能太阳花”路灯柱影子最短时,说明当地的地方时为12点,太阳位于浙江当地的正南方向,新疆位于我国的西部,此时还未到正午12点,太阳在新疆的东南,新疆的“智能太阳花”影子朝向西北,“花朵”朝向东南,A、C两项错误,B项正确;太阳高度将继续变大,影子将会变短,D项错误。故选B。
关键能力2 昼夜长短的变化
【例2】 (2023·海南卷)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。图1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❶。图2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❷。据此完成(1)~(2)题。
(1)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
(2)甲地位于乙地( )
A.东南 B.西南
C.东北 D.西北
【析题导思】
命题考向
通过分别提供两地标杆一日内日影变化、正午太阳高度示意图,判断昼夜长短分布规律,以及通过计算两地纬度,结合日出、正午对应的北京时间判断两地的相应方位
获取和解
读信息
[文] ❶当日该地位于直射点以北,正午太阳高度为45°;❷北京时间也是120°E的地方时
[图] 甲地日出、日落日影分别朝向正西、正东,说明该日直射赤道,日出地方时为6:00
调动和运
用知识
日出日落方位——直射赤道,全球正东升、正西落
根据地方时对应的北京时间,可分别计算两地的经度位置,根据两地当日正午太阳高度可判断两地的南北方位
【答案】 (1) D (2) A
一、昼夜长短的变化规律
昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一,突破此考点应主要抓住“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。如图。
昼半球和夜半球图
2.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:
3.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:
二、昼夜长短的计算
1.利用已知的日出或日落的地方时来计算。
一个地区一天的日出和日落时间反映了该日的昼夜长短状况。白昼以12点为界,上午与下午时间相等;黑夜以午夜(0时或24时)为界,上半夜与下半夜时间相等。
因此,已知某地某一天的昼长,可求出该日的日出、日落时间(地方时),其方法为:
日出时间=12-
日落时间=12+
相反,根据某地某一天日出日落时间可计算昼长、夜长,其方法为:
某地昼长=日落时间-日出时间
=(正午12点-日出时间)×2
=(日落时间-正午12点)×2
某地夜长=(子夜24点-日落时间)×2
=(日出时间-子夜0点)×2
2.利用一个地区昼弧所跨的经度范围来计算。
方法是:昼长=白昼弧度数/15°(单位:小时),即在日照图上某条纬线与晨昏线有两个交点,两点之间在昼半球的弧度数/15°,就是白昼的小时数。
3.有关昼夜长短时间计算的三个规律。
(1)对称规律:日出、日落的时间以当地时间12时为中心对称。已知日出或日落时间,可据此推算出昼长。若观测到的日出、日落时间不以12时为中心对称,说明观测点不位于所在时区的中央经线上。以春分日为例,如果观测到的日出、日落的区时早于6时和18时,说明观测点在所在时区中央经线的东侧;反之,则在该时区中央经线的西侧。
(2)反对称规律:纬度相同的南、北半球两地,在同一天,北半球一地的昼长等于南半球另一地的夜长。例如,夏至日60°N纬线上各地昼长为18时29分,则当日60°S纬线上各地夜长为18小时29分。
如图,在同一天中,θ°N的昼长等于θ°S的夜长;θ°N的夜长等于θ°S的昼长。
(3)等值规律:由于太阳直射点的回归运动,一年中地球上同一地点的正午太阳高度、昼夜长短、日出日落方位会出现两次等值。
①关于夏至日或冬至日对称的两个日期,其昼夜分布是一样的。因为关于夏至日或冬至日对称的两个日期,其太阳直射点在同一条纬线上。如下图:
(a与b这两个日期关于夏至日对称,c与d这两个日期关于冬至日对称)
②关于春分日或秋分日对称的两个日期,其昼夜分布关于赤道对称。因为关于春分日或秋分日对称的两个日期,其太阳直射点所在纬线关于赤道对称。如下图:
(a与b这两个日期关于秋分日对称,c与d这两个日期关于春分日对称)
(鲁教版选必1——P12)
下图表示四个不同地点一年中昼夜长短的变化情况。读图,完成下列问题。
不同地点的昼夜长短变化
(1)四地由南向北依次是________________。
(2)C地和D地的昼夜长短有什么关系,可以推测两地纬度________________。
答案 (1)CBDA
(2)C地和D地的昼夜长短正好相反,两地纬度相同,方向相反。
特训4 昼夜长短的变化规律
(2025·山东菏泽模拟)地球公转过程中,除了赤道全年任何一天都是昼夜平分以外,其他地区都会有昼夜长短的变化,也就是一年中会有白昼最长的一天,也有白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度变化的规律。据此完成7~8题。
7.据图得出的全球昼夜变化规律有(D)
①纬度越高,昼夜长短变化幅度越大 ②北极和南极的极昼极夜天数相同 ③赤道上一年内昼夜等长 ④一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
解析 根据图中的数据信息可能得出的结论:一是纬度越高,昼夜长短变化幅度越大,如极圈内出现极昼极夜现象,①正确;二是因一年中各时段地球公转速度不同,有近日点和远日点的差异,故北极和南极的极昼极夜天数是不相同的,②错误;由图直接得出,赤道上一年内昼夜等长,③正确;根据图示信息可知,一地昼长与另一半球纬度相同的一地的夜长等长,④正确。综上所述,D项正确,A、B、C三项错误。故选D。
8.从北半球夏至日到冬至日,南半球白昼的变化特点是(A)
A.由一年内的最短到最长
B.由一年内的最长到最短
C.先昼短夜长,后昼长夜短
D.先昼长夜短,后昼短夜长
解析 根据材料可知,从北半球夏至日到冬至日,太阳直射点由北回归线开始不断向南移动最终到达南回归线,故南半球白昼的变化特点是白昼由一年内的最短到最长,B项错误,A项正确;随着太阳直射点由北回归线向南移动,期间经过了秋分日太阳直射赤道,之后继续向南移动,南半球白昼先由昼短夜长变为昼夜等长,之后再变为昼长夜短,C、D两项错误。故选A。
特训5 昼夜长短的计算
(2025·江苏南通模拟)某同学查询了我国甲、乙两城市二至日日出的北京时间,绘制了素描图。完成9~10题。
9.甲城市位于乙城市的(B)
A.西北方向 B.西南方向
C.东北方向 D.东南方向
解析 根据两地冬夏二至日的日出时间可知,7:12为两地冬至日的日出时间,且乙地二至日日出时间变化大,即一年内昼长变化幅度大于甲地,故乙地纬度更高,甲地在乙地以南;同时冬至日两地日出时间同为北京时间7:12,两地同时看到日出,说明两地同位于晨线上,而北半球越往北昼越短,即越往北晨昏线越往东,所以越往北的地方越要靠近东才能位于晨昏线上,所以甲地在乙地西边,即甲地位于乙地西南方向,故B项正确,A、C、D三项错误,故选B。
10.冬至日,甲、乙两城市昼长相差约(D)
A.36分钟 B.48分钟
C.60分钟 D.72分钟
解析 根据上题分析可知,北京时间日出时间晚的(7:12)为冬至日,早的为夏至日,而二分日日出时间为两个时间的中间,即甲地二分日日出时间为北京时间6:12,乙地二分日日出时间为北京时间5:36,所以甲地冬至日比二分日日出晚了1小时,乙地冬至日比二分日日出晚了1小时36分钟,故甲地比乙地冬至日日出早36分钟,同样日落也晚36分钟,昼长较乙地长72分钟,故D项正确,A、B、C三项错误,故选D。
关键能力3 太阳视运动
【例3】 (2023·山东卷)某文化广场(37°N,105°E)❶上的十二生肖石像均匀排列成圆形,生肖鼠位于正北方❷,小明在圆中心竖立一根细杆,以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个时刻的杆影指向。据此完成(1)~(2)题。
(1)该地夏至日地方时16:00时,杆影指向( )
A.生肖虎 B.生肖虎与兔之间
C.生肖兔 D.生肖兔与龙之间
(2)11月至次年2月,一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为( )
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
【析题导思】
命题考向
本题以小明在某文化广场观察一日中影子朝向变化为主题,考查太阳视运动规律,同时将十二生肖传统文化融入情境
获取和解
读信息
[文] ❶当地地方时比北京时间晚约1小时,由❷可知鸡位于正西、兔位于正东
[图] 北京时间9:20杆影指向正西方向
调动和运
用知识
地方时、区时换算:北京时间9:20时,当地地方时为8:20;对称原理:与正午对称的上午、下午时刻,太阳方位关于南北方向对称;故当地地方时15:40时, 杆影指向正东(生肖兔),故地方时16:00, 杆影指向东南方向,即生肖兔与龙之间;11月至次年2月,日出东南,日落西南,转动角度小于180°,故杆影指向的生肖石位于鸡、兔以北,即不超过5个
答案 (1) D (2) A
一、太阳视运动轨迹图
太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运行状况。下面四图分别是北回归线与北极圈之间的某地、南回归线与南极圈之间的某地、北半球刚好出现极昼的地区、南半球刚好出现极昼的地区的太阳视运动轨迹图。
二、一年当中日出、日落方位
1.太阳直射点位于北半球时,除极昼(极夜)地区的以外区域,日出东北、日落西北。如图1、图2中的夏至日太阳视运动轨迹图。
2.太阳直射点位于南半球时,除极昼(极夜)地区的以外区域,日出东南、日落西南。如图1、图2中的冬至日太阳视运动轨迹图。
3.太阳直射点在赤道时,全球各地日出正东,日落正西。如图1、图2中的春秋分太阳视运动轨迹图。
4.北半球刚好出现极昼的地区:日出正北、日落正北。如图3中的太阳视运动轨迹图。
5.南半球刚好出现极昼的地区:日出正南、日落正南。如图4中的太阳视运动轨迹图。
三、正午太阳的方位(极昼与极夜地区除外)
1.直射点以北地区:正午太阳始终位于正南。如图1中二分二至日的太阳视运动轨迹图,图3中的太阳视运动轨迹图。
2.直射点以南地区:正午太阳始终位于正北。如图2中二分二至日的太阳视运动轨迹图,图4中的太阳视运动轨迹图。
3.在直射点上:太阳始终位于正上方。
四、昼长与日出日落时间
在北半球,昼越长,日出越早,日落越晚,日出日落的位置越偏北,太阳视运动的弧度越大;反之,在北半球,昼越短,日出越晚,日落越早,日出日落位置越偏南,太阳视运动的弧度越小。
五、太阳高度的变化
1.日出时刻太阳高度为0,自日出时刻到正午12点(地方时),太阳高度逐渐增大,正午12时(地方时)达到一天中的最大值;自正午12时(地方时)到日落时刻,太阳高度逐渐减小,日落时刻太阳高度为0。
2.出现极昼的地区(极点除外)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。
3.极昼期间的极点一天内太阳高度不变。
六、影子变化的判读
1.影长变化:根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出时影长最长,之后缩短,正午时最短,之后变长,日落时影子又最长。
2.影子方位的变化:影子方位始终与太阳方位相反,根据太阳方位即可推知影子方位。正午影子的朝向取决于太阳直射点的位置。太阳直射点以北的地区正午影子朝向正北,太阳直射点以南的地区正午影子朝向正南(极点除外,极夜地区无影子)。北极点极昼时正午影子都朝正南,南极点极昼时正午影子都朝正北。
(人教版选必1——P10)
读“北纬40°地区二分二至日正午太阳高度和日出日落的大致时间(地方时)”图,回答下列问题。
观察图中二分二至日太阳视运动轨迹,指出二分二至日一天中的视运动轨迹与所在平面的关系,并思考当地一天中视运动轨迹平面与地平面的夹角和当地纬度的关系。
答案 平行 因周日视运动是地球自转造成的,故太阳视运动轨迹平面与地轴垂直,地轴指向北极星,当地纬度等于北极星高度,即地轴与地平面的夹角;故一天中太阳视运动轨迹平面与地平面的夹角和当地纬度互余。
特训6 太阳视运动的判断
如图示意我国台湾省嘉义市(120.4°E,23°26'N)的观察者绘制的当地夏至日太阳视运动轨迹,天顶(Z)是观察者正上方的天空点。据此完成11~12题。
11.该日观察者观测到的日出日落方位分别是(A)
A.东北,西北 B.东南,西南
C.正东,正西 D.正北,正北
解析 根据材料并读图可知,太阳视运动轨迹与地平圈的交点表示日出、日落方位,由于地球自西向东自转,太阳总是东升西落,结合地平圈的方位标注可知,该日太阳东北升、西北落,A项正确,排除B、C、D三项。故选A。
12.该日观察者观测到的当地正午太阳高度为(D)
A.0° B.28.5° C.66°34' D.90°
解析 根据材料可知,该日为夏至日,太阳直射23°26'N,当地恰好位于23°26'N,出现直射现象,正午太阳高度为90°,D项正确,排除A、B、C三项。故选D。
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