内容正文:
课时4 昼夜长短的变化
第一部分 自然地理
2026届高考
一轮复习
第二章 宇宙中的地球与地球的运动
必备知识·教材认知
昼夜长短的变化
1.昼夜长短与昼弧、夜弧
(1)划分
晨昏线(圈)将地球上的纬线圈分成两部分,位于昼半球的部分叫昼弧,位于夜半球的部分叫夜弧。
昏线
晨线
18时
昼弧
夜弧
(2)昼夜的长短比较
N
0时
6时
12时
18时
S
0时
6时
18时
①昼弧等于夜弧,则昼夜等长
②昼弧长于夜弧,则昼长夜短
③夜弧长于昼弧,则昼短夜长
必备知识·教材认知
昼夜长短的变化
2.昼夜长短的变化规律(以北半球为例,南半球相反)
北回归线
23°26′N
赤道
0°
南回归线
23°26′S
春分日
3月21日前后
夏至日
6月22日前后
秋分日
9月23日前后
冬至日
12月22日前后
次年春分日
3月21日前后
昼夜平分
昼渐长、夜渐短
昼最长夜最短,北极圈及其以北地区皆为极昼
昼渐短,夜渐长
昼夜平分
昼渐短,夜渐长
昼最短夜最长,北极圈及其以北地区皆为极夜
昼渐长、夜渐短
昼夜平分
夏半年
北半球各纬度昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短
北半球各纬度昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短
冬半年
赤道上:终年昼夜等长,均为12小时,
春分秋分,昼夜平分
夏至昼长,冬至昼短
昼夜长短的变化
1.昼夜长短的分布和变化规律——三规律
(1)昼夜长短分布——抓“直射点位置”
必备知识·能力突破
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。如图所示:
N
S
太阳光线
昼弧
夜弧
N
S
太阳光线
昼弧
夜弧
此图表明太阳直射点位于北半球, 北半球各地纬线上昼弧均大于夜弧,故北半球各地昼长夜短
此图表明太阳直射点位于南半球, 南半球各地纬线上昼弧均大于夜弧,故南半球各地昼长夜短
昼夜长短的变化
(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”
必备知识·能力突破
太阳直射点的南北移动方向决定昼长、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。如下图所示:
北回归线
南回归线
赤 道
冬至日
春分日
夏至日
秋分日
冬至日
太阳直射点北移过程,北半球各纬度昼变长,夜变短
太阳直射点南移过程,南半球各纬度昼变长,夜变短
昼夜长短的变化
(3)极昼、极夜范围——抓“太阳直射点位置”
必备知识·能力突破
极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度。纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多(极圈只有1天极昼或极夜;极点有半年极昼或极夜)
2.太阳直射点位置、日出、日落方位与昼夜长短的关系
直射点位置 日出方位 日落方位 昼夜长短
北半球 东北(北半球早于6时日出) 西北(北半球晚于18时日落) 北半球昼长夜短;南半球昼短夜长
赤道 正东(6时日出) 正西(18时日落) 昼夜等长
南半球 东南(北半球晚于6时日出) 西南(北半球早于18时日落) 北半球昼短夜长;南半球昼长夜短
A
N
S
B
【案例】求A、B的昼长?
昼夜长短的变化
3.昼夜长短的计算
(1)利用昼弧、夜弧的弧度数计算
必备知识·能力突破
公式:昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°
240°
0°
N
S
晨线
昏线
夜弧
昼弧
A昼长=(30°×8)/15°=16小时
B昼长=(30°×4×2)/15°=16小时
A
昼夜长短的变化
(2)根据日出、日落的时间计算
必备知识·能力突破
西
东
日出
正午12时
日落
午夜0时
a.白天:日出、日落时间关于正午12时对称。
b.上午时长=下午时长。
c.夜间:日出、日落时间关于0时(24时)对称。
d.前半夜时长=后半夜时长。
公式:昼长时数=日落时间-日出时间
=(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
=24-昼长时数
晨赤交点6时
4时
A昼长=(12-4)×2
=16小时
昼夜长短的变化
(3)利用昼夜长短的分布规律计算
必备知识·能力突破
①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。
②南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等,即南半球某地的昼(夜)长=北半球同纬度数某地的夜(昼)长。
(4)利用时间的对称性计算
①关于冬至日、夏至日对称的两个日期(a与b、c与d):昼长、夜长相等。
②关于春分日、秋分日对称的两个日期(b与c、d与a):一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等(两日期昼长之和等于24小时)。
【2023·海南卷.14~15】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。下面左图为“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
【解析】第1题,读图可知,该日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,说明太阳没有直射甲地。据此可知,该日为二分日,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,故选D。
D
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
【2023·海南卷.14~15】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。下面左图为“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1~2题。
2.甲地位于乙地( )
A.东南 B.西南
C.东北 D.西北
【解析】第2题,该日是二分日,太阳直射
赤道,正午时太阳均位于甲、乙两地的南方,说明甲、乙两地均位于北半球。正午时标杆长度与其日影长度相等,则甲地该日正午太阳高度为45°,乙地该日正午太阳高度为30°,故甲地位于乙地南方。甲地该日日出时刻为北京时间5:40,地方时为6:00,求得甲地经度为125°E;乙地正午时北京时间是12:20,求得乙地经度为115°E,故甲地位于乙地东方。综上所述,甲地位于乙地东南方向,选A。
A
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
【解析】第3题,根据材料,电力净需求量=电力总
需求量一光伏发电量,当电量总需求量等于电量净
需求量时,光伏发电量为0,说明此时为黑夜;读图
可知,电量总需求量等于电量净需求量的时段为格林尼治时间大约19点到凌晨3点多,远小于12个小时,昼长夜短,为北半球夏季,德国位于北半球,B正确;3月和9月昼夜大致等长,12月昼长远小于夜长,ACD错误。故选B。
3.图中所示这一天所在的月份是( )
A.3月 B.6月
C.9月 D.12月
B
【2021·全国甲卷.4】2011年日本福岛核泄漏事件之后,德国宣布逐步放弃核电而重点发展光伏发电。下图示意2014年某日德国电力总需求和电力净需求的变化(电力净需求量=电力总需求量-光伏发电量)。据此完成下题。
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
4.符合“昼变短,夜比昼长”条件的时段是( )
A. 甲至乙 B. 乙至丙
C. 丙至丁 D. 丁至戊
【解析】第4题,北极星光线与地面的夹角为当地的纬度,正午太阳高度在夏至日达到最大值,所以北半球北极星光线与正午太阳光线的夹角α,在夏至日达到最小值,冬至日达到最大值,根据图示信息可知,丙为夏至日,甲、戊为冬至日,乙为春分日,丁为秋分日,北半球符合“昼变短,夜比昼长”的是秋分日到冬至日,应是图中的丁至戊,D选项正确,ABC选项错误,所以选D。
D
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
【2022年浙江6月卷.19~20】我国某中学生在学校附近通过天文观测,绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线,如图为该曲线示意图.完成4~5题。
【2022年浙江6月卷.19~20】我国某中学生在学校附近通过天文观测,绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线,如图为该曲线示意图.完成4~5题。
5. 丙日,对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是( )
【解析】第5题,根据上题分析可知,丙为夏至日,太阳直射点位于北回归线,北极星光线与地面的夹角为当地纬度,正午太阳高度为90°减去所在地与北回归线的纬度差,所以夏至日北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°,①④错误;②图,北极星光线与地面的夹角为58°,当地纬度为58°N,我国最北端纬度位置约为53°N,不符合,②错误;③图北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°,且北极星与地面的夹角为36°,纬度位置为36°N,符合我国的纬度范围,③正确。故选C。
C
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
【2022·天津卷.14~15】一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片,下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。回答下列小题。
6. 该地这两天的昼长大约是( )
A. 12小时和8小时
B. 13小时和11小时
C. 14小时和10小时
D. 16小时和8小时
【解析】第6题,由图中时刻可知,该地6月22日(夏至日)6:06日出,12月23日(冬至日)7:57分日出,而这两天分别为该地昼长最长和昼长最短的日期,故设最长昼长和最短昼长分别为X和Y,两者关系为X+Y=24h,由夏至日日出比冬至日早7:57-6:06=1小时51分钟,可得出X-Y=2×1h51m,由此计算出X=13h51m,Y=10h9m。据此,C答案最接近,故C正确,排除ABD。故选C。
C
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
【2022·天津卷.14~15】一位摄影爱好者在我国某山拍摄日出照片,下图是他在不同时间拍摄的两幅照片。回答下列小题。
7. 推测该山可能是( )
A.山东泰山 B. 海南五指山
C. 安徽黄山 D. 四川峨眉山
【解析】第7题,由上题结论可知,夏至日该地昼长大约为14小时,据此可以计算出该地日出地方时=12-½×14h=5时,结合该地日出时北京时间(120°E地方时)为6:06,根据地方时计算公式可以计算出该地经度大约为105°E,据此可知,四川峨眉山经度范围符合,其它三地经度范围不符合,故D正确,ABC错误。故选D。
D
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
【2025·北京卷.4】2025年4月开始,北京引入新疆阿勒泰(47.83°N,88.14°E)、哈密(42.83°N,93.52°E)等地的光伏绿电。据此,完成下面小题。
8. 该月,( )
A. 北京正午影长逐渐变长 B. 哈密日落时间逐渐提前
C. 阿勒泰日出方向为东南 D. 北京比阿勒泰白昼更短
【解析】第8题,本题考查地球公转与昼夜长短、太阳方位的变化。4月太阳直射点北移,北京正午太阳高度角增大,影长变短,故A错误;4月北半球昼长渐长,日落时间推迟,故B错误;4月太阳直射北半球,北半球日出方向为东北,故C错误;4月太阳直射点位于北半球,北半球纬度越高昼越长,阿勒泰纬度高于北京,所以北京白昼更短,故D正确。故选D。
D
知能转化·真题研析
昼夜长短的变化
谢
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课时4 昼夜长短的变化
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第二章 宇宙中的地球与地球的运动
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