内容正文:
第一部分 自然地理
第二章 行星地球
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第9讲 昼夜长短的变化
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课程标准
结合实例,说明地球运动的地理意义。
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基础自测
昼夜长短的变化规律(以北半球为例)
春分日至秋分日,北极圈内出现⑥_________现象,南极圈内出现⑦_________现
象;其中春分日至夏至日,北半球极昼范围由北极点扩大到⑧__________。
北极圈
极夜
极昼
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名师点睛
昼夜长短的极值
1.从整体看
直射点 全球昼夜状况 极昼(夜)范围
北回
归线 北半球各地昼长达一年中最大值,夜
长达最小值,南半球反之 北极圈及其以北全是极昼,南极圈及
其以南全是极夜
赤道 全球昼夜平分 无极昼极夜
南回
归线 南半球各地昼长达一年中最大值,夜
长达最小值,北半球反之 南极圈及其以南全是极昼,北极圈及
其以北全是极夜
2.从特殊区域看:a.赤道地区无昼夜长短变化;b.极圈仅在二至日出现极昼、极夜;c.极点
的极昼、极夜各持续约半年。
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重难突破
重点攻坚 昼夜长短的变化
1.昼夜长短分布——抓“直射点的半球位置”
太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短;且越向该半球高纬度地区移动,该半球的
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:
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2.昼夜长短变化——抓“直射点的移动方向”
太阳直射点的移动方向决定昼长、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:
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名师点睛
昼夜长短变化规律
规律 表现
对称规律 同一日期,某地的昼长等于其关于赤道对称纬度的夜长;
同一地点,关于二至日对称两天的昼夜长短相等
递增规律 太阳直射半球随纬度增高,昼长越长;另一半球随纬度增
高,夜长越长
变幅规律 纬度越高,一年中的昼夜变化幅度越大
互余规律 出现极昼、极夜的起始纬度数与太阳直射点的纬度数
互余
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典例1 (昼夜长短变化的根源) (2024广东,15—16,6分)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。据此完成下面两题。
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(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
B
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(2)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
D
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思路指引
(1)
(2)
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解析
(1)结合图中给出的正北方向,可以画出正东、正西和正南方向(下图),可推知冬至日日
出方位(D5→D8连线方向)是正东偏南27.17°,冬、夏至日太阳直射点关于赤道对称,夏
至日日出方向应该是正东偏北27.17°,与冬至日日出方向呈54.34°的夹角;而据图可知,
D5与D8之间距离大于D8与D9之间距离,可推知D5→D9连线方向与冬至日出方位之间
的夹角小于45°;综上可判断,夏至日看到的日出方位位于D6和D9之间,B正确。
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(2)春秋分日,太阳直射赤道,全球各地昼夜平分,均为6时日出,18时日落,与黄赤交角大
小无关,A、C错误。如果黄赤交角变大,冬、夏至日的晨昏线与地轴夹角变大,除赤道
外,各纬线被分割成的昼弧和夜弧的弧度差变大,昼长和夜长的时间差变大;夏至日,北
半球昼长夜短,当黄赤交角增大时,该地昼更长、夜更短,则当时金沙先民经历更短的夜
长,B错误;冬至日,北半球昼短夜长,当黄赤交角增大时,该地昼更短、夜更长,则当时金
沙先民经历更短的昼长,D正确。
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变式1 (昼夜长短的变化规律) (2022浙江6月选考,19,2分)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,下图为
该曲线示意图。完成下题。
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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
D
D
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解析
北极星光线与地平面的夹角为当地的纬度,一年中角度不变,正午太阳光线一年中有规
律地变化,冬至日时,我国各地正午太阳高度达到一年中最小值,α达到一年中最大值,则
确定甲为冬至日,依次判断乙、丙、丁、戊为次年春分日、夏至日、秋分日和冬至
日。符合“昼变短,夜比昼长”条件的时段应为直射点在南半球且向南移动的时段,即
丁到戊。
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实战思维 昼夜长短的计算方法
1.利用昼弧和夜弧的弧度数计算
昼(夜)长=昼(夜)弧弧度数/15°
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2.利用日出、日落时间计算
(1)昼长时间=日落时间-日出时间=2×(12时-日出时间)=2×(日落时间-12时)=24时-夜长。
(2)日出时间=12时-昼长/2=夜长的一半。
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3.利用昼夜长短的分布规律计算
(1)同一纬线上各点的昼夜状况、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相反,即南半球某地的昼(夜)长=北半球同
纬度数某地的夜(昼)长。
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4.利用日期的对称性计算
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(1)关于二至日对称的两个日期,如A点和B点,太阳直射点位于同一个位置,昼夜长短情
况相同。
(2)关于二分日对称的两个日期,如B点和C点,太阳直射点位于不同半球,但纬度数相同,
昼夜长短情况相反。
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典例2 (利用昼夜长短分布规律计算) (2025甘肃,9—10,6分)下表为我国三个城市
2024年12月某日的日出日落时刻(北京时间)。据此完成下面两题。
城市 日出时刻 日落时刻
甲 07:06 16:48
乙 07:57 18:07
丙 08:12 17:54
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(1)纬度相同的城市是 ( )
A.甲和乙
B.甲和丙
C.乙和丙
D.甲乙丙
(2)乙、丙两城市日出时刻(北京时间)相同时 ( )
A.北极圈以北全部出现极夜
B.甲城市太阳高度全年最大
C.乙城市日出正东日落正西
C
B
D.丙城市白昼长度全年最长
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思路指引
(1)
(2)
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解析
(1)根据所学知识可知,纬度相同的地区,同一天的昼长(或夜长)应相等。昼长计算公式:
昼长=日落时刻-日出时刻。甲城市昼长:16:48-07:06=9小时42分钟;乙城市昼长:18:07-
07:57=10小时10分钟;丙城市昼长:17:54-08:12=9小时42分钟。甲和丙的昼长相等,说明
两城市纬度相同,B正确。
(2)据上题分析可知,2024年12月某日,乙、丙两城市的昼长分别为10小时10分钟、9小
时42分钟,据此可得,乙、丙两城市的日出地方时为12:00-(10小时10分钟÷2)=6:55、
12:00-(9小时42分钟÷2)=7:09,由地方时和北京时间的关系,可得乙、丙两城市的经度分别
为104.5°E、104.25°E,两地近乎在同一经线上,而乙、丙两城市位于不同纬度,则当乙、
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丙两城市日出时刻(北京时间)相同时,说明此时全球昼夜等长(春秋分日)。春秋分日,
太阳直射赤道,全球日出正东、日落正西,C正确。冬至日,北极圈以北全部出现极夜,A
错误。据甲城市昼长可知,两城市纬度较高,则甲城市太阳高度最大应在夏至日,而非春
秋分日,B错误。丙城市白昼最长在夏至日,而非春秋分日,D错误。
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变式2 (利用日出日落时刻计算) (2022天津,14—15,6分)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。回答下面两题。
(1)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
C.14小时和10小时 D.16小时和8小时
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(2)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
D
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解析
(1)对于同一地点而言,冬至日和夏至日的昼夜情况相反,两日的昼长(或夜长)之和等于
24小时,A错误;该地两日日出时刻的时间差为1小时51分,则两日昼长的时间差约为3小
时42分,C正确,B、D错误。
(2)夏至日时,日出地方时早于6时,而该地日出时的北京时间为6:06,说明该地位于120°E
以西,A错误;该地夏至日日出时的北京时间为6:06,冬至日日出时的北京时间为7:57,则
春分日(或秋分日)日出时北京时间约为7:01,而春分日(或秋分日)全球各地地方时6时
日出,推算可得,该地经度约为105°E,由区域定位可知,该山最可能是四川峨眉山,D正确,
B、C错误。
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读图绘图 光照图的判读
一、常见的光照图
1.侧视图
一般北极在上,南极在下,赤道为一直线居中,如下面三图:
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2.极地俯视图
中心为极点,外圆为赤道,虚线为南、北回归线和南、北极圈。
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3.矩形投影图
矩形投影图是将南(北)极点、南(北)极圈、南(北)回归线放大到与赤道一样长,它与实
际图相比有很大的变形,离赤道越远,变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼
(夜)和赤道上的日出时间(6时)、日落时间(18时)等。
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二、光照图判读方法
光照图的判读要重视“一向(地球自转方向)、两线(晨线、昏线)、三点(太阳直射点、
切点、交点)”的判读。下面以晨昏线(圈)为例,说明判读方法。
1.确定地球的自转方向
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2.确定地方时
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3.确定日期和节气
(1)晨昏线与经线圈重合:日期为3月21日或9月23日前后,节气是春分或秋分。
(2)晨昏线与极圈相切
极昼(夜)分布情况 日期 节气(北半球)
北极圈及其以北出现极昼(南极圈及
其以南出现极夜) 6月22日
前后 夏至
北极圈及其以北出现极夜(南极圈及
其以南出现极昼) 12月22日
前后 冬至
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4.确定太阳直射点的位置
确定
纬度 太阳直射点所在的纬度等于晨昏线与地轴夹角的度数;
太阳直射点所在的纬度与晨昏线切点的纬度互余
确定
经度 地方时12时所在的经度、昼半球的中央经线,即太阳直
射点所在的经度
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5.确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线圈分成昼弧和夜弧两部分,昼长等于该纬线昼弧所跨经度除以
15°的商,夜长等于该纬线夜弧所跨经度除以15°的商。
6.确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的地方时;日落时间就是该地所在纬线
与昏线交点的地方时。
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典例3 (光照图判读) (2024江苏,3—5,6分)下图为“2024年某月1日地球昼夜状况
图”。据此回答下面三题。
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(1)据图推断,该日是 ( )
A.2月1日 B.3月1日
C.4月1日 D.5月1日
(2)图示时刻,北京时间大约是 ( )
A.6:00 B.12:00 C.18:00 D.24:00
(3)经过6小时,昼夜状况是 ( )
A
C
D
A B C D
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思路指引
(1)
(2)
(3)
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解析
(1)据图示信息可知,北极点附近进入极昼,判断该日太阳直射点应在北半球,2月1日和3
月1日太阳直射南半球,A、B错误;4月1日与春分日相差11天左右,北极圈内极昼范围很
小,与图示极昼现象不符,C错误;由春分日到夏至日大致90天,太阳直射点纬度位置向北
移动了23.5°,从3月21日到5月1日大约40天,太阳直射点的纬度位置大约向北移动了10°,
也就是说5月1日这一天太阳直射点在10°N附近,对应北极圈内极昼的范围应是80°N—
90°N,以图中的纽约纬度位置结合北美洲轮廓图可知,此时图中晨昏线纬度最高点(极
昼出现的最低纬度)约为80°N,D正确。
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(2)据图示信息可知此时的纽约(74°W)位于晨线附近,说明纽约即将日出,由于纽约在40°N,位于北半球夏半年的5月1日日出时刻应在6时之前。当北京时间6:00时,74°W地方
时为17:04,不接近日出时刻,A错误;当北京时间12:00时,74°W地方时为23:04,纽约正值
深夜,不接近日出时刻,B错误;当北京时间18:00时,74°W地方时为5:04,接近日出时刻,C
正确;当北京时间24:00时,74°W地方时为11:04,纽约已经临近中午,D错误。
(3)据上题分析得知日出时纽约地方时约为5:04,经过6小时之后纽约地方时约为11:04,
纽约应该已经是完全白昼,A正确;B图中纽约虽然在白天,但其位置十分接近其东侧的
昏线,说明B图时纽约是在正午12时之后,不符合题意,B错误;C、D两图中纽约在黑夜,
不符合题意,C、D错误。
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变式3 (利用光照图判读日期、太阳直射点) 读极地投影示意图回答问题。图中
小虚线圈为极圈,大虚线圈为回归线;弧线ACB为晨昏线,且AC段为昏线;C点为晨昏线
与极圈的切点,也是晨昏线与120°E经线的交点。
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(1)图示的日期可能是 ( )
A.3月21日 B.6月22日
C.9月23日 D.12月22日
(2)图示正午太阳直射点的位置是 ( )
A.120°E,23°26'S B.120°E,23°26'N
C.60°W,23°26'S D.60°W,23°26'N
C
D
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解析
(1)(2)
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