内容正文:
2027届地理一轮复习精品课
第4讲 地球公转及其地理意义
课标要求 学科素养要求
结合实例,说明地球运动的地理意义。 区域认知:结合图文材料,认识不同地区昼夜长短、正午太阳高度的特征。
综合思维:结合地球公转示意图,说明昼夜长短、正午太阳高度的变化规律。解释四季和五带的成因及意义。
地理实践力:结合生活中的观察,以示意图的形式描述地球公转的特点。通过观察、实验,认识正午太阳高度、昼夜长短对日常生活的影响。
01
课标解读
考题 命题方向
2026 黑吉辽蒙卷 以日照时数及总云量的多年平均值,考查昼夜长短的变化
广东卷 以光伏发电为情境,考查太阳视运动和正午太阳高度计算
山东卷 以“等影”法为情境,考查太阳视运动和日影方向与长度变化
浙江卷 以天文观测为情境,考查正午太阳高度的季节变化
2025 天津卷 以台湾省南部兰屿的清水湾海上日出为情境,考查太阳视运动和太阳直射点的回归运动以及日影方向与长度变化
云南卷 以圭表和24节气为情境,考查地球公转速度和太阳直射点的回归运动以及太阳视运动和昼夜长短的季节变化
广东卷 以北京周口店地区叠层石沉积结构的研究为情境,考查黄赤交角
湖北卷 以星空观测为情境,考查地球公转的旋转中心、方向
提取考点:
1.昼夜长短的变化 2.太阳高度角的变化
3.太阳视运动 4.地球公转特征
02
考情分析
考题 命题方向
2025 海南卷 以中国旅游日为情境,考查太阳视运动和昼夜长短的变化
甘肃卷 以三个城市的日出日落时刻为材料,考查太阳视运动和昼夜长短的纬度变化
浙江卷 以日出地方时年变化曲线图,考查日影方向与长度变化和昼夜长短的计算
北京卷 以北京引入阿勒泰绿电为情境,考查太阳视运动和昼夜长短的季节变化
河北卷 以大风天气为情境,考查日影方向与长度变化和昼夜长短的纬度变化
浙江卷 以太阳影响地面投影为材料,考查昼夜长短的纬度变化和正午太阳高度计算
广西卷 以时光塔为情境,考查太阳视运动和正午太阳高度计算
重庆卷 以垂直百叶窗示意图,考查太阳视运动
提取考点:
1.昼夜长短的变化
2.太阳高度角的变化
3.太阳视运动
02
考情分析
考题 命题方向
2024 北京卷 以本地红花生长为情境,考查太阳直射点的回归运动和昼夜长短、正午太阳高度的季节变化
山东卷 以小明暑假乘船旅游为情境,考查太阳直射点的回归运动和太阳视运动
广东卷 以距今约3000年前的金沙遗址大型聚落遗址为情境,考查黄赤交角变化的影响和太阳视运动
天津卷 以环球金融中心为情境,考查太阳视运动和昼夜长短的纬度变化
海南卷 以南沙区三岛礁位置图,考查太阳视运动和昼夜长短、正午太阳高度的季节变化
河北卷 以快递电商多联快车为背景,考查太阳视运动和昼夜长短的纬度变化
江苏卷 以地球昼夜状况图,考查昼夜长短的纬度变化
提取考点:
1.昼夜长短的变化
2.太阳高度角的变化
3.太阳视运动
02
考情分析
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
公转方向 自西向东
公转周期 回归年365日5时48分46秒
恒星年365日6时9分10秒
公转速度 近日点A(1月初)速度快
远日点B(7月初)速度慢
黄赤交角
黄道平面与赤道平面的夹角,目前为23°26′
太阳直射点的移动规律 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。
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。
04
必背知识
地球公转特征
南中地教研
南中地教研
南中地教研
7
昼夜长短的变化规律 赤道上:终年昼夜等长,均为12时。
春分日和秋分日:全球各地昼夜等长。
“点北北昼长,点南南昼长”
“移来昼长,移走昼短”
昼夜长短的计算及变化的判断 (1)根据昼(夜)弧的弧度数计算:昼(夜)长=昼(夜)弧度数/15°。
(2)根据日出、日落时间计算
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份,如右图:
昼长时数=日落时间-日出时间=2×(12-日出时间)=2×(日落时间-12)=24-夜长时数。
(3)根据昼夜长短的分布规律计算
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。
04
必背知识
地球公转地理意义
南中地教研
南中地教研
南中地教研
8
正午太阳高度的变化规律 太阳高度:太阳光线与地平面的交角。
在太阳直射点上,太阳高度是90°;
在晨昏线上,太阳高度是0°。
正午太阳高度:一日内最大的太阳高度,反映太阳辐射的强弱。
正午太阳高度的纬度变化规律:同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两方降低。
地球上,同一纬线上正午太阳高度相等,直射点所在纬线上的正午太阳高度最大(90°)
“近大远小”“来增去减”
正午太阳高度的计算 正午太阳高度:a=90°-丨Φ-δ丨。
其中a为正午太阳高度,Φ为当地的纬度,δ为太阳直射点的纬度(当地夏半年取正值,冬半年取负值)。
太阳视运动 (极昼极夜地区除外)
春秋分:日出正东、日落正西
夏半年:日出东北、日落西北
冬半年:日出东南、日落西南
04
必背知识
地球公转地理意义
南中地教研
南中地教研
南中地教研
9
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
知识解构
知识点01 地球公转的基本特征
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
知识点1 地球公转的特征——方向
概念
地球围绕太阳旋转的运动
轨道
近似正圆的椭圆形轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上
方向
自西向东
从北极上空看,呈逆时针;
从南极上空看,呈顺时针。
知识解构
知识点01 地球公转的基本特征
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
公转周期
恒星年 回归年
参照物
自转角度
时间
意义
恒星
360°
365日6时9分10秒
地球公转的真正周期
太阳
稍少于360°
365日5时48分46秒
太阳直射点回归运动的周期,四季更替的周期
知识点01 地球公转的基本特征
02
考点二
地球公转的地理意义
远日点
(7月初)
近日点
(1月初)
逐渐变慢
逐渐变慢
逐渐变快
逐渐变快
春分
秋分
夏至
冬至
公转速度最慢
公转速度最快
开普勒第二定律
S1=S2
57’/d
角速度
29.3km/s
线速度
61’/d
角速度
30.3km/s
线速度
S1
S2
平均线速度约为每秒30千米,平均角速度约为每日1°
开普勒第二定律
在椭圆上运动的物体,它与焦点的连线在相同时间里面扫过的面积相等。
02
考点二
地球公转的地理意义
思考:为什么北半球夏半年与冬半年的天数存在差异?
答案:①北半球夏半年,地球运动至远日点附近,地球公转速度较慢,所用天数较多,为186天;
②北半球冬半年,地球运动至近日点附近,地球公转速度较快,所用天数较少,为179天。
利用地球公转速度判断季节:
当地球公转速度慢时,是北半球的____季
当地球公转速度快时,是北半球的____季。
冬
夏
知识点1 地球的公转特征
02
考点二
地球公转的地理意义
知识点1 地球公转的特征
冬至日
夏至日
秋分日
春分日
【知识点拨】 地球公转示意图判读方法
①看太阳直射点的位置:先连接太阳光线与地心,找太阳直射点判断二至日;再结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。(先左右两图,后上下两图)
②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。
③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。
02
考点二
地球公转的地理意义
知识点2 黄赤交角
北极星
赤道平面
北极
南极
地轴
66°34′
23°26′
地球公转轨道面
(黄道平面)
一轴
地轴
两面
黄道平面与赤道平面
三角度
黄道平面和赤道平面的交角为23°26′
地轴与黄道平面的夹角为66°34′
地轴与赤道平面的夹角为90°
“一轴两面三角度”
02
考点二
地球公转的地理意义
特别提醒:
①黄赤交角的大小决定了太阳直射点的移动范围。
②黄赤交角的度数=南北回归线的度数=太阳直射点能达到的最北、最南纬度数。
③极圈的度数=90°-黄赤交角的度数 (互余)
④黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角。
黄赤交角与回归线度数、极圈度数及晨昏线与地轴夹角的关系
①黄赤交角=南北回归线的度数。,即图中 α。
②黄赤交角与极圈度数互余,即图中 90°−α。
③黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角,即图中 α′。
知识解构
知识点01 地球公转的基本特征
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
黄赤交角的影响
黄赤交角→太阳直射点的南北移动→引起昼夜长短和正午太阳高度的变化→导致季节变化和五带形成。
知识解构
知识点01 地球公转的基本特征
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
黄赤交角的影响
①引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动
北回归线
南回归线
赤道
春分
夏至
秋分
冬至
次年春分
①回归线之间,一年内两次直射;回归线上,一年内直射一次;回归线之外,无太阳直射。
②北半球夏半年(春分至秋分),太阳直射点在北半球;北半球冬半年(秋分至次年春分),太阳直射点在南半球。
③冬至日至次年夏至日,太阳直射点向北移动;夏至日至冬至日,太阳直射点向南移动。
知识解构
知识点01 地球公转的基本特征
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
黄赤交角的影响
②太阳直射点纬度的判读
①可根据日期大体计算出太阳直射点所在纬度:由图可知,三个月的时间,太阳直射点大约移动23.5°;
平均每月,太阳直射点大约移动8°;每四天,直射点大约移动1°。
②可根据对称原则确定太阳直射点的纬度:关于两至日对称的两日期,太阳直射点位于同一纬度;关于两分日对称的两日期,太阳直射不同半球的同一纬度。
特别提醒:太阳直射点回归运动过程与太阳有关地理现象时间上具有对称性:① 昼夜长短相等日期;
② 极昼极夜现象开始与结束日期;③ 某一与太阳有关的地理现象再次出现。
02
考点二
地球公转的地理意义
知识点2 黄赤交角——影响
(3)决定了五带的范围
如果黄赤交角变大……
直射范围、极昼极夜范围_______;
热带、寒带______,温带_______;
冬夏季昼夜长短变化幅度_______;(赤道、极圈内除外)
冬夏季正午太阳高度差变_______;
四季差别______;
直射点移动速度变_______。
变大
变大
变小
变大
变大
快
变大
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
思考:图示是哪个节气的光照图?
这一天,全球的昼夜长短情况怎么样?
总结赤道全年昼夜长短情况怎样?
春分日、秋分日
全球昼夜平分,均为12小时。
赤道全年昼夜平分,均为12小时。
晨昏线把所经过的纬线分割成两部分,位于昼半球的部分叫昼弧,位于夜半球的部分叫夜弧。
2.昼弧、夜弧的意义
昼弧和夜弧的长度,反映了该纬度地区昼夜的长短。
1.昼弧、夜弧的划分
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
思考:图示是哪个节气的光照图?
这一天,北半球的昼夜长短情况怎么样?
北半球的昼长的纬度变化规律是怎样的?
北极圈出现了什么现象?
南半球呢?
夏至日
北半球昼长夜短,且昼最长、夜最短;
北半球纬度越高昼越长,夜越短;
北极圈及其以北出现极昼。
南半球相反
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
思考:图示是哪个节气的光照图?
这一天,北半球的昼夜长短情况怎么样?
北半球的昼长的纬度变化规律是怎样的?
北极圈出现了什么现象?
南半球呢?
冬至日
北半球昼短夜长,且昼最短、夜最长;
北半球纬度越高昼越短,夜越长;
北极圈及其以北出现极夜。
南半球相反
考点二 昼夜长短的变化
知识点1 昼夜长短的变化规律——季节变化
春秋分,全球各地昼夜平分;
夏至日,北半球昼最长,夜最短,北极圈及其以内出现极昼现象;南半球与之相反;
冬至日,北半球昼最短,夜最长,北极圈及其以内出现极夜现象,南半球与之相反;
赤道上,全年昼夜平分。
规律1:太阳直射点在的半球,昼长夜短,纬度越高昼越长,极地附近出现极昼。(点北北长,越北越长;点南南长,越南越长)
考向破译
知能解码
N
昼 短 夜 长
昼 长 夜 短
春分
3·21
昼夜平分
昼夜平分
秋分
9·23
夏至
6·22
昼最长
昼最短
冬至
12·22
昼渐长
昼渐短
昼渐长
昼渐短
思考:根据右图标出二分二至日北半球昼夜长短变化的规律。
知识点1 昼夜长短的变化——变化规律
3.季节变化规律
考点二 昼夜长短变化
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
23°26′N
23°26′S
昼渐___夜渐___
昼___夜___
昼___夜___
昼渐___夜渐___
昼渐___夜渐____
昼___夜___
昼渐___夜渐___
昼___夜___
____________
秋分日(9月23日)
___________
春分日(3月21日)
次年春分日
夏至日(6月22日)
________________
冬至日(12月22日)
_______________
(以北半球为例)
长 短
长 短
短 长
短 长
短 长
短 长
长 短
长 短
昼夜平分
昼夜平分
昼最长夜最短
昼最短夜最长
规律2:太阳直射点向哪个半球(南/北)移动,哪个半球昼渐长,夜渐短,另一半球反之。
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
观察直射点动态图,总结昼夜长短的变化幅度规律。
P
规律3:①纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大;
②日期距春秋分越近,昼夜长短的变化幅度越小。
赤道全年昼夜平分,昼夜长短变化为零;
纬度越高(赤道与极圈之间),昼夜长短变化幅度为0-24小时;
极圈内为24小时
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
观察直射点动态图,思考关于极昼极夜规律的问题。
P
规律4:极昼(极夜)的起始纬度=90°-太阳直射点的纬度;
纬度越高,极昼(极夜)的天数越多;
太阳直射点北移,北极点周围极昼范围变大;
太阳直射点南移,南极点周围极昼范围变大。
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律
N
S
D
A
C
B
规律5:对称性
①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。
②同一地点的两日期关于二至日对称,如上图中a和b,直射点纬度相同,这两日期的昼夜情况相同、正午太阳高度及日出日落方位都相同。
③同一地点的两日期关于春秋分日对称,如上图中b和c,直射点纬度数值相同,但南北半球相反,这两日期昼夜情况相反。
考点二 昼夜长短的变化
知识点1 昼夜长短的变化规律
晨昏线
夜弧
昼弧
昼夜长短
一个地方的昼夜长短,与它所在纬线昼弧与夜弧的长度有关
同一纬线上,昼弧+夜弧=360°
昼弧= 夜弧, 则昼夜等长;
昼弧>夜弧,则昼长夜短;
昼弧<夜弧,则昼短夜长。
同一纬线上的各地,昼夜长短状况相同。
N
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的计算
①根据昼弧夜弧计算
120°
8小时
昼长
16小时
夜长
昼长时数=昼弧所跨经度数/ 15°
夜长时数=夜弧所跨经度数/ 15°
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的计算
②根据日出日落时间计算
①昼长=日落时间-日出时间(这里的日出时间、日落时间需统一标准,都为地方时或区时)。
②昼长时数=(12:00-日出地方时)×2=(日落地方时-12:00)×2。
③夜长时数=(日出地方时-0)×2=(24:00-日落地方时)×2。
同一地点的日出地方时+日落地方时=24小时
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的计算
③利用昼夜长短的变化规律计算
①同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相等。
②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(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如,30°N的昼长等于30°S的夜长,如上图。
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
昼夜长短的计算
④利用日期的对称性计算
① 某一地点关于二至日对称的两个时间,太阳直射点位于同一个位置,两个时间的昼长相同。
② 某一地点关于二分日对称的两个时间,太阳直射点位于不同半球,但纬度数相同。这两日的昼夜长短相反。
技巧1.昼夜长短分布——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。
知识点1 昼夜长短的变化——变化规律
考点二 昼夜长短变化
技巧2.昼夜长短分布——抓“直射点位置”
规律1:太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。
太阳直射点位于哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且纬度越高昼越长
太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象
知识点1 昼夜长短的变化——变化规律
考点二 昼夜长短变化
规律2: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,变化区间为0~24小时。
技巧3.昼夜长短变化——抓“移动方向”
知识点1 昼夜长短的变化——变化规律
考点二 昼夜长短变化
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化规律
①太阳高度和正午太阳高度
太阳高度角:太阳光线与地面的夹角
正午太阳高度角:一天中最大的太阳高度(地方时12的太阳高度)
北
南
西
东
太阳高度角
正午太阳高度角
太阳光线与地平面的____
(即太阳在当地的仰角)
在太阳直射点上,太阳高度是____
在晨昏线上,太阳高度是____
交角
90°
0°
特别注意:正午太阳高度不一定是90°,只有太阳直射点太阳高度为90°。
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化规律
②正午太阳高度的计算
Η=90°-当地与直射点的纬度差
如右图,当太阳直射 B 点(10 ∘ N)时,
•A 点(40∘N)正午太阳高度角:H=90∘−AB 纬度差=90∘−(40∘−10∘)=60∘。
•C 点(23∘26′S)正午太阳高度角:H=90∘−BC 纬度差=90∘−(10∘+23∘26′)=56∘34′。
B
H
A
N
S
赤道
δ
β
地平面
太阳光线
C
纬度差“同减异加”
规律1:二分日,由赤道(90°)向南北两侧递减
知识点2 正午太阳高度变化规律——纬度变化规律
考点三 正午太阳高度的变化
规律2:夏至日时,由北回归线向南北两侧递减
知识点2 正午太阳高度变化规律——纬度变化规律
考点三 正午太阳高度的变化
规律3:冬至日时,由南回归线向南北两侧递减
知识点2 正午太阳高度变化规律——纬度变化规律
考点三 正午太阳高度的变化
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化规律
③正午太阳高度的变化规律
90˚
0˚
90˚N
90˚S
60˚
30˚
0˚
正午太阳高度
60˚N
30˚N
30˚S
60˚S
春分、秋分
夏至
冬至
规律1:①同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。②离直射点越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。反之则越小。(近大远小)
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化规律
③正午太阳高度的变化规律
规律2:太阳直射点靠近某地,该地正午太阳高度增大;反之减小。(来增去减)
北回归线及其以北地区,正午太阳高度角达一年中最大值
南回归线及其以南地区,正午太阳高度角达一年中最小值
直射点南移,北回归线及其以北正午太阳高度渐减,南回归线及其以南相反
直射点北移,北回归线及其以北正午太阳高度渐增,南回归线及其以南相反
北回归线及其以北地区,正午太阳高度角达一年中最大值
南回归线及其以南地区,正午太阳高度角达一年中最小值
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化规律
③正午太阳高度的变化规律
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′增大至46°52′)
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′减小至23°26′)
回归线与极圈之间各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
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。
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。
判断所在地区的纬度
确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,①北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南。②南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
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
影子长度
确定楼距、楼高
一般来说,纬度较低的地区,楼距较小;纬度较高的地区,楼距较大。以我国为例,见右图,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=hcotH
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
计算太阳能热水器的安装角度
如右图所示,集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余,当α+H=90°时热水器使用效果最佳。
一年内调整的幅度等于所在地正午太阳高度角的年变化幅度。
问题:北纬40°在二至日时太阳能热水器与地面的倾角分别应该调整为?
夏至日时倾角应该调整为40°-23.5°,
冬至日时倾角应该调整为40°+23.5°。
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
正午太阳高度的应用
【拓展延伸】
“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线,沿东西方向变换集热板的旋转角度,其水平旋转角度反映的是昼长;并随时调整集热板与地面的倾角,使集热板始终正对太阳,垂直转动的角度反映正午太阳高度。
一般情况下,阳坡正午太阳高度相对较大,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
赤道
北极
森林带
草甸带
冰川带
森林带
草甸带
冰川带
阳坡光热充足
植被分布上限比阴坡高
南半球
北半球
阴坡 阳坡
阳坡 阴坡
阴坡 阳坡
阳坡 阴坡
河流
河流
南极
知识点3 正午太阳高度的应用——7、判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度
考点三 正午太阳高度的变化
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
太阳视运动轨迹
①太阳视运动轨迹图
太阳视运动轨迹图是以观测者所在位置为中心,目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。反映的是地球的自转,地球上的人所看到的太阳在天空中东升西落。
一年中,同一地点看,太阳视运动轨迹相互平行且与地轴垂直。
太阳视运动的轨迹(周日圈)与地平面的夹角(≤90°),总是与当地的纬度互余。
太阳视运动图的三个关键:日出东方,日落西方,正午12时(地方时)时位于观察者的正南方、正北方或正上方。
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
太阳视运动轨迹图的三个关键:日出、日落方位、正午太阳的方位
日出
日落
直射点位置 日出方位 日落方位
北半球 除极昼极夜地区外 东北 西北
极昼地区 北极点 不升不落
除北极点外 正北 正北
赤道 正东 正西
南半球 除极昼极夜地区外 东南 西南
极昼地区 南极点 不升不落
除南极点外 正南 正南
N
该图可反映日出日落时间与昼夜长短、日出日落方位、正午太阳高度角等。
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
特别提醒:
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。
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
关键在于判断当地与直射点的南北关系,把直射点当成正午太阳
直射点位于当地以南,正午太阳在正南;直射点位于当地,正午太阳在头顶;
直射点位于当地以北,正午太阳在正北。
正午太阳方位
只能是正北、正南或头顶
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
不同地区太阳视运动轨迹图
(1)未出现极昼或极夜现象的地区
太阳直射点位于北半球时,日出、日落都偏北(太阳从东北升起、西北落下)
太阳直射点位于南半球时,日出、日落都偏南(太阳从东南升起、西南落下)
太阳直射点位于赤道时,日出正东、日落正西
赤道上
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
不同地区太阳视运动轨迹图
(2)出现极昼的地区(除极点)
一天内太阳不落,但有升有降,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,太阳升降方位均为正北;
若位于南半球,太阳升降方位均为正南。
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
不同地区太阳视运动轨迹图
(3)极昼期间极点上一天太阳高度不变。
南极点
(沿纬线自东向西水平移动,即逆时针方向移动)
北极点
(沿纬线自东向西水平移动,即顺时针方向移动)
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
太阳视运动二维简图
确定三点(日出、日落、正午太阳方位)后绘制轨迹
直射点以北地区
正东→东北→正北→西北→正西
直射点以南地区
正东→东南→正南→西南→正西
N
W
E
S
N
W
E
S
A
B
直射赤道
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
太阳视运动二维简图
确定三点(日出、日落、正午太阳方位)后绘制轨迹
直射点以北地区
东北→正北→西北
直射点以南地区
东南→正东→东南→正南→西南→正西→西南
N
W
E
S
N
W
E
S
直射北半球
A
B
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
N
太阳视运动二维简图
确定三点(日出、日落、正午太阳方位)后绘制轨迹
直射南半球
A
B
直射点以北地区
东南→正东→东北→正北→西北→正西→西南
直射点以南地区
东南→正南→西南
N
W
E
S
N
W
E
S
考向破译
知能解码
N
考点四 太阳视运动
知识点 太阳视运动轨迹图
太阳视运动轨迹图的判读内容
①判读时间(季节):正午太阳高度大,太阳在地平面上的轨迹长,为当地的夏季,反之冬季;
②判读观测点的纬度位置:根据正午太阳高度判读;
③判读太阳方位(日出、日落方位);
④判读昼长与日出、日落时间;
⑤判读影子的变化。
考向破译
知能解码
N
7.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____,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______的位置。太阳直射点以北的地区正午影子朝向正____,太阳直射点以南的地区正午影子朝向正___ (极点除外,极夜地区无影子)。北极点极昼时正午影子都朝正___,南极点极昼时正午影子都朝正___。
相反
直射点
北
北
南
南
热点2:太阳视运动与日晷
热点与拓展
“日晷”是“太阳的影子”。因此,所谓日晷,就是白天通过测日影定时间的仪器。
日晷通常由铜制的指针(晷针)和石制的圆盘(晷面)组成。日晷晷盘与赤道平行,北半球地区坐南朝北,分为地平式、垂直式、赤道式,由此将一天的时间划分为十二时辰,二十四小时。
热点2:太阳视运动与日晷
热点与拓展
晷针
晷盘
底座
知识点1 四季更替——划分(以北半球为例)
②气候四季
①天文四季
夏季:一年内白昼最长、太阳高度最大的季节
冬季:一年内白昼最短、太阳高度最小的季节
春、秋季:过渡季节
考点四 四季更替和五带划分
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
二十四节气
春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相莲,
秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
相邻两个节气间隔半个月即15天,可根据“二分二至”日计算其他节气对应的日期
春分
夏至
秋分
冬至
知识解构
知识点02 地球公转的地理意义
考向破译
02
考点二
地球公转的地理意义
二十四节气
关于二至日对称的两个节气,太阳直射的纬度大致相同,昼夜长短、正午太阳高度、日出、日落方位都相同;关于二分日对称的两个节气,太阳直射的纬度数大致相同,但南北纬相反。
知识点2 五带——划分(以北半球为例)
划分依据:太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
考点四 四季更替和五带划分
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
(2025·北京·高考真题)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。
1.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
D
知识溯源 昼夜长短的变化规律、太阳视运动
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。
思路点拨
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
2.采摘红花时,临近( )
A.雨水 B.小满 C.小暑 D.处暑
(2024·北京·高考真题)某中学以本地红花生长与应用为主题,开展跨学科学习系列活动。图1为活动方案略图,图2示意不同地区的景观。读图,完成下面小题。
知识溯源 正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、太阳直射点的回归运动
采摘红花的时间在7月初,雨水的时间是在2月18日-20日,A错误;小满的时间是在5.20日-22日,B错误;小暑的时间是7月6日-7月8日,C正确;处暑的时间是8月22日-24日,D错误。综上所述,ABD错误,故选C。
思路点拨
C
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
3.红花生长期间,同学们可观察的现象是( )
A.白昼时间先变长后变短 B.太阳辐射强度逐渐减弱
C.日落方位先南移后北移 D.正午旗杆影长逐渐变长
(2024·北京·高考真题)某中学以本地红花生长与应用为主题,开展跨学科学习系列活动。图1为活动方案略图,图2示意不同地区的景观。读图,完成下面小题。
知识溯源 正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、太阳直射点的回归运动
红花的生长期间是4月初到7月初,从4月初到夏至日太阳直射点不断北移,夏至日太阳直射北回归线,夏至日至7月初太阳直射点不断南移。其中夏至日那一天白昼时间最长,太阳辐射最强,日落方位最偏北,正午影长最短。4月初到夏至日北半球白昼时间变长,而夏至日到7月初时段内北半球白昼时间变短,红花的生长期间白昼时间先变长后变短,A正确;太阳辐射先变强后变弱,B错误;日落方位先北移后南移,C错误;正午旗杆影长先变短后变长,D错误。综上所述,BCD错误,故选A。
思路点拨
A
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
4.该时段处于( )
A.春分到夏至之间
B.夏至到秋分之间
C.秋分到冬至之间
D.冬至到春分之间
(2025·天津·高考真题)我国台湾省南部兰屿的清水湾,以适合观看海上日出而闻名。在一年中某时段,日出方向经历由①到②到③的移动过程(下图)。读图文材料,完成下面小题。
知识溯源 太阳直射点的回归运动、太阳视运动、日影方向与长度变化
太阳直射点在南北回归线之间移动,春秋分在赤道,夏至在北回归线,冬至在南回归线。图中可看出,日出方向①②③均为东偏北,说明太阳直射点在北半球,由①到②到③,日出方位越来越偏北,说明太阳直射点在北移。故该时段太阳直射点在北半球且向北移,应处于春分到夏至之间,A正确;夏至到秋分之间,太阳直射点南移,B错误;秋分到冬至、冬至至春分,太阳直射点在南半球,CD错误。故选A。
思路点拨
A
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
5.从冬至日到夏至日,该地正午时物体影长及方向的变化是( )
A.逐渐变长 始终朝南
B.先变长再变短 先朝南再朝北
C.逐渐变短 始终朝北
D.先变短再变长 先朝北再朝南
(2025·天津·高考真题)我国台湾省南部兰屿的清水湾,以适合观看海上日出而闻名。在一年中某时段,日出方向经历由①到②到③的移动过程(下图)。读图文材料,完成下面小题。
知识溯源 太阳直射点的回归运动、太阳视运动、日影方向与长度变化
结合所学知识,北回归线穿过台湾岛中部,该地位于台湾省南部,应在北回归线以南。从冬至日到夏至日,太阳直射点从南回归线向北移动到北回归线,该地先位于直射点以北,距直射点越来越近,太阳直射该地后北移,该地再位于直射点以南,距直射点越来越远,故该地正午时物体影长先变短再变长,物体影子的方向先朝正北再朝正南。故选D。
思路点拨
D
知识解构
考向02 昼夜长短的变化规律与计算
考向破译
01
考点二
地球公转的地理意义
(2025·海南·高考真题)2024非洲旅游大会于5月14 日——16日在南非海滨城市德班(29°52'S, 31°02'E) 召开。同年5月,在第14个“中国旅游日”到来之际,海南自贸港向全球媒体发出“你好中国·阳光海南”的邀请,某记者在德班会议结束后辗转 18 个小时到达上海(31°14'N,121°29'E), 而后再转机到达海口。据此完成下面小题。
3. 2024非洲旅游大会会议期间( )
A.上海日出东南 B.上海的昼长与德班的夜长大致相当
C.德班日落西南 D.德班的昼长与上海的昼长大致相当
B
由材料可知,2024非洲旅游大会会议期间为5月份,结合所学知识,该时段太阳直射点在北半球,上海和德班均日出东北,日落西北,AC错误;该时段太阳直射点在北半球,北半球的上海昼长夜短,南半球的德班昼短夜长,根据材料可知两地纬度数差异较小,根据所学知识,南北半球同一纬度数的地区,昼夜长短情况相反,即北半球该纬度的昼长等于南半球该纬度的夜长,故上海的昼长与德班的夜长大致相当,德班的昼长与上海的昼长明显不相等,B正确,D错误。故选B。
思路点拨
知识解构
考向03 正午太阳高度的变化规律与应用
考向破译
01
考点二
地球公转的地理意义
(2021·福建·高考真题)
5. 3.1997年以来,宁夏闽宁镇从一片“干沙滩”逐步发展为“金沙滩”。2012年闽宁镇开始发展光伏大棚、光伏发电等光伏应用产业,未来将利用“照射光线自动跟踪”技术,让光伏面板始终保持与太阳光线垂直,以提高光能利用效率。若应用“照射光线自动跟踪”技术,与6月1日相比,闽宁镇7月1日光伏面板( )
A.正午影子长度较长 B.跟踪调整时长较短
C.仰角移动幅度较小 D.水平转动角度较大
D
与6月1日相比,闽宁镇7月1日,正午太阳高度角更大,光伏面板正午影子长度较短,A错误;7月1日比6月1日的白昼时间更长,跟踪调整时长较长,B错误;7月1日比6月1日的正午太阳高度角更大,日出日落太阳高度为零,一天中太阳高度角变化更大,仰角移动幅度较大,C错误;7月1日比6月1日的白昼时间更长,从日出到日落太阳转过的水平角度更大,光伏面板水平转动角度较大,D正确。所以选D
思路点拨
Lavf58.12.100
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