一轮精品复习学案13地球自转和公转的地理意义及地球的圈层结构必修1.docx

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一轮精品复习学案13地球自转和公转的地理意义及地球的圈层结构必修1

第一章行星地球

第三节地球自转、公转及其地理意义地球的圈层结构

【高考目标定位】

最新考纲

目标在线

1、地球运动（自转和公转）的地理意义

1，掌握太阳直射点移动规律，从昼夜交替和时差、昼夜长短和正午太阳高度的变化规律、四季更替规律和五带的划分等方面，理解地球运动的地理意义。

2、地球的圈层结构及各圈层的主要特点

2、地震波的的分类及特点、地球内部圈层的划分及各圈层特征、地球外部圈层的主要特征。

【考纲知识梳理】

一、地球的运动

（一）、地球运动的一般特点

区别

项目

自转

公转[来源:

Zxxk.Com]

定义

地球绕其自转轴（地轴）的旋转运动

地球绕太阳的运动

旋转中心

地轴

太阳

运动方向

通称自西向东

通称自西向东

北极上空看为逆时针方向

南极上空看为顺时针方向

地理北极上空看为逆时针

地球南极上空看为顺时针

周期

1恒星日（23时56分4秒）

1个回归年（365日5时48分46秒）

速

度

角速度

除南北两极点为0外，角速

度处处相等，即15°/小时

平均1°/日

（近日点速度快，远日点速度慢）

线速度

由赤道向两极由快变慢

（南北两极点无线速度）

平均约30km/s

（近日点速度快，远日点速度慢）

（二）、地球自转的地理意义

1、昼夜交替

（1）昼夜的形成，由于地球是一个不发光、不透明的球体，所以同一时间里，太阳只能照亮地球的一半。

昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线，晨昏线的特点：

晨昏线平分地球，是过球心的大圆；晨昏线始终与太阳光线垂直；晨昏线永远平分赤道，故赤道上全年昼夜等长；晨昏线在二至日时与极圈相切，在春秋分时与经线重合。

（2）昼夜交替的产生：

由于地球的自转

（3）昼夜交替的周期及意义：

周期为一个太阳日——24小时

（4）晨昏线（圈）：

昼半球和夜半球的分界线。

按地球自转方向经过晨昏线进入昼半球的是晨线，按地球自转方向经过晨昏线进入夜半球的是昏线。

如图4-6。

①在晨昏线上各地，太阳高度为0º；

②太阳直射光线与晨昏线成90º；

③直射点A与晨昏线和最小纬线圈切点B的纬度之和等于90º；如当太阳直射在20ºS时，切点B的纬度为70º´N或70ºS。

2、产生时差

（1）地方时

因经度不同而产生的不同的时刻叫地方时。

因为地球自西向东转，东边的时刻总比西边的早。

同一经线地方时一定相同。

（2）时区与区时

全球共分为24个时区，每个时区跨度为15°，因此相邻两个时区相差两个小时。

各时区都以本时区中央经线的地方时，作为本区的区时。

（3）日界线

国际上规定180°经线作为日期的分解线，叫国际日期变更线。

地方时为0时（或24时的经线）是另一条日期变更线。

3、水平运动物体发生偏转：

北半球向右偏，南半球向左偏，赤道不偏转。

（三）、地球公转的地理意义

1、黄赤交角：

黄道平面与赤道平面的夹角，目前是23°26′由于黄赤交角的存在，使太阳直射点在南北回归线之间来回移动。

如图4-14。

2、昼夜长短的变化

（1）昼夜长短的变化规律：

太阳直射哪个半球，那个半球就昼长夜短。

（2）昼夜长短的计算昼长=日落时间—日出时间=（正午12点—日出时间）×2，还可以根据昼狐和夜狐所跨的经度来推算。

3、正午太阳高度的变化

（1）纬度分布规律：

同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。

春秋分，太阳直射点由赤道向南北递减；夏至日，由北回归线向南北递减；冬至日，由南回归线向南北递减。

（2）季节变化：

同一纬度，正午太阳高度的大小随季节而变化。

北回归线以北的地区：

夏至日达到最大值，冬至日最

小；南回归线以南的地区：

冬至日达到最大值，夏至日最小；回归线之间的地区：

太阳两次直射，直射时达最大值。

（3）正午太阳高度的计算公式H＝90°－｜φ－θ｜，φ为所求点的纬度，θ为太阳直射点的纬度。

（4）正午太阳高度的应用计算楼距、判断日影长短及方向等。

4、四季和五带

（1）四季：

欧美：

以“二分二至”划分我国：

以“四立”划分

北温带国家：

春季：

3、4、5月；夏季：

6、7、8月；秋季：

9、10、11月;冬季：

12、1、2月

（2）五带：

热带（南北回归线之间）、北温带（北回归线—北极圈）、南温带（南回归线—南极圈）、北寒带（北极圈—北极点）、南寒带（南极圈—南极点）

（5）、地球公转和自转的地理意义示意图

（四）、地球的圈层结构

1、地球的内部圈层

（1）、地震波与地球内部圈层的划分：

地震波

传播速度

传播介质

纵波

快

固液气三态

横波

较慢

固态

根据地震波的这种变化特征，我们把地球分成三层（地壳、地幔、地核）

（2）、地球内部圈层的特点

名称

范围

深度

主要特征

地壳

地表~莫霍界面

平均17千米

（1）固态，由各种岩石组成

（2）各地厚度不一

（3）可分为硅铝层和硅镁层

地幔

莫霍界面~古登堡界面

17~2900千米

（1）固态，硅酸盐类物质，自上而下铁、镁的含量

逐渐增加

（2）上部有一软流层

（3）软流层以上的地幔部分是岩石圈的组成部分

地核

古登堡界面~地心

2900~6371千米

（1）外核呈液态或熔融状态，内核为固态

（2）物质成分以铁和镍为主

（3）温度、压力、密度均很大

2、地球的外部圈层

地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈等，这些圈层之间相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存和发展的自然环境

圈层

概念

组成

其他

大气圈

由气体和悬浮物质组成

主要成分是氮和氧

地球自然环境的组成部分

水圈

连续但不规则的圈层

陆地水、大气水、生物水等

处于不断的循环运动之中

生物圈

生物及生存环境的总称

生物及生存环境

与大气、水和岩石圈相互渗透，相互影响

【要点名师讲解】

一、晨昏线的具体应用：

（1）确定地球的自转方向：

右图为二至日的昼夜分布状况（阴影部分为夜晚），若AB为晨线，则可知地球呈顺时针方向自转，中心点为南极点；若AB为昏线，则地球呈逆时针方向自转，中心点为北极点。

（2）确定时间：

①地方时：

晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6点；

昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18点；

晨昏线与纬线圈相切的切点所在经线的地方时为12时或24时（0时），其中晨线与极昼最大范围的纬线相切的切点所在经线的地方时为24时，与极夜最大范围的纬线相切的切点所在经线的地方时为12时。

②日期与季节：

晨昏线经过南北两极，与某一经线圈重合，同所有纬线圈垂直相交，则可判定这一天为3月21日或9月23日；

晨昏线与南北极圈相切，北极圈内出现极昼现象，可判定这一天为6月22日；北极圈内出现极夜现象，可判定这一天为12月22日。

（3）太阳直射点的位置

A、太阳直射点的确定：

平分昼半球的经线的经度就是太阳直射点的经度，或晨昏线与出现极夜最低纬度的纬线相切的切点所在经线就是太阳直射点的经线。

直射经线的经度=赤道与晨线交点所在经线的经度+90O。

或者直射经线的经度=赤道与昏线的交点所在直线－90O。

（4）昼夜长短的确定：

晨昏线把所经过的纬线圈分成两部分，位于昼半球为昼弧，位于夜半球为夜弧。

春秋分日以及赤道，各地的昼弧等于夜弧，昼长=夜长；其余时间除赤道外的任何地区昼弧与夜弧不等长，昼长=

夜长=

说明：

同一纬线上各地的昼长相等；不同半球相同纬度的两地上，其中一地的昼长等于另一地的夜长。

（5）距离：

晨昏线上两点间的劣弧长度就是球面上两点间的最短距离。

（6）太阳高度的确定：

晨昏线上的各点太阳高度为0O

（7）推算日出日落时间：

晨线上各地同时看到日出，昏线上的各地同时看到日落，但地方时不同（除春秋分日外）。

日出时间是该地所在经线与晨线的交点上的时间（地方时），日落时间则是该地所在经线与昏线的交点上的时间（地方时）

日出时刻=12－

日落时刻=12+

（8）极昼极夜的范围：

晨昏线与哪个纬线圈相切，该纬线圈与极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜范围，南北半球的极昼、极夜现象正好相反。

注意：

晨昏线与纬线相切的切点是晨昏线上各点纬度最高的点。

其具体纬度数等于90O－太阳直射点纬度。

与晨昏线相切的纬线是出现极昼

（夜）最低纬线（最大范围的纬线）。

晨昏线与极圈的切点和晨昏线与赤道交点两点之间的经度差应为90个经度。

【例题】读图4-7，回答：

（l）当AB为晨线时，此日是前后，判断理由是。

（2）当DF为昏线，此日太阳直射点的纬度位置是。

（3）当AC为晨线时，此日是节气；

当DE为昏线时，此日是节气；当AD为晨线时，此日是节气。

（4）若DE为晨线时，此刻北京时间是点；当北京时间是8点正，DF是线。

（5）当H处正午太阳高度为66°34′，G处区时为6点则此时昏线是、。

【解析】此图是圆柱投影图，比较抽象，不易判读。

解题时应切实根据晨昏线的概念，确定图上白昼和黑夜的范围，根据赤道上昼夜平分，日出、日落的时间分别为6点和18点，就能顺利解答此题。

【答案】

（1）12月22日AB是晨线、北极圈以北地区发生极夜现象

（2）23°26′N（3）夏至冬至春分或秋分（4）20点晨线（5）DFAC

二、地方时的计算

地方时的计算依据是地球自转、东早西晚，、1度4分、东加西减、经经计较、分秒必算。

计算是可分为四个步骤：

一定时，二定向，三定差，四定值。

1、一定时：

即确定计算时可作为条件用的已知地方时，特殊经线的地方时的确定，以图1-1-29为例。

（1）

昼半球中央经线的地方时为12时如ND；

（2）夜半球中央经线的地方时为24时或0时,如NB；

（3）晨线与赤道交点所在的经线地方时为6时，如NC；

（4）昏线与赤道交点所在的经线地方时为18时，如NA；

2、二定向：

即确定所要求点与已知时间点的相对东西方向，如图中求E点的地方时，以D点作为已知时间点，则E点位于D点以东，应“东加”；若求F的地方时，以B作为一直时间点，则F点位于B点以西，应该“西减”。

3、三定差：

即确所求点与已知时间点的经度差。

以确定时差，如E点所在经线与ND经度相差45°，时差为3小时。

4、四定值：

即根据前面所确定的条件计算出所求时间。

如E点地方时为12∶00＋45°／15°＝15∶00，F点地方时为24：

00－45°／15°＝21∶00

【例题】1、图4-10中阴影部分为夜半球，设北京时间为7月1日20时，完成以下要求：

（1）在图上画出位于东半球、昼夜等长的一点A。

（2）A地日期为________月________日。

（3）A地地方时应为________时________分至________时________分之间。

【解析】此题着重考查学生对日照图的判读能力和时间计算能力。

首先按提示先判定经线的度数，根据北京为7月1日20时，可判读出图中各条经线的经度，再根据东西半球的划分和全年昼夜等长，知道A点是

在赤道上20°W～0°之间。

然后根据日照状况确定每条经线的日期和地方时。

【答案】

（1）A点位于图中20°W～0°之间的赤道上

（2）7；1（3）10；40；12；0

【例题】2、图4-10中阴影部分为夜半球，设北京时间为7月1日20时，完成以下要求：

（1）在图上画出位于东半球、昼夜等长的一点A。

（2）A地日期为________月________日。

（3）A地地方时应为________时________分至________时________分之间。

【解析】此题着重考查学生对日照图的判读能力和时间计算能力。

首先按提示先判定经线的度数，根据北京为7月1日20时，可判读出图中各条经线的经度，再根据东西半球的划分和全年昼夜等长，知道A点是在赤道上20°W～0°之间。

然后根据日照状况确定每条经线的日期和地方时。

【答案】

（1）A点位于图中20°W～0°之间的赤道上

（2）7；1（3）10；40；12；0

三、昼夜长短的变化、判读

（1）昼夜长短的判读

晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分，昼弧和夜弧的长短决定昼长与夜长。

弧长15°为1小时。

在日照图中，常常画出经线，上图中相邻两条经线经度差为30°，地方时相差2小时。

昼夜的时间长短可通过读经度差数得出。

（2）昼夜长短时空规律总结

①纬度分布规律总结：

a．（赤道处始终昼夜平分；春分日、秋分日全球各地昼夜平分。

b．同一纬线上各点昼夜长短相同；南北半球同纬度昼夜长短相反。

c．太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长，另一半球相反。

d．太阳直射点在赤道与南、北（南北回归线之间）往返移动，极昼、极夜现象范围也经历了不断扩大、缩小的过程。

②季节变化规律图示：

（以北半球为例）

（3）昼夜长短与日出日落时刻

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，一天中上午和下午的时间是等长的，因此已知某地一天的昼长可求出该日的日出、日落时间，其方法为：

日出时间＝12－昼长/2日落时间＝12＋昼长/2

【例题】

如图是整个昼半球俯视图，C点昼长为8小时。

①此日正确的叙述（）

A．地球位于近日点附近B．表示春、秋分

C．太阳直射点将向北移动D．印度洋季风洋流呈顺时针

②关于D点正确的叙述是（）

A．经度为20°WB．昼长小于12小时

C．位于昏线上D．正午太阳高度一定大于B点

③关于E点的正确叙述是（）

A．位于澳大利亚大陆B．位于开普敦的西南

C．位于北美洲D．位于马来群岛上

④B、E两点的昼长分别是、。

【解析】第①题，此图关键要看出A点在晨昏线上且纬度是南纬66°34′，则图示方向为上南下北；接着能看出昼的中心点在北半球，则此日为北半球的夏季，且为夏至日，直射点将向南移动，北印度洋洋流呈顺时针。

第②题由于此日不是春秋分，故晨昏线与经线圈不重合，所以不能根据C点的经度来判断D点经度；由于D点在北半球，此日昼长夜短；正午大阳高度不一定欠于B点。

第③题E点在赤道上，故不可能是AC，根据C的经度应该在160°E附近，排除B。

第④题B为极昼，D在赤道上。

【答案】①D②C③D④24小时12小时

四、太阳高度的规律、应用和计算

1、正午太阳高度的时空规律总结

（1）纬度分布规律：

（如图4-19）

春秋二分日：

由赤道向南北两侧递减。

夏至日：

由北回归线向南北两侧递减。

冬至日：

由南回归线向南北两侧递减。

（2）季节变化规律：

（如图4-20）

北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。

南回归线以南则相反。

南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。

2、正午太阳高度计算：

某地、某日正午太阳高度H＝90°—纬度差

即H＝90°－｜φ－θ｜（φ为所求点的纬度，θ为太阳直射点的纬度）。

说明：

“纬度差”指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间的纬度距离。

3、正午太阳高度角问题的综合应用:

①阳光照射方向、日影的长短的问题

②楼房间距的问题：

北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如图4－22所示，（H为冬至日当地的正午太阳高度）L应大于等于h·cotH。

③热水器的角度问题：

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。

如图４－23所示，α+H＝90°时效果最佳。

补充：

二分二至日全球的昼长和正午太阳高度分布相关变式圈

A．冬至日全球的昼长和正午太阳高度分布

B．夏至日全球的昼长和正午太阳高度分布

C．春分日和秋分日全球的昼长和正午太阳高度分布

【例题】近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。

请读下图，运用以下公式及相关知识回答

（1）～（3）题。

（1）某地正午太阳高度的大小：

H＝90°-∣φ-δ∣式中：

H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。

（2）tan35°≈0．7tan45°≈1tan60°≈1．732

（1）房地产开发商在某城市（北纬30°）建了两幢商品住宅楼（上图），某户居民买到了北楼一楼一层的一套房子。

请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）

A.1个月B.3个月C.6个月D.9个月

（

2）为避免纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被阳光直接照射。

那么在两幢楼房间距不变的情况下，南楼的

高度最高约为（）

A.20米B.30米C.40米D.50米

（3）若其中某房主欲安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需根据太阳高度

的变化随季节调整倾角，那么日照图与热水器安置方式不合理的是（）

【解析】第

（1）题，解答此题的关键是充分利用图中和文中的信息，特别是要先根据图中的楼高和楼间距直接算出要保证北楼阳光不被遮挡的最低太阳高度为tanα=69÷40=1．725，再由题中提供的信息②可知H=60°时，太阳直射在赤道上。

故推算出阳光被挡时间为6个月。

第

（2）题，根据提供的公式先算出当地一年中最低的正午太阳高度角为90°-（30°+23．5°）=36．5°，与提供的tan35°=0．7最接近，由楼间距不变（40米）可计算出南楼的高度约40×tan35°，即约为30米。

第（3）本题要明白吸收板与楼顶平面的夹角应等于直射点与所在地纬距的原理。

【答案】

（1）C

（2）B（3）D

五、地球内部圈层结构的划分及其主要特征

依据地震波在地球内部包换比速度的变化，地球固体表面以下划分为地壳、地幔、地核三个层面，具体分析如下图所示：

【例题】

（10分）2008年5月12日下午2点28分，四川省发生里氏8.0级强烈地震，震中位于阿坝州汶川县。

地震造成伤亡惨重，目前已有三万多人遇难，无数房屋垮塌。

由于地震产生滑坡，山石导致河流截断，四川省震区堰塞湖总数为34个。

（1）这次大地震是地处板块与板块交界处的龙门山断层触动的，该断层属中国南北地震带中的川滇地震带部分。

该地震可能发生在下列哪一个地层中（）

A．地壳B．地幔C．地核D．莫霍界面

（2）地震发生时，在楼里的人先感觉到地面运动，然后地面运动（上下或左右），这是因为

。

而此时在都江堰水库划船的人们只感觉到船运动（上下或左右），原因是（10分）

（3）地震的发生人类很难进行预测，目前关于地球内部知识的，主要来自对的研究，在某界面纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，此界面是。

【解析】：

本题考查地球内部的圈层结构。

【答案】：

（1）印度洋亚欧A（3分）

（2）上下左右纵波传播速度要快于横波上下纵波能够在水中传播，横波只能在固体中传播。

（5分）（3）地震波古登堡界面（2分）

【感悟高考真题】

（2010·江苏高考）

图2为6月22日与l2月22日地球表面四地正午太阳高度

。

读图回答3—4题。

3．四地按地球自转线速度由大到小排列．依次是

A．甲、乙、丙、丁

B．乙、丙、丁、甲

C．丙、丁、甲、乙

D．丁、甲、乙、丙

4．四地自北向南捧列，依次是

A．甲、乙、丙、丁B．甲、丙、丁、乙

C．丁、乙、丙、甲D．甲、丙、乙、丁

【答案】：

BD

【解析】：

该题组主要考查正午太阳高度的年际变化与纬度之间的关系。

第3题，纬度越低，地球自转线速度越大，从图中可以看出乙地太阳高度角变化较小，而且普遍比较大，甲地不仅变化幅度大，且正午太阳高度角较小，丙地太阳高度角最大可以达到90度，丁地则变化幅度偏大，因此答案为B。

第4题，根据第3题，再依据6月22日和12月22日四地的正午太阳高度的大小推断半球，入甲地肯定位于北半球，而且在北半球的中纬度，依据就是两点，第一，甲地的太阳高度在冬至和夏至这两天都大于0度而且小于60度；第二，冬至日的正午太阳高度小于夏至日的正午太阳高度。

其余类推。

（2010·山东高考）

图2为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。

当日天气晴朗，日出时间为5时。

读图回答3-4题。

4、当地该日

A、日落时间为17时B、与海口相比白昼较长

C、正午地物影子年内最长D、正午太阳位于正北方向

【答案】B

【命题立意】本题主要考查地球运动、日出日落、昼夜长短、正午太阳高度等知识，以及读图判读分析问题的能力。

难度中等。

【解题思路】由题图，当日该地是5时日出，以中午12时为当地白天的中间分界线，则该地日落时间应该是19时，选项A错误。

因该地的昼长时间为14小时，说明此时北半球是夏季，即北半球纬度位置越高，昼越长，因此说明此时当地的昼长与北纬20°左右的海口市的白昼要长一些，选项B正确。

（2010·北京高考）

图2是经纬网图层和中国省级行政中心图层的叠加图，图中经纬线间隔度数相等。

读图，回答第3-6题。

3．经纬网的纬线间距为

A．3°B．5°C．8°D．10°

【答案】B

【命题立意】本题主要考查经纬网知识、中国陆地行政区划的范围及轮廓、省级行政中心的大致位置，以及读图判断分析问题的能力。

难度中等。

【解题思路】由题图，我国陆地部分的最南位置大致在北纬20°，最北端在北纬53°，两地垂直距离的纬度差约33°；由于题图中经纬线间隔度数相等，选项B正确。

（2009·广东高考）读图8，回答1～2题。

1．关于甲地的叙述，正确的是

A．日落时刻为地方时18时

B．水平运动的物体向右偏转

C．一年中正午太阳调度角只有一次最大值

D．甲地的地球自转线速度大于丙地

2.若甲地位于东八区的中央经线上，乙地位于东西半球分界线上，当甲地日出时，可能乙地的地方时是（双选）（）

A.4时40分B.8时40分C.16时40分D.20时40分

【答案】1.AD2.BD

【解析】本组题重点考查学生对地球运动相关原理的理解与应用。

甲地日出地方时6点，日落地方时18点；无地转偏向力，一年中正午太阳高度有两次达90度，自转线速度大于其它非赤道地区，故1题选择AD。

当位于东八区中央经线上的甲地日出时即120ºE为6点时，求得20ºW，160ºE（东西半球界线）时间分别是20时40分、8时40分，故2选择BD。

（2009·四川高考）图3是经纬网图，已知M地位于赤道，N地比P地先见到日落，此刻，图中70度以内为极昼，再过8小时，N地太阳高度达当日最大。

读图回答3～4题。

3.此刻，太阳直射（）

A.世界著名渔场B.世界著名油田C.暖流流经地区D.热带沙漠地区

【答案】C

【解析】N地比P地先见到日落，说明N地在P地的东侧，因此自传方向为顺时针，所示半球为南半球。

70度以内为极昼，说明太阳直射在20°S。

再过8小时，N地太阳高度达当日最大，说明此时N地的地方时为4时，N地的经度为30°E，则太阳直射点在150°E。

所以，该地位于澳大利亚的东岸，有暖流经过。

4.图辐范围内（）

A.此刻，各地在同一日B.此刻，大部分地区是黑夜

C.此日后，各地白昼逐渐增长D.此季节，N地原野一篇片枯黄

【答案】B

【解析】此刻，各地分属两个日期。

此日，太阳直射在20°S，但不能判断太阳直射点向哪一个方向运动，因此不能确定白昼的变化。

N地位于