地理同步教程人教必修一讲义+测试第一章 行星地球第三节第三课时.docx

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地理同步教程人教必修一讲义+测试第一章行星地球第三节第三课时

第三课时　地球公转的地理意义

一、昼夜长短和正午太阳高度的变化

1．昼夜长短的变化（以北半球为例）

2．正午太阳高度的变化

（1）纬度（空间）变化规律：

由太阳直射点向南、北两侧

递减。

（2）季节（时间）变化规律（以北半球为例）

节气

最大值地区

最小值地区

夏至日

北回归线及其以北各纬度

南半球各纬度

冬至日

南回归线及其以南各纬度

北半球各纬度

二分日

赤道

极点

[自我探究]　正午太阳高度达到最大，昼长一定最长吗？

为什么？

[提示]　不一定。

回归线到极点之间的区域是这样的，但是回归线之间的区域不是。

二、四季更替和五带

1．四季更替

（1）成因

（2）划分（以北半球为例）

2．五带

（1）划分依据：

太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区递减。

（2）五带的划分

[自我探究]　五带划分的界线是什么？

[提示]　南北回归线和南北极圈。

『自我反馈』

1．6月22日，下列城市白昼最长的是（　　）

A．北京（约40°N）B．上海（约31°N）

C．哈尔滨（约45°N）D．广州（约23°N）

答案　C

解析　6月22日，太阳直射北回归线，北半球越往北白昼越长。

2．春分日，下列城市正午太阳高度最大的是（　　）

A．开罗（约31°N）B．伦敦（约51°N）

C．里约热内卢（约23°S）D．新加坡（约1°N）

答案　D

解析　春分日，太阳直射赤道，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，越靠近赤道的地区，正午太阳高度越大。

3．下列城市中，一年有两次直射的是（　　）

A．天津B．海口C．西安D．长春

答案　B

解析　位于南北回归线之间的地区一年有两次直射。

探究点　昼夜长短的变化规律

下表是我国某中学不同日期起床时间（北京时间），阅读表格，探究下列问题。

日期

9月1日

10月1日

12月31日

起床时间

6：

00

6：

30

7：

00

（1）该校调整作息时间的主要依据是什么？

（2）从9月1日到12月31日，该地昼夜长短状况是什么？

（3）从9月1日到12月31日，该地昼长的变化规律是什么？

[答案]　

（1）昼夜长短。

（2）9月1日到9月23日，该地昼长夜短；9月23日，该地昼夜等长；9月23日到12月31日，该地昼短夜长。

（3）9月1日到12月22日，该地昼长变短；12月22日到12月31日，该地昼长变长。

1．昼夜长短的分布规律

（1）空间（纬度）分布规律（以北半球为例）

（2）季节变化规律（以北半球为例）

2．昼夜长短的计算

（1）根据昼弧、夜弧所跨经度数计算

昼长时数＝

×1小时；

夜长时数＝

×1小时。

（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等份（如下图所示）。

也可以利用日出和日落时间计算昼长。

①昼长＝日落时间－日出时间。

②昼长＝（12－日出时间）×2＝（日落时间－12）×2。

（3）根据相关性计算

①相同纬度地区昼长相同。

②分别位于南北半球但纬度数相同的两地，一地的昼长等于另一半球同纬度地区的夜长。

如北纬40°的地区某日昼长是14小时，那么该日南纬40°的地区夜长为14小时。

下表中所列的是12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时间，根据表中数据回答

（1）～

（2）题。

甲地

乙地

丙地

丁地

白昼时间

6小时

9小时

11小时

14小时

（1）四地中位于南半球的是（　　）

A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地

（2）四地所处纬度由北向南按顺序排列是（　　）

A．甲乙丙丁B．甲乙丁丙

C．丙丁乙甲D．丁丙乙甲

[解析]　第

（1）题，根据材料，此时为12月22日，为北半球的冬至日，此时太阳直射南回归线，南半球昼长夜短，且昼长达一年中的最大值，北半球各地昼短夜长，且白昼达到一年中的最小值。

表中只有丁地的昼长大于12小时，故它位于南半球。

第

（2）题，丁地位于南半球，位置最南。

此时为北半球的冬至日，越往北白昼越短，故甲地的位置最北，其次是乙地，最后是丙地，故四地所处纬度由北向南按顺序排列是甲乙丙丁。

[答案]　

（1）D　

（2）A

[方法指导]　昼夜长短的潜在规律

（1）太阳直射点所在的半球，昼长夜短；纬度越高，昼越长，夜越短。

（2）太阳直射点的纬度越高，地球上（除赤道地区以外）各地昼夜相差越大，出现极昼极夜的范围越大。

（3）赤道上全年昼夜等长；春、秋分日全球各地昼夜等长。

（4）南北半球相同纬度的地方昼长与夜长刚好相等。

（5）同一地区相对于夏至日（或冬至日）对称的两个日期的昼长相同。

（6）同一纬度上的各点，日出、日落的时间（地方时）相同，昼夜长短相同。

（7）纬度越高，昼夜长短的年变化幅度越大；赤道地区，全年昼夜长短无变化。

（8）太阳直射点向北移动，北半球昼变长；向南移动，南半球昼变长。

（9）太阳直射点纬度与极昼、极夜纬度的关系

①若某日太阳直射点的纬度为δ，则该日发生极昼、极夜的最低纬度φ＝90°－δ。

例如，太阳直射10°N，则这一天出现极昼的范围为80°N及其以北的地区，出现极夜的范围为80°S及其以南的地区。

②若出现极昼极夜的最低纬度为φ，则直射点的纬度为δ＝90°－φ。

例如70°N及其以北出现极昼，则太阳直射点纬度为90°－70°＝20°，太阳直射点纬度为20°N。

若80°S及其以南出现极夜，则太阳直射点纬度为90°－80°＝10°，此时太阳直射点纬度为10°N。

探究点　正午太阳高度的变化规律

下图为我国北方某城市二分二至日的正午太阳高度示意图、两楼间距和楼高关系示意图。

读图探究下列问题。

（1）影响建筑物采光和日照的主要因素是什么？

（2）①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度？

决定楼间距大小的是哪一个？

[答案]　

（1）主要是楼高和正午太阳高度。

（2）①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。

其中，③决定楼间距的大小。

1．正午太阳高度的含义

太阳光线与地平面之间的夹角，叫太阳高度角，简称太阳高度。

一个地点一天中最大的太阳高度角，称为正午太阳高度。

如下图所示：

2．正午太阳高度的变化

（1）随纬度变化规律

从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减；距直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。

如下图所示。

①夏至日：

正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。

②冬至日：

正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。

③春秋二分日：

正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。

（2）随季节变化规律

3．正午太阳高度的计算

（1）公式：

H＝90°－两点纬度差。

（2）说明

H：

观测点的正午太阳高度。

两点：

太阳直射点、观测点。

纬度差：

若两点在同一半球，用高纬度减去低纬度；若两点分属于南、北半球，将两点的纬度相加。

如下图所示：

当太阳直射B点（10°N）时，A点（30°N）正午太阳高度是：

HA＝90°－

＝90°－（30°－10°）＝70°；当太阳直射B点（10°N）时，C点（23°26′S）正午太阳高度是：

HC＝90°－

＝90°－（10°＋23°26′）＝56°34′。

福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。

下图示意遮阳板设计原理，据此回答

（1）～

（2）题。

（1）遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时（　　）

A．全球昼夜平分B．南极圈以南地区极昼

C．太阳直射20°SD．北半球为夏季

（2）济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是（　　）

①安装高度不变，加长遮阳板　②安装高度不变，缩短遮阳板　③遮阳板长度不变，降低安装高度　④遮阳板长度不变，升高安装高度

A．①④B．①③C．②③D．②④

[解析]　第

（1）题，遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，也就是正午太阳高度最小时。

福建位于北半球且位于北回归线以北，冬至日正午太阳高度最小。

第

（2）题，济南的纬度高于福建，冬季和夏季正午太阳高度始终小于福建，冬季遮阳板收起，无论高低长短都不影响采光，夏季为了增加遮阳效果，只能延长遮阳板或者降低遮阳板的高度，如下图所示。

[答案]　

（1）B　

（2）B

[方法指导]　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

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

（3）判断日影长短及方向

太阳高度越大，影子越短。

一天中日影的变化规律是：

日出最长

正午最短

日落最长，且日影方向与太阳方向相反。

（4）计算楼距

一般来说，纬度较低的地区，楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。

解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。

以我国为例（见下图），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＝h·cotH。

（5）计算热水器安装角度

应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。

其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°（如下图）。

探究点　四季更替和五带

下表为我国四个省会城市的几位同学的网上对话。

小王

我这里四季如春

小李

我这里一年有两天阳光能直射井底

小陈

我这里冬季寒冷漫长，夏季温暖短暂

小林

我这里长夏无冬，四季温暖

小文

四季长度应该是相等的

据此探究下列问题：

（1）你能判断出哪几位同学的学校位置？

（2）小文与小王、小陈、小林三位同学对四季的认识不同，他们的科学依据分别是什么？

[答案]　

（1）小王：

昆明；小李：

海口；小陈：

哈尔滨；小林：

广州（海口）。

（2）小文：

依据正午太阳高度和昼夜长短划分，形成天文四季；依据气候统计的需要，形成气候四季。

小王、小陈、小林：

依据实际气温划分四季。

1．四季和五带的形成

2．五带的划分

下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。

读图回答

（1）～

（2）题。

（1）图示季节分配自上而下依次为（　　）

A．北京、广州、武汉、哈尔滨

B．北京、武汉、哈尔滨、广州

C．广州、武汉、哈尔滨、北京

D．广州、北京、哈尔滨、武汉

（2）关于季节更替的叙述，错误的是（　　）

A．低纬度地区季节更替不明显

B．中纬度地区季节更替明显

C．高纬度地区季节更替明显

D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化

[解析]　第

（1）题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序。

第

（2）题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化较小，故季节变化不明显；中纬度地区不同季节热量差异明显，季节性较强；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化。

[答案]　

（1）D　

（2）C

[方法指导]　四季划分的几种方法

（1）天文四季

这是以正午太阳高度和昼夜长短为依据划分的四季。

夏季是一年中白昼最长、太阳高度最高的季节；冬季是一年中白昼最短、太阳高度最低的季节；春秋两季是过渡季节。

（2）我国传统划分的四季

以“四立”（立春、立夏、立秋、立冬）分别为四季之首。

这种四季，符合天文条件，但这样划分与实际情况差别较大。

（3）西方国家的四季

在西方国家习惯上以“两分”“两至”（即春分、夏至、秋分、冬至）为四季之首，这种四季在一些地区与实际气候基本一致。

（4）气候统计学的四季

北温带的许多国家在气候统计上一般把3～5月定为春季；6～8月定为夏季；9～11月定为秋季；12～2月定为冬季。

这种四季，比较接近西方国家的四季。

（5）候温四季

以实际气温作为四季划分的依据。

五日为一候。

每候日平均气温的平均值称为“候温”，候温稳定在22℃以上时为夏季；低于10℃时为冬季；介于两者之间则为春季、秋季。

这种划分使不同地区四季有很大差异，如“全年皆夏”“长夏无冬，秋去春来”“冬冷夏热，四季分明”“长冬无夏，春秋相连”“四季如春”“全年皆冬”等形式。

探究点

　昼夜长短的变化规律

读下图，回答1～2题。

1．图中A点的昼长为（　　）

A．24小时B．12小时

C．10小时D．20小时

答案　D

解析　从图中的信息可知图中A点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1，昼夜之和是24小时，所以其昼长是20小时。

2．该图所示日期，下列各地白昼最长的是（　　）

A．太原B．长春

C．南昌D．昆明

答案　B

解析　图中所示日期为夏至日，夏至日时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区白昼时间达到一年中最大值，且越往北，白昼时间越长。

探究点

　正午太阳高度的变化规律

如图为我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图。

据此回答3～4题。

3．该地此日正午太阳高度是（　　）

A．28°B．62°

C．90°D．0°

答案　B

解析　读图可知，此地正午太阳高度是：

90°－28°＝62°，B项符合。

4．该地所在地理纬度是（　　）

A．18°NB．28°N

C．32°ND．52°N

答案　B

解析　春分日，太阳直射赤道，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，结合公式H＝90°－纬度差，可知纬度差为28°，即位于28°N，B项符合。

探究点

　四季更替和五带

5．下列地区四季变化最明显的是（　　）

A．热带B．北温带

C．北寒带D．低纬度地区

答案　B

解析　热带地区终年正午太阳高度大，气温高，全年皆夏，四季变化不明显；位于南、北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，全年皆冬，四季变化不明显；只有位于中纬度地区的南、北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。

6．假设黄赤交角为30°时，地球上（　　）

A．寒带的范围变大B．温带的范围变大

C．热带的范围变小D．寒带的范围变小

答案　A

解析　黄赤交角变大，太阳直射点的移动范围变大，则热带范围变大；极昼极夜的范围也变大，则寒带范围变大；温带的范围变小。

　　时间：

40分钟　　　满分：

100分

[考点分布表]

一、选择题（每小题4分，共44分。

每题只有一个选项符合题意。

）

[基础巩固]

下表为我国某地连续几天日出时间（地方时）。

读下表，回答1～2题。

1．该地21日的昼长是（　　）

A．13小时B．12小时

C．10小时D．8小时

答案　C

解析　昼长时间＝（正午时间－日出时间）×2。

该地21日的日出地方时为7时，故昼长是10小时，C项正确。

2．此段时间内（　　）

A．太阳直射南半球

B．地球公转速度最慢

C．该地昼长夜短

D．该地正午太阳高度逐渐减小

答案　A

解析　我国位于北半球，此段时间内，我国日出时间晚于6时，说明是冬半年，太阳直射点位于南半球，A项正确；该地昼短夜长，C项错误；日出时间越来越早，说明太阳直射点在北移，该地正午太阳高度逐渐增大，D项错误；地球公转速度可能在减慢，但不是最慢，B项错误。

某日，在我国南方某中学上学的小郑发现一个奇怪的现象：

前几天正午放学，正午太阳还在正南，今天正午放学，正午太阳却在正北了。

据此完成3～5题。

3．该中学可能位于（　　）

A．海口B．济南

C．杭州D．合肥

答案　A

解析　该地正午太阳方位由正南转为正北，说明该地能出现阳光直射现象，应位于北回归线以南，故A项正确。

4．从理论上说，当地该日日落时太阳的方位是（　　）

A．正西B．西南

C．西北D．正南

答案　C

解析　当日太阳直射北半球，日落时，太阳位于西北方向，C项正确。

5．该时间段内，当地学校操场的旗杆正午影长的变化情况是（　　）

A．一直变长B．一直变短

C．先变短，后变长D．先变长，后变短

答案　C

解析　正午太阳高度越大，正午影长越短，该时间段内，该地正午太阳高度先变大后变小，因而影长先变短后变长，故C项正确。

6．广州从化北回归线标志塔是目前世界上南北回归线上高度最高、规模最大的一座标志塔。

塔底中央嵌有一颗铜心与顶球相对，塔身是空心的，北回归线正从这里通过，游人立于塔底铜心，抬头仰望，从塔心及铜球的一个圆孔窥见苍穹。

一年中在某天正午可观察到阳光从顶部圆孔直射到地面的景象。

请问这一天应该是（　　）

A．3月21日前后B．6月22日前后

C．9月23日前后D．12月22日前后

答案　B

解析　6月22日前后太阳直射北回归线；3月21日前后和9月23日前后太阳直射赤道；12月22日前后太阳直射南回归线。

7．若黄赤交角由现状变为22°，则（　　）

A．热带范围缩小，寒带范围扩大

B．热带范围缩小，寒带范围缩小

C．热带范围扩大，寒带范围扩大

D．热带范围扩大，寒带范围缩小

答案　B

解析　目前黄赤交角是23°26′，若黄赤交角由现状变为22°，即黄赤交角变小，则热带范围缩小，寒带范围缩小，温带的范围变大。

[能力提升]

读我国某地（110°E,19.5°N）某日日出时旗杆影子示意图，θ为影子与经线的夹角，该日θ达到最小值。

据此完成8～9题。

8．该日为（　　）

A．冬至日B．夏至日

C．春分日D．秋分日

答案　B

解析　该日日出，日影朝西南，则日出东北方向；由于θ为旗杆影子与经线夹角的最小值，判断日出方向最偏北，即昼最长，夜最短，故该日为夏至日，B项正确。

9．该日后三个月内，当地昼夜状况为（　　）

A．昼长夜短，且昼渐长夜渐短

B．昼短夜长，且昼渐短夜渐长

C．昼长夜短，且昼渐短夜渐长

D．昼短夜长，且昼渐长夜渐短

答案　C

解析　结合上题分析可知，夏至日后三个月内太阳直射点自北回归线向赤道移动，该地昼长夜短，且昼渐短夜渐长，故C项正确。

为了冬季采光，居住区规划设计标准对不同纬度带的住宅间的合理间距有明确规定。

分析下表（表中H是住宅的高度），回答10～11题。

我国部分城市住宅的日照间距

10．表中的四个城市所处纬度从低到高依次是（　　）

A．①②③④B.①④③②

C．②①③④D.②③④①

答案　D

解析　冬至日，太阳直射南回归线，北半球纬度越低，正午太阳高度越大。

11．根据表中信息，在北京修建两栋20米高的住宅楼，其理论日照间距约为（　　）

A．23米B.28米

C．37米D.40米

答案　C

解析　根据北京冬至日正午太阳高度H＝90°－（40°＋23°26′）＝26°34′，可用城市④数据计算。

二、综合题（共56分）

12．读“地球光照图”，回答下列问题。

（32分）

（1）此时北半球的节气为________，地球公转速度较________。

（4分）

（2）此时上海的昼夜长短状况是________，出现极昼的地区是________，图中A、B、D昼长最长的是__________，昼长最短的是________。

（8分）

（3）若C点的经度是180°，太阳直射点的地理坐标为________________。

（4分）

（4）此日B点的正午太阳高度是________，北京的正午太阳高度是________，全球正午太阳高度的分布规律是__________________。

（6分）

（5）此日，A点的夜长为________小时，日出时间是________时。

（4分）

（6）图中一年有一次直射的点有________，A地地处五带中的________带。

（6分）

答案　

（1）冬至　快

（2）昼短夜长（昼最短，夜最长）　南极圈及其以南的地区　B　A

（3）23°26′S,60°E

（4）90°　26°34′　由南回归线向南北两侧递减

（5）20　10

（6）B和D　北温

解析　第

（1）题，读图可知，此时北极圈及其以北地区有极夜现象，故北半球的节气为冬至；地球位于公转轨道的近日点附近，公转速度较快。

第

（2）题，冬至日，上海昼短夜长，南极圈及其以南的地区出现极昼；此时越往北，白昼越短。

第（3）题，太阳直射点的纬度为23°26′S，太阳直射点的经度就是找地方时为12时的经线，根据昏线与赤道交点所在经线的地方时为18：

00，可判断C点的地方时为20时，C点的经度为180°，所以地方时为12时的经线为60°E。

第（4）题，B点位于南回归线上，其正午太阳高度为90°；北京的纬度为40°N，其正午太阳高度为90°－（23°26′＋40°）＝26°34′。

第（5）题，A点位于昏线上，正值日落，其地方时为14时，故夜长为20小时，日出时间为10时。

第（6）题，南北回归线上一年有一次直射；A地位于北回归线与北极圈之间，位于北温带。

13．读不同地点昼长随季节变化曲线图，回答下列问题。

（24分）

（1）判断A、C、D三地的地理纬度：

A________，C________，D________。

（6分）

（2）昼夜长短因季节而变化，但________地区例外，这里全年昼夜________。

（4分）

（3）A、B、C、D四地中四季分明的是________，位于热带的是________。

（4分）

（4）从A到D四幅图中可以发现，昼夜长短变化幅度的规律是________________________。

（4分）

（5）判断一年中正午太阳高度的变化幅度值：

A____________，C____________。

（4分）

（6）当太阳直射10°N时，D地一天中太阳高度的变化特征是________。

（2分）

答案　

（1）0°　66°34′S　90°N

（2）赤道　平分

（3）B　A

（4）纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大

（5）23°26′　46°52′

（6）太阳高度始终为10°

解析　第

（1）题，读图可知，A地一年中昼长始终为12小时，应为赤道；C地冬至昼长为24小时，夏至昼长为0小时，应为南极圈；D地从秋分到次年春分昼长为0小时，从春分到秋分昼长为24小时，应为北极点。

第

（2）题，赤道上始终昼夜平分。

第（3）题，读图可知，B地无极昼极夜现象，且昼夜长短变化幅度较大，应位于温带地区，四季分明。

第（4）题，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。

第（5）题，A地位于赤道上，最大正午太阳高度为90°，最小正午太阳高度为66°34′，正午太阳高度变化幅度为23°26′；C地位于南极圈上，最大正午太阳高度为90°－（66°34′－23°26′）＝46°52′，最小正午太阳高度为0°，正午太阳高度变化幅度为46°52′。

第（6）题，出现极昼时，极点的太阳高度等于太阳直射点的纬度。