江苏辽宁共用自然地理基础高二上讲义第1章 第3节 地球公转的地理意义 Word版含答案.docx
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江苏辽宁共用自然地理基础高二上讲义第1章第3节地球公转的地理意义Word版含答案
第三节 地球公转的地理意义
学习目标:
1.理解昼夜长短的时空变化规律。
(重难点)2.运用图示理解正午太阳高度角的变化规律。
(重难点)3.了解四季更替现象及五带的划分。
一、昼夜长短的变化
1.昼夜长短取决于昼弧和夜弧的长度
(1)昼弧和夜弧:
晨昏线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,如下图:
(2)特点:
2.规律
(1)赤道上:
终年昼夜等长。
(2)春分日和秋分日:
全球昼夜等长。
(3)北半球
时间
昼夜
长短
分布规律
特殊节气
夏半年(春分日至秋分日)
昼长夜短
纬度越高,昼越长,北极附近出现极昼现象
夏至日,北半球各地昼长达一年中最大值,极昼范围达最大
冬半年(秋分日至次年春分日)
昼短夜长
纬度越高,昼越短,北极附近出现极夜现象
冬至日,北半球各地夜长达一年中最大值,极夜范围达最大
(4)南半球的情况与北半球相反。
二、正午太阳高度的变化
1.概念
(1)太阳高度角:
太阳光线与地平面之间的夹角。
(2)正午太阳高度:
一天中太阳高度的最大值,出现在正午。
2.变化原因:
黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动。
3.变化规律
(1)纬度分布
同一时刻,各地正午太阳高度,从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减。
春秋分日
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
三、四季更替和五带
1.形成原因
昼夜长短和正午太阳高度的时空变化。
2.四季更替
(1)天文四季
(2)气候四季
3.五带
(1)划分依据:
年太阳辐射总量从低纬度向高纬度递减。
(2)划分界线:
南、北回归线和南、北极圈。
(3)划分及特征
五带的划分
(1)太阳直射某地时,该地一定昼最长夜最短。
( )
(2)赤道上总是6时日出,18时日落。
( )
(3)某地正午太阳高度最大时,昼最长,夜最短。
( )
(4)我国各地四季更替明显。
( )
(5)五带的划分与黄赤交角的存在密切相关。
( )
【提示】
(1)× 太阳直射某地时,该地所在半球一定昼长夜短,但不一定昼最长,夜最短。
只有当太阳直射该地所在半球的回归线时,该地才会昼最长,夜最短。
(2)√ 赤道上总是昼夜平分,因此总是6时日出,18时日落。
(3)× 位于南北回归线之间的区域,其太阳直射时,正午太阳高度最大,但并不是昼最长,夜最短。
(4)× 我国温带地区的四季更替明显,位于热带的地区则不明显。
(5)√ 五带划分的界线是回归线和极圈,而回归线与极圈的度数是由黄赤交角来确定的。
昼夜长短的变化
材料 天安门广场国旗的升降时间,是根据北京的日出日落时间确定的。
日期不同,国旗的升降时间也有所差异。
每年1月11日到6月6日,升旗由早晨7时36分逐渐提前到凌晨4时36分,平均每天依次提前约1分钟;6月22日至12月30日,升旗时间由4时46分逐渐推迟到7时36分,平均每天推迟52秒钟。
12月31日到1月10日与6月7日到6月21日,每天的升旗时间分别为恒定的7时36分与4时46分。
国旗的降旗时间同样分为逐渐推迟和逐渐提前的两个时段。
遇到阴天、雨天和雪天,升旗和降旗的时间与前一天相同。
(1)北京的日出日落时间每天不同是由什么原因造成的?
(2)每年1月11日至6月6日和6月22日至12月30日两个时段,北京的昼长如何变化?
【提示】
(1)日出日落时间是与昼长直接相关的。
由于地球的公转,北京的昼长是随季节有规律变化的。
(2)每年1月11日至6月6日北京的昼长逐渐变长;每年6月22日至12月30日北京的昼长逐渐变短。
[归纳总结]昼夜长短的变化
昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一,突破此考点应主要抓住“两看”:
(1)昼夜长短状况——看“位置”
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。
太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。
如下图所示:
(2)昼夜长短变化——看“移动”
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。
太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼变长夜变短;且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。
如下图所示:
昼夜长短的计算方法
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算:
昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°。
(2)根据日出或日落时间进行计算:
地方时正午12时把一天的白昼平均分成相等的两份。
①昼长=日落时间-日出时间
②昼长=(12-日出时间)×2
③昼长=(日落时间-12)×2
注意:
公式①中的日出、日落时间可以不是地方时,只要两者统一标准即可。
公式②③中的日出、日落时间必须是地方时。
(3)根据相关性计算:
①相同纬度地区昼夜长短相同。
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°昼长是15小时,那么南纬40°夜长是15小时。
③同一纬线的昼夜长短,在一年中有两个日期相同(除二至日),且这两个日期近似关于二至日对称。
读下图,完成1~2题。
1.图中A点的昼长为( )
A.24小时 B.12小时
C.16小时D.8小时
2.图中所示日期,下列各地白昼最长的是( )
A.北京B.哈尔滨
C.南京D.广州
1.C 2.D [第1题,图示为北半球冬至日,太阳直射南回归线,A点昼长夜短,根据昼弧长,可判断A点昼长为16小时。
第2题,冬至日,北半球各地昼短夜长,纬度越高,白昼越短。
]
正午太阳高度的变化
阅读下列图文材料,探究下列问题。
材料一 近年来,随着城市建设速度加快,住宅建设用地供应紧张,加之一些城市在对新建住宅楼规划审批环节中存在漏洞,有些开发商违规施工,超规划建设,导致新建住宅楼层数过多,密度过大,影响相邻建筑的通风、采光,使基于“阳光权”引发的纠纷日益增多。
我国《物权法》规定:
建造建筑物,不得违反国家有关工程建设标准,妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照。
材料二 下面为山东省济南市在二分二至日的正午太阳高度角示意图(图1)和两楼之间的最短距离和楼高关系示意图(图2)。
图1图2
(1)影响建筑物采光和日照的主要因素是什么?
(2)材料二中,①②③分别表示哪一日期的正午太阳高度角?
其中,决定济南楼间距大小的是哪一个?
这一天,全球正午太阳高度的变化规律是怎样的?
【提示】
(1)主要是楼高和正午太阳高度角。
(2)①表示夏至日,②表示春、秋分日,③表示冬至日。
其中,③决定济南楼间距的大小。
冬至日,全球正午太阳高度(角)自南回归线向南北两侧递减。
[归纳总结]
1.正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度分布规律
同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
地球上,同一纬线上正午太阳高度相同。
二分日,由赤道向南北两侧降低。
夏至日,由北回归线向南北两侧降低;冬至日,由南回归线向南北两侧降低。
具体如图所示:
(2)正午太阳高度的季节变化规律
同一纬度,正午太阳高度的大小随季节而变化。
北回归线及其以北的地区,正午太阳高度夏至日达到全年最大值,冬至日达到全年最小值。
南回归线及其以南的地区,情况则正好相反。
南、北回归线之间的地区,每年两次受到太阳直射,直射时正午太阳高度达到最大值。
具体如图所示:
2.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,正午太阳高度越小,影子越长。
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角的关系为α+h=90°(如下图)。
正午太阳高度的计算方法
(1)公式:
H=90°-两点纬度差
(2)含义
①H:
观测点的正午太阳高度。
②两点:
太阳直射点、观测点。
③纬度差:
若两点在同一半球,用较高纬度减去较低纬度;若两点分属于南、北半球,将两点的纬度求和。
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′。
我国《物权法》指出,住宅间距必须保证北面楼房底层窗台面日照时间不少于1小时(如下图)。
据此回答1~2题。
1.“日照时间不少于1小时”的日期指的是( )
A.春分日B.夏至日
C.秋分日D.冬至日
2.按照采光要求,下列四个城市相邻同高楼房的间距最宽的应该是( )
A.北京(40°N)B.哈尔滨(45°N)
C.广州(23°N)D.台州(29°N)
1.D 2.B [第1题,我国大部分地区在冬至日北面楼房底层最易被南面楼房遮住太阳光。
第2题,冬至日,选项中四个城市越靠北,楼房的影子越长,楼间距就越宽。
]
四季更替和五带
二十四节气歌
春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,
秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。
每月两节不变更,最多相差一两天。
上半年来六、廿一,下半年来八、廿三。
(1)当寒露节气到来时,我国的华北平原上正处于什么季节?
(2)老北京人对四季的感受是“春季温暖,夏季炎热,秋季干燥,冬季寒冷”,试分析形成北京四季分明的气候特征的主要原因是什么?
【提示】
(1)寒露节气时间是每年的10月8日前后,华北平原正处于秋季。
(2)由于昼夜长短和正午太阳高度的周年变化,使得太阳辐射在一年内呈现有规律的变化,形成了四季。
[归纳总结]
1.四季和五带的形成
2.四季分布与五带划分
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
1.D 2.C [第1题,纬度越低的地区热量越充足,夏季时间应越长,故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序,结合选项可知,D项正确。
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,故A项正确;中纬度地区不同地区热量差异明显,季节性较强,故B项正确;高纬度地区接受太阳辐射较少,温度较低,季节变化不明显,故C项错误;季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的变化,故D项正确。
]
太阳视运动轨迹图的判读
例 读图,回答下列问题。
(1)在图中方框内标注东、西、南、北四个方位。
(2)A、B、C三弧分别表示二分二至日时的太阳运行路径,其中白昼最长的是________。
(3)A路径代表________月________日前后,此时南半球昼夜状况为____________,太阳自________方升起、________方落下、正午时太阳在________方。
(4)该地正午时地物的影子朝向什么方向?
【思路点拨】 此图是不同日期的太阳运动轨迹图,底面的椭圆是指地平面,太阳在地平面以上的运行轨迹长短表示白昼的长短;太阳高度数表示正午太阳高度。
【答案】
(1)略。
(四个方格代表的方向:
上东下西左北右南)
(2)C
(3)6 22 昼短夜长,且昼最短夜最长 东北 西北 正北
(4)正南。
根据太阳辨别方向
(1)根据日升、日落辨别方向
①在春、秋分日,全球各地太阳均正东升起,正西落下。
②北半球夏半年,全球(极昼区除外)太阳从东北方升起,西北方落下;北半球冬半年,全球(极昼区除外)太阳从东南方升起,西南方落下。
③北极极昼区,太阳从正北方向升起,正北方向落下。
南极极昼区,太阳从正南方向升起,正南方向落下。
(2)利用地物的影子辨别方向
对于北半球中高纬度地区来说,一天中绝大多数时间太阳位于南部天空,地物的影子总是朝向北方(包括西北方、正北方和东北方),正午时地物的影子朝向正北。
南半球相反。
下图是“40°N某地二分二至日太阳视运动示意图”,K、L、M三条曲线为二分二至日太阳视运动曲线。
读图完成1~2题。
1.图中a、b、c、d分别表示地平圈上的四个方位,其中代表南方的是( )
A.aB.b
C.cD.d
2.有关K、L、M所对应的日期的说法,正确的是( )
A.K—天安门广场升旗时刻为一年中最迟
B.L—江苏白昼时间比北京长
C.M—此时该地太阳从东南方向升起
D.L—长江口外海域台风频发
1.A 2.A [第1题,图中K、L、M三条曲线所处的最高位置代表当时的正午太阳高度。
它们的位置都偏向于a方一侧,而该地又在40°N,其正午太阳偏于南方,所以a方应该代表南方。
第2题,根据该地二分二至日正午太阳高度大小可知,K、L、M分别代表的是冬至日、春秋分日、夏至日。
冬至日北半球各地日落最早、日出最迟,随日出同步的升旗也最迟;春秋分日各地昼夜等长,北京与江苏白昼等长;夏至日日出方向为东北方向;长江口外海域台风夏季多。
]
1.2018年的春节是2月16日,是中华民族最隆重的传统佳节。
据此回答
(1)~
(2)题。
(1)春节时下列城市的昼长由长到短排列正确的是( )
A.海口、上海、北京 B.上海、海口、北京
C.北京、上海、海口D.北京、海口、上海
(2)从冬至日至春节,北京市的昼长( )
A.逐渐变长B.逐渐变短
C.先变长,后变短D.先变短,后变长
(1)A
(2)A [第
(1)题,春节时,太阳直射点位于南半球,因此北半球越往高纬度昼越短,夜越长。
所以三城市昼长由长到短的顺序是海口、上海、北京。
第
(2)题,从冬至日至春节,太阳直射点往北移动,因此北半球各地昼长逐渐变长。
]
2.下图是某日我国甲、乙两地昼长示意图。
据此回答
(1)~
(2)题。
(1)该日最可能是( )
A.3月25日B.9月18日
C.11月1日D.7月22日
(2)关于甲地和乙地纬度的比较,正确的是( )
A.甲地纬度高于乙地
B.甲地纬度低于乙地
C.甲、乙两地纬度相等
D.无法比较
(1)C
(2)B [第
(1)题,据图可知,甲、乙两地昼长均小于12小时,因此此时太阳直射点位于南半球,四个选项中只有11月1日太阳直射点位于南半球,故选C。
第
(2)题,大阳直射点位于南半球,北半球昼短夜长,且越往高纬度昼越短,因此乙地纬度高于甲地。
]
3.2016年12月31日24时,国内首趟开往英国伦敦的中欧班列从浙江义乌启程,共历时18天。
据此回答
(1)~
(2)题。
(1)中欧班列出发时伦敦和义乌的正午太阳高度( )
A.伦敦大于义乌B.义乌大于伦敦
C.相等D.无法比较
(2)中欧班列运行期间,义乌的正午太阳高度( )
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.先变大后变小D.先变小后变大
(1)B
(2)A [第
(1)题,中欧班列出发时太阳直射点位于南回归线附近,义乌距离太阳直射点较伦敦近,因此义乌正午太阳高度大于伦敦。
第
(2)题,中欧班列运行时间为18天,在此期间太阳直射点逐渐北移,距离义乌越来越近,因此义乌的正午太阳高度越来越大。
]
4.地球的公转,除了会导致一个地点的正午太阳高度和昼夜长短的变化外,还会导致四季的变化。
据此回答
(1)~
(2)题。
(1)从天文意义看,夏季是( )
A.一年中平均气温最高的季节
B.一年中出现极昼的季节
C.一年中地球与太阳距离最近的季节
D.一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节
(2)下列各种现象,不可能发生在北半球冬季的是( )
A.晨昏线与经线圈的夹角在逐渐变大,地球公转的速度在逐渐加快
B.北半球纬度越高的地区白昼越短
C.南半球某地白昼变化为短—长—短
D.南北半球纬度相同的地点正午太阳高度相等
(1)D
(2)D [
(1)从天文意义看,夏季是一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节。
(2)南北半球纬度相同的地点,只有在太阳直射赤道,即春秋分日时,它们的正午太阳高度才相等。
]
5.读图,回答下列问题。
(1)根据自转方向判断,图为以__________极点为中心的俯视图,此时北半球为__________(节气)。
(2)此时太阳直射点的地理坐标是____________、__________。
(3)此时A点地方时为__________时,此日A地的昼长为__________小时,C点夜长为__________小时。
(4)A、B、C三点正午太阳高度由大到小为__________,其中B地当天正午太阳高度为__________。
(5)此时,北京时间为__________时。
【解析】 第
(1)题,图中地球自转方向为顺时针,判断可知该中心点为南极点;晨昏线与南极圈相切,南极出现极昼现象,此时为北半球的冬至日。
第
(2)题,由上题可知,此时为北半球冬至日,太阳直射南回归线,纬度为23°26′S,读图可知0°经线为0时,则180°经线为12时,为直射点,故直射点坐标为(23°26′S,180°)。
第(3)题,0°经线为0时,A点位于0°经线以东45°,且每15°相差1小时,故A点时间为3点。
第(4)题,由上题可知,此时太阳直射南回归线,正午太阳高度南回归线最大为90°,由南回归线向南北两侧递减,故B>C>A。
第(5)题,此时0°经线为0时,北京时间为东八区时间=0时+(8-0)·1h=8时。
【答案】
(1)南 冬至日
(2)(23°26′S,180°) (3)3 18 12 (4)BCA 90° (5)8