第一章 第三讲 地球的公转及其地理意义.docx

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第一章第三讲地球的公转及其地理意义

第3讲　地球的公转及其地理意义

知识导图

考纲解读

　1.地球公转特点：

中心、轨道、方向、周期和速度等

　2.黄赤交角的产生及其影响

　3.正午太阳高度和昼夜长短的变化及相关计算

　4.四季和五带的产生和划分

一、地球的公转

1．公转特征

　　　　　　图51

（1）方向：

①__________。

（2）轨道：

近似正圆的椭圆。

图51中A位于②______（位置），每年7月初经过；B位于近日点，每年③______经过。

（3）周期（一恒星年）：

④____________________。

（4）速度：

近日点⑤______，远日点最慢。

2．黄赤交角及其影响

（1）黄赤交角

图52

（2）影响：

引起太阳直射点在⑦________之间做往返运动。

图53

二、地球公转的地理意义

1．昼夜长短的变化

（1）典型图示

　　　（a）　　　　　　（b）　　　　　　（c）

图54

（2）变化规律

时间

变化特点

重要节气

　北半球夏半年（春分日至秋分日）

　北半球各地⑩__________，纬度越高，昼越长，夜越短

　图（a）中⑪________昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极昼现象

　北半球冬半年（秋分日至次年春分日）

　北半球各地⑫__________，纬度越高，昼越短，夜越长

　图（b）中⑬________昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北地区出现⑭________现象

　春、秋分日

　图（c）代表的时间是每年的⑮________或9月23日前后，全球各地昼夜平分

2.正午太阳高度的变化

（1）纬度变化：

由⑯__________所在纬度向南北两侧递减。

（2）季节变化

北半球节气

达最大值的地区

达最小值的地区

夏至

⑰________及其以北各地

南半球各地

冬至

南回归线及其以南各地

⑱________各地

春、秋分

赤道

3.四季更替和五带

（1）形成原因：

⑲________________________的时空变化，导致太阳辐射在时间上和空间上呈现出有规律的变化。

（2）四季的划分

a．天文四季

b．北温带国家的气候四季：

3、4、5月为春季，夏、秋、冬三季时间以此类推。

（3）五带的划分

探究点一　地球公转特征与黄赤交角

　核心突破　

1．地球公转特征的主要表现

地球的公转，主要从公转中心、轨道、方向、周期和速度等方面进行说明。

2．黄赤交角的大小和影响

（1）目前，黄赤交角的大小为23°26′。

（2）理解有关数据的相互关系

　　　　　图55

①α＝黄赤交角＝回归线的纬度数＝1/2太阳直射点移动的纬度范围＝极昼（夜）的最大纬度跨度范围＝1/2热带范围。

②β＝90°－2α＝北（南）温带范围。

③μ＝α＝90°－极圈的纬度数＝晨昏线移动的纬度范围＝北（南）寒带的范围。

（3）影响

①黄赤交角的大小决定太阳直射点的移动范围：

南北纬23°26′之间。

②黄赤交角变化的影响

图56

　命题探究　

命题点一　　　地球公转的特征

1．[2015·重庆卷]二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一，寒露节气在每年公历10月8日左右。

地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为（　　）

A．15°B．105°C．195°D．285°

命题点二　　　黄赤交角及其影响

2．读地球赤道面与公转轨道面示意图（图57），回答

（1）～

（2）题。

图57

（1）图中代表黄赤交角的数码是（　　）

A．①B．②C．③D．④

（2）若图中①扩大2°，则我国北方地区开阔平地上新建住宅楼之间的距离与同高度的原住宅楼之间距离相比，间距（　　）

A．扩大B．缩小

C．不变D．随意

探究点二　昼夜长短的变化及计算

　核心突破　

1．昼夜长短的变化

（1）昼夜长短分布——抓“直射点位置”

太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。

太

阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。

太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。

如图58所示：

图58

[特别提示]日出、日落方位与昼夜长短变化的关系（北半球，极昼极夜地区除外）

时间

春分日

夏半年

秋分日

冬半年

昼夜长短状况

昼＝夜

昼>夜

昼＝夜

昼<夜

日出

时刻（地

方时）

6时

　早于6时，夏至日最早

6时

　晚于6时，冬至日最晚

方位

正东方

东北方

正东方

东南方

日落

时刻（地

方时）

18时

　晚于18时，夏至日最晚

18时

　早于18时，冬至日最早

方位

正西方

　西北方

正西方

　西南方

（2）昼夜长短变化——抓“移动方向”

此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。

太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球就昼变长、夜变短，且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。

如图59所示：

图59

2．昼夜长短的计算与判断

（1）根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算

昼（夜）长时数＝昼（夜）弧度数/15°

（2）根据日出、日落地方时进行计算

地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。

①昼长＝（12－日出时间）×2＝（日落时间－12）×2

②夜长＝（24－日落时间）×2＝日出时间×2

（3）昼夜长短的判断应注意以下几点

①同一纬线上各点的昼夜长短相等。

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与南半球相同纬度地区的夜长相等，例如40°N的昼长等于40°S的夜长。

③春、秋分日，全球各地昼夜平分，昼夜均为12小时。

④赤道上终年昼夜平分，昼夜均为12小时。

　命题探究　

命题点一　　　昼夜长短的变化

3．[2015·四川卷改编]2013年4月5日，我国帆船手驾驶“青岛号”帆船荣归青岛港，实现了中国人首次单人不间断环球航海的壮举。

图510为此次航行的航线图。

帆船返回青岛港当日，青岛（　　）

图510

A．日出东南方向

B．于地方时6时前日出

C．昼长较广州的短

D．昼长较春分日的短

命题点二　　　昼夜长短与日出方位的判读

4．图511示意A地地理位置，图512是某年12月22日在A地海边拍摄的日出风光照片。

读图完成

（1）～

（2）题。

　　　图511　　　　　　　　　图512

（1）图示时刻太阳所处方位是（　　）

A．东南

B．东北

C．西南

D．西北

（2）图示时刻北京时间大约是（　　）

A．12月21日18时10分

B．12月22日7时20分

C．12月22日16时40分

D．12月23日5时50分

探究点三　正午太阳高度的变化规律和计算

　核心突破　

1．正午太阳高度的空间变化规律

（1）文字描述：

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

（2）图形展示

图513

（3）特别说明

①同线相等规律：

同一纬线上正午太阳高度相等。

②对称规律：

以太阳直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。

2．正午太阳高度的季节变化规律

（1）文字描述

北回归线及

其以北地区

　6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值

南回归线及

其以南地区

　12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值

南北回归线之

间（除赤道外）

　一年有两次最大值（太阳直射时最大），一次最小值（南半球出现在6月22日前后，北半球出现在12月22日前后）

赤道地区

　一年有两次最大值（春分、秋分）、两次最小值（夏至、冬至）

（2）图形展示

图514

（3）正午太阳高度的变化幅度分布特点

①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′增大到46°52′），赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。

②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′）。

③极圈到极点之间：

纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小（由46°52′减小到23°26′），极圈上为46°52′，极点上为23°26′。

3．正午太阳高度的计算

正午太阳高度＝90°－纬度差。

当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值；不在同一半球时，该纬度差为二者纬度数之和。

4．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

为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋一般朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋一般朝北。

（3）判断日影长短及方向

　　　　　　　图515

正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。

如图515中各点旗杆日影长短及日影所在方向（图中是6月22日前后，经线和纬线的交点是太阳直射点）。

（4）确定当地的地理纬度

纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度。

根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。

（5）确定楼距、楼高：

为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

以我国为例，见图516，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。

图516

（6）太阳能热水器的倾角调整：

为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。

其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°（如图517）。

图517

　命题探究　

命题点一　　　正午太阳高度的变化规律

5．[2015·天津卷]2015年某日出现了日食现象。

在四幅日照图（图518）中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。

读图，回答

（1）～

（2）题。

图518

（1）发生日食的这天，在图518所示四地中，正午太阳高度角最大的是（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

（2）在图518所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

命题点二　　　正午太阳高度的计算

6．[2015·浙江卷]图519为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。

若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90°，则乙位置太阳高度为（　　）

图519

A．47°B．43°

C．23.5°D．21.5°

7．[2015·重庆卷]图520是马尔代夫部分区域示意图。

2014年12月4日，中国一架满载饮用水的飞机紧急从广州飞往马累，若北京时间12：

00出发，经4小时到达马累。

机长身高为1.8米，到达时其在机场地面的身高影长接近于（tan55°≈1.43，tan65°≈2.14）（　　）

图520

A．0.6米

B．1.2米

C．1.8米

D．2.4米

命题点三　　　正午太阳高度的应用

8．[2013·福建卷]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。

图521示意遮阳板设计原理，据此回答

（1）～

（2）题。

遮阳板放下遮阳　　　　　　　　遮阳板收起采光

图521

（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．北半球为夏季

C．太阳直射20°S

D．南极圈以南地区极昼

（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．①③B．①④

C．②③D．②④

　典图判读4　光照图的判读

■典例精析

[2014·上海卷]图P41为极地投影示意图，图中小虚线圆为极圈，大虚线圆为回归线；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。

据此回答

（1）～

（2）题。

图P41

（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）该日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

[图形解码]

信息提取

思维过程

　①根据0°经线和120°E经线的分布确定地球自转方向为顺时针，从而确定该半球为南半球；根据晨昏线确定南极圈及其以南为极昼；最后确定日期

　②结合该日所属节气确定太阳直射点纬度，根据120°E的地方时确定太阳直射点经度

答案　

（1）D　

（2）C

■判读技巧

（1）两类基础图

图P42

光照图中侧视图和俯视图是判读其他各类光照图的基础图，熟练掌握基础图的判读方法是判读其他变式图的前提。

下面以极地俯视图为例说明光照图的综合判读内容：

图P43

（2）突破变式图的关键在于“图图转化”

光照图的变式图类型多样，如斜侧（俯）视图、矩形图和局部图等。

任何变式图，都可以根据其特征转化为基础图。

例如下面展示的局部图向矩形图、侧视图和俯视图的转化。

图P44

（3）光照图判读中的“五个关键”

判读关键

主要特征与相关现象

点

太阳直射点

　位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为12时

　太阳直射点的纬度和晨昏线与纬线圈相切点的纬度互余　

　太阳直射点所在地太阳高度达一天中最大（正午太阳高度）。

全球太阳高度的分布：

从太阳直射点向四周依次递减。

全球正午太阳高度的分布：

从太阳直射点向南北两侧递减

晨昏线与赤道的交点

　晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时

晨昏线和纬线圈的切点

　切点所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线圈中，一条是太阳直射经线（昼半球中央经线），另一条是0时或24时经线（夜半球中央经线）

极点

　无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化；大致每年3月21日前后至9月23日前后，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜，只在每年春分日和秋分日，晨昏线经过极点，与某一经线圈重合

线

晨昏线

　沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线，昏线则相反

　晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏圈与太阳光线始终垂直，始终平分赤道

　与晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻，与昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻

　晨昏线上太阳高度为0°

日期分界线

　界线：

0时（或24时）所在经线和180°经线（理论上）；沿地球自转方向，0时所在经线向东至180°为今天，向西至180°为昨天

东西半球

的分界线

　20°W以东为东半球，以西为西半球；160°E以东为西半球，以西为东半球

面

南北极圈

内极昼和

极夜的

范围

　若越向北，昼越长，则北半球处于夏半年，反之，北半球处于冬半年。

北极圈出现极昼的时间为6月22日前后，出现极夜的时间为12月22日前后；只在每年3月21日或9月23日前后，南北极点周围无极昼、极夜现象。

南北极出现极昼和极夜现象的时间是相反的

角

晨昏圈和

地轴夹角

　晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′

方向

地球自转

方向

　东经度增大或西经度减小的方向为地球自转方向；顺地球自转方向，经度数变大为东经度，经度数变小为西经度

■应用提升

图P45中N为北极点，M、Q为赤道上两点，MQ＝NQ，P点是晨昏线与某条经线的交点（图中四条相邻的经线经度差相等）。

读图完成1～2题。

图P45

1．若该日为夏至日，则P点的夜长是（　　）

A．8小时

B．10小时

C．12小时

D．14小时

2．若P点位于45°N，则一年中P点正午太阳高度（Hp）与Q点正午太阳高度（Hq）的比较为（　　）

A．全部时间：

Hp＜Hq

B．只有一天：

Hp＝Hq

C．只有几天：

Hp＜Hq

D．有大半年：

Hp＜Hq

2014年8月16日20时（所在时区区时），某大型盛会开幕。

据此完成3～4题。

3．该大型盛会召开城市可能是图P46（阴影部分表示夜半球）中的（　　）

图P46

A．①B．②

C．③D．④

4．该大型盛会召开时，地球公转位置大致位于图P47中的（　　）

图P47

A．甲B．乙

C．丙D．丁

图P48中纵坐标表示太阳高度，AB为晨昏线，ANB为经线圈的一部分，其中N为北极点，经线NA为80°W。

据此回答5～6题。

图P48

5．此时太阳直射点的坐标为（　　）

A．20°N，100°E

B．20°S，100°E

C．20°N，80°E

D．20°S，80°E

6．此时世界标准时为（　　）

A．0：

00

B．14：

40

C．12：

00

D．5：

20