版高考地理一轮复习第一章宇宙中的地球第四讲地球的公转创新学案必修1.docx

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版高考地理一轮复习第一章宇宙中的地球第四讲地球的公转创新学案必修1

第四讲　地球的公转

考

试

标

准

考试内容

考核要求

知识体系预览

必考

加试

地球的公转

①地球公转的方向、速度、周期

②地球公转的轨道、黄赤交角及图示③正午太阳高度的时空分布规律

④昼夜长短的变化规律

⑤四季变化和五带分布

分析地球公转的地理意义

考点一　地球公转的基本特征（加试）

[考点梳理]

1．公转的基本特征

（1）方向：

自西向东。

（2）周期：

一个恒星年，约为365日6时9分。

（3）轨道与速度。

2．黄赤交角及其影响

（1）黄赤交角。

（2）影响：

引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。

思考　如果地轴与地球公转轨道面交角为70°，北半球极昼（夜）的纬度范围为________，北半球中纬度地区昼夜长短的变化幅度将变________（填“大”或“小”），五带中热带的范围将变________（填“大”或“小”）。

提示　70°N～90°N　小　小

[考点突破]

黄赤交角及其影响

1．黄赤交角的数据关系

（1）黄赤交角＝回归线的度数。

（2）黄赤交角与极圈度数互余。

（3）黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。

2．黄赤交角的地理意义

黄赤交角的大小决定着太阳直射点移动的范围，即南、北回归线之间的范围，决定着回归线与极圈的度数。

3．黄赤交角变化的影响

思考　如何区分近远日点和冬夏至日？

提示　

（1）时间上的区别：

近日点为1月初，冬至日为12月22日左右；远日点为7月初，夏至日为6月22日左右。

（2）在公转轨道上的区别：

近日点的位置较冬至日靠东，远日点位置较夏至日靠东。

　读“地球公转轨道图”，回答下列问题。

（1）在图上用字母S标出太阳的位置，并用箭头标出地球公转的方向。

（2）在A、B、C、D、E、F六点中，处于近日点的是________，每年________月初地球经过此点；远日点为________点，每年________月初地球经过此点。

夏至日为________点，冬至日为________点，春分日为________点，秋分日为________点。

（3）按地球公转速度由大到小的排序，顺次排列图中A、B、C、D、E五点。

________。

（4）当地球在D、E之间运动时，太阳直射点的移动方向是________。

解析　据图中地球倾向可知A为夏至日，D为冬至日；夏至日位于远日点附近，因此太阳位于距离A较近的位置。

D为冬至日，近日点为1月初，应为E；B为远日点；据地球公转方向可知F为春分日，C为秋分日。

地球公转速度E最快，B最慢，根据距离以上两点的远近可知公转速度的快慢；冬至日以后，太阳直射点向北移动。

答案　

（1）略

（2）E　1　B　7　A　D　F　C

（3）EDCAB　（4）向北

[考点专练]

1．下图XOY为地轴，MN为赤道，EF、E′F′为回归线，ST、S′T′为极圈。

读图完成下列问题。

（1）目前黄赤交角在图上是（　　）

A．∠XOFB．∠TOF

C．∠FOND．∠TON

（2）按地球上“五带”的划分，图上ST与EF之间为________带。

（3）当太阳直射点在图上自MN向北移动到EF，再由EF向南移动到MN的过程中，在S′T′及其以南范围内，有极夜现象出现的地区变化规律是________，______________________。

（4）为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响，假设黄赤交角变为0°，这时，在地球上将可能会出现的自然现象有（　　）

A．太阳终年直射赤道

B．各地全年昼夜平分

C．各地气温都无日变化

D．各地都无四季变化

E．无大气环流现象

F．自然地理环境无区域差异

（5）假设黄赤交角变为35°，这时，地球上北半球夏至日正午太阳高度将自________（纬度）纬线向南、北降低；在地球上“五带”的划分中，与现在相比，范围将扩大的是________。

解析　第

（1）题，要知道黄赤交角为黄道面与赤道面的夹角。

图中MN为赤道面，E′F为黄道面，所以∠MOE′，或∠FON应为黄赤交角。

第

（2）题，考查五带划分，而极圈与回归线之间为温带，则ST与EF间为北温带。

第（3）题，则考查了太阳直射点移动与极昼极夜范围变化的关系。

第（4）题，当黄赤交角变为0°时，太阳终年直射赤道，全年都是昼夜平分。

由于太阳直射赤道，各地也无四季变化。

但一天中太阳高度有变化，因此气温仍有日变化，由于热量存在纬度差异，仍然有大气环流现象。

各地由于气温不同，环流形势不同，则自然地理环境仍有区域差异。

第（5）题，当黄赤交角变为35°时，则南北回归线为35°N和35°S，南北极圈纬度变为55°S和55°N，由此知五带中热带、寒带范围将扩大，温带范围则缩小。

答案　

（1）C　

（2）北温　（3）出现极夜的地区逐渐扩大　（太阳直射点至EF时）　南极圈及以南地区全部为极夜，之后，出现极夜的地区逐渐缩小　（4）ABD　（5）35°N　热带、寒带

2．读太阳直射点在地球表面移动轨迹图，回答下列问题。

（1）写出下列节气分别对应图中的位置：

春分________、夏至________、秋分________、冬至________。

（2）地球公转速度最快时，太阳直射点位于图中________位置附近。

悉尼的正午太阳高度逐渐增大，太阳直射点位于图中________位置。

解析　第

（1）题，太阳直射点在南北回归线之间移动，在②位置时，太阳直射赤道，而后太阳直射点北移，故②对应春分，③对应夏至，④对应秋分，①对应冬至。

第

（2）题，太阳直射点在⑤位置是在夏至之后，太阳直射点不断南移，悉尼的正午太阳高度逐渐增大。

答案　

（1）②　③　④　①　

（2）①　⑤

3．读图，完成下列问题。

（1）在甲图中画出晨昏线，并用阴影标出夜半球。

（2）甲图是________（日期）前后的地球光照图，北半球的节气是________，对应在乙图中的位置应该是①②③④中的________。

（3）此时A地的太阳高度为________。

此时A地的正午太阳高度为________。

（4）在乙图中________点附近时，地球公转的角速度和线速度较快，在乙图中________点附近时，地球公转的角速度和线速度较慢。

（5）在②点时，地轴与公转轨道间的夹角为________，黄赤交角为________。

解析　本题主要考查地球公转运动的特征及二分二至日的判断。

答案　

（1）略　

（2）12月22日　冬至　④　（3）0°　66.5°

（4）④　②　（5）66.5°　23.5°

考点二　正午太阳高度的变化（加试）

[考点梳理]

1．正午太阳高度：

各地在地方时12时的太阳高度。

2．正午太阳高度的纬度变化

（1）同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。

（2）同一纬线上正午太阳高度相同。

（3）与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。

3．正午太阳高度的季节变化

北半球节气

达最大值的地区

达最小值的地区

夏至

北回归线及其以北各纬度

南半球各纬度

冬至

南回归线及其以南各纬度

北半球各纬度

春、秋分

赤道

思考

（1）北半球夏至日，是否是整个北半球正午太阳高度最大的一天？

（2）建同样高度的多幢楼房，我国北方楼房的南北间距为何比南方大？

提示　

（1）否。

北半球夏至时，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值。

赤道和北回归线之间的地区有直射现象，直射时正午太阳高度角最大。

（2）北方正午太阳高度小于南方。

[考点突破]

正午太阳高度的计算和应用

1．正午太阳高度的计算方法

公式：

H＝90°－两点纬度差。

“两点”是指所求地点与太阳直射点。

两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北（南）半球，则两点纬度“大数减小数”，两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。

如图所示：

当太阳直射B点（10°N）时，A点（40°N）正午太阳高度是：

H＝90°－A、B纬度差＝90°－（40°－10°）＝60°。

C点（23.5°S）正午太阳高度是：

H＝90°－B、C纬度差＝90°－（10°＋23.5°）＝56.5°。

2．正午太阳高度变化规律的应用

（1）确定地方时。

当某地太阳高度达一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。

（2）确定房屋的朝向。

北回归线以北地区，房屋门窗朝南；南回归线以南地区，房屋门窗朝北。

可获得更充足的太阳光照。

（3）判断日影长短及方向。

（4）确定当地的地理纬度。

根据某地某日（如二分二至日）正午太阳高度，结合正午太阳高度的计算公式可判断该地纬度。

（5）确定楼间距、楼高：

①原则：

保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间保持适当距离。

②确定方法：

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＝

。

（6）太阳能热水器的倾角调整：

①调整目的：

为了更好地利用太阳能。

②调整方法：

调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板呈直角。

其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°（如下图）。

思考　地球位于近日点时，日地距离较近，为什么北半球反而是冬季？

地球位于远日点时，日地距离较远，为什么北半球反而是夏季？

提示　南北半球夏季和冬季的划分并不是根据距离太阳远近而定的，主要是由于正午太阳高度和昼夜长短的变化造成的。

近日点时为1月初，此时太阳直射南半球，北半球正午太阳高度比较小，昼长较短，接受的太阳辐射量小，故为冬季。

远日点时为7月初，此时太阳直射北半球，北半球正午太阳高度比较大，昼长较长，接受的太阳辐射量大，故为夏季。

（加试题）（2017·4月浙江选考，29题节选）某地理兴趣小组在图1中某地进行天文观测。

图2为地轴与北极星关系示意图。

图3为该地测得的北极星高度。

在北京时间12时16分测得当地正午太阳高度。

阅读材料，完成下列问题。

图1

根据图3用实线绘出观测春分日的正午太阳高度，说出观测地相对于赤峰市的方位。

解析　本小题考查正午太阳高度的计算与绘图。

首先，根据图3“地轴与北极星关系示意图”，推导出北极星的仰角就是当地纬度数值是45°N。

然后根据“北京时间12时16分测得当地正午太阳高度”，计算出当地的经度值是东经116度，求算出春分日的正午太阳高度是45度。

根据求算出的观察地经纬度（45°N、116°E），判断出当地位于赤峰的西北方向。

答案　如图；西北

[考点专练]

1．广东肇庆市的七星岩仙女湖畔，有一座长达1000多米的天然石山，酷似一尊卧佛。

每年都有几天，在太阳下山时，可见到太阳徐徐从卧佛口中落下，形成“卧佛含丹”的地理奇观。

该地主管部门将每年的10月3日定为“卧佛含丹”节。

读下图，回答下列问题。

（1）“卧佛含丹”节这天，“驴友”小王正在湖畔观赏这一地理奇观，此时，他的身影朝向________。

（2）小王准备回去后向其他“驴友”推荐这一奇观，并带领他们来观赏。

小王应该哪一天带领他们来观赏比较恰当（　　）

A．3月11日B．6月12日

C．7月2日D．12月12日

解析　第

（1）题，10月3日，太阳直射点位于南半球，北半球昼短夜长，日落方向为西南方，故小王的身影朝向东北方向。

第

（2）题，10月3日和3月11日距离冬至日的天数大致相等，这两天太阳的日落方位相同。

答案　

（1）东北方向　

（2）A

2．读太阳光照图（阴影表示黑夜，非阴影表示白天），回答下列问题。

（1）图中EF是________（晨线、昏线）。

（2）该图表示的北半球节气为________，其判断依据是_______________________

__________________________________________________________________。

（3）此时此刻A、B、C、D四点中，太阳高度小于0°的是________，等于0°的是________。

（4）该日A、B、C、D四点中，正午太阳高度最小的是________________。

解析　第

（1）题，随着地球的自转，图中EF左侧的地点由白昼进入黑夜，因而EF是昏线。

第

（2）题，从图中可以看出，北极圈内为极昼，因而该图表示的节气为北半球的夏至。

第（3）题，位于昼半球的A点、B点太阳高度大于0°，位于晨昏线上的C点太阳高度等于0°，位于夜半球的D点太阳高度小于0°。

第（4）题，该日A点与太阳直射点的纬度差最大，正午太阳高度最小。

答案　

（1）昏线　

（2）夏至　北极圈及其以北为极昼，南极圈及其以南为极夜　（3）D　C　（4）A

3．阅读材料，回答相关问题。

材料一　下表为我国甲、乙两城市住宅的日照间距表。

城市

正午太阳高度

日照间距

理论

实际采用

甲

40.5°

1.18H

1.2H

乙

23.5°

1.86H

1.6～1.7H

注：

H为住宅楼的高度（适用于平地，且住宅呈东西走向）。

材料二　下图为材料一表中乙城市某日正午时窗影图，并且此时窗框影长达一年中最大值。

（1）材料一表中的正午太阳高度采用的是一年中哪一天的数据？

说明判断理由。

（2）理论上来讲，在楼高相同的情况下，甲城市楼房的日照间距比乙城市小，试述其原因。

（3）试判断乙城市的经纬度位置。

解析　第

（1）题，如果正午太阳高度最小时室内仍然可以采光，则其他时候采光条件就会更好，我国正午太阳高度最小的一天是冬至日。

第

（2）题，甲城市最小正午太阳高度大于乙城市，说明其纬度较乙城市低，楼房的日照间距可以较乙城市小一些。

第（3）题，一年中窗框影长最大时为冬至日，太阳直射点的纬度为23.5°S，乙城市该日正午太阳高度为23.5°，根据正午太阳高度公式H＝90°－|φ±δ|，可以计算出乙城市的纬度为43°N，根据材料二可知，乙城市冬至日正午时钟表时间（北京时间）为14时，可以计算出乙城市的经度为90°E。

答案　

（1）冬至日。

原因：

冬至日时，我国各地正午太阳高度达一年中最小值。

此时我国各地楼房影长最长，室内采光条件最差。

（2）甲城市的纬度比乙城市低，冬至日时，甲城市正午太阳高度比乙城市正午太阳高度大。

（3）乙城市的坐标为（43°N，90°E）。

考点三　昼夜长短的变化（加试）

[考点梳理]

　昼夜长短的变化规律

时间

变化特点

北半球夏半年（春分日至秋分日）

北半球各纬度昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短。

图l代表日期是6月22日前后，此时北半球各地昼长达到一年中最长，北极圈及其以北出现极昼现象

北半球冬半年（秋分日至次年春分日）

北半球各纬度昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长。

图2代表日期是12月22日前后，此时北半球各地昼长达到一年中最短，南极圈及其以南出现极昼现象

春、秋分日

全球各地昼夜平分（如图3所示）

思考　上海与哈尔滨相比，哪个城市一年中昼长的变化幅度较大？

为什么？

提示　哈尔滨。

纬度越高，昼长变化幅度越大。

哈尔滨的纬度高于上海，因此其昼长变化幅度大。

[考点突破]

昼夜长短的有关判断和计算

1．昼夜长短的判断方法

（1）昼夜长短的判读——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。

（2）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：

（3）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。

2．图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时把一天的白昼平分成相等的两份（如下图所示。

）

昼长时数＝（12－日出时间）×2＝（日落时间－12）×2

夜长时数＝（日出时间－0）×2＝（24－日落时间）×2

（3）根据分布特点进行计算

①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。

②南北半球纬度数相同的地区昼、夜长对称分布，即北半球各地的昼长（夜长）与南半球同纬度的夜长（昼长）相等。

例如，40°N的昼长等于40°S的夜长。

3．日出、日落方位的判断方法

（1）太阳直射赤道时，即春、秋分日，全球各地日出正东方，日落正西方。

（2）太阳直射点位于北半球时，全球各地（除极昼、极夜地区外）日出东北，日落西北。

（3）太阳直射点位于南半球时，全球各地（除极昼、极夜地区外）日出东南，日落西南。

（4）出现极昼的地方，北半球正北升起，正北落下，南半球正南升起，正南落下。

思考　为什么我国北方的学校在夏季作息时间调整时往往要增加午休时间？

提示　夏季，北半球昼长夜短，纬度越高昼越长夜越短，所以北方的学校调整作息时间时要增加午休时间，以保证充足的睡眠。

读“地球公转示意图（甲图）”及“A位置北极上空俯视放大图（乙图）”，回答下列问题。

（1）如果地球处于A位置时为12月22日，指出乙图中表示晨线与昏线的线段，并补画箭头表示地球的自转方向。

（2）该日，M地的昼长为________小时，Q地日出地方时为________时。

（3）当地球公转到C位置时，该日全球昼夜长短的分布规律是什么？

解析　第

（1）题，如果地球处于A位置时为12月22日，北极圈及其以北地区出现极夜现象，由此可判断出晨线、昏线；在北极上空俯视地球，地球呈逆时针方向自转。

第

（2）题，M地在极圈上，出现极夜现象；Q地日落地方时为15时，可以推断出该地日出时刻为9时。

第（3）题，地球公转到C位置时，是北半球的夏至日，太阳直射北回归线，据此即可描述全球昼夜长短的分布规律。

答案　

（1）PM为昏线，MN为晨线。

（画图略，为逆时针方向自转）

（2）0　9

（3）北半球昼长夜短，且纬度越高昼越长、夜越短，北极圈及其以北地区出现极昼现象；南半球反之；赤道上昼夜平分。

[考点专练]

1．下图为同一日期四个地点的昼长示意图。

读图回答下列问题。

（1）图中四个地点，按纬度由低到高的正确排列顺序是________。

（2）图中甲地的日出时刻是________。

解析　第

（1）题，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大，由此可作出判断。

第

（2）题，甲地昼长为6小时，根据昼长＝2×（12－日出时间）可得出日出时间为9时。

答案　

（1）乙、丙、甲、丁　

（2）9时

2．下图为公转轨道上地球在甲、乙两处的光照图，读图回答下列问题。

（1）左侧光照图中，地球自转方向为________（顺、逆）时针。

（2）地球公转到甲处时，下列四城市中，白昼由长到短的排序为________。

①摩尔曼斯克港　②开普敦　③开罗　④北京

（3）在由甲处公转到乙处的过程中，开普敦的昼夜长短变化是________。

到乙处时。

C点的日出时刻是________。

（4）地球公转到甲处时，A地昼长约为________。

解析　第

（1）题，甲处位于地球公转轨道的远日点附近，北极圈内部分地区出现极昼现象，则此图为北极俯视图，地球呈逆时针自转。

第

（2）题，地球公转到甲处时，为北半球夏半年，北半球纬度越高，白昼越长，且北半球昼长夜短，南半球昼短夜长，则白昼由长到短依次为摩尔曼斯克港、北京、开罗、开普敦。

第（3）题，在由甲处公转到乙处的过程中，北极地区由出现极昼现象到出现极夜现象，即太阳直射点由北半球移至南半球，开普敦的昼变长，夜变短；到乙处时，C点的日落时间为16时，日出时刻应为8时。

第（4）题，地球公转到甲处时，A地昼长应大于12小时、小于16小时。

答案　

（1）逆　

（2）①④③②

（3）昼变长，夜变短　8：

00

（4）14小时

3．下图表示全球昼长的年内变化幅度（一年内昼长最大值与最小值的差值）随纬度的分布规律。

读图回答下列问题。

（1）甲、乙两地昼长的年内变化幅度分别是________小时，________小时。

（2）甲地一年中昼长的最大值为________小时。

乙地一年中昼长的最小值为________小时。

（3）甲地所在的纬线是________，乙地的纬度数为________。

（4）甲地一年中正午太阳高度的最大值为________，出现在________（日期）。

该日，全球正午太阳高度随纬度的分布规律是________。

（5）当太阳直射乙地时，甲、乙、丙、丁四地正午太阳高度由大到小的排序为________。

之后一个月内，丁地正午日影渐短，此时，甲、乙、丙、丁四地昼长由短到长的排序为________。

解析　第

（1）题，根据图示可以直接读出甲、乙两地昼长的年内变化幅度。

第

（2）、（3）题，根据图示，甲地到90°N的年内昼长变化幅度为24小时，可以判断甲地为北极圈，因而一年中甲地昼长的最大值为24小时，乙地的年内昼长变化幅度为0小时，说明乙地位于赤道，赤道上终年昼夜等长。

第（4）题，北半球夏至日（6月22日前后），北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中的最大值；6月22日太阳直射北回归线，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减，并且纬度每差1°，正午太阳高度就减小1°；北极圈与北回归线之间的纬度差为66.5°－23.5°，因而6月22日北极圈的正午太阳高度为90°－（66.5°－23.5°）＝47°。

第（5）题，根据前面判断，乙位于赤道，当太阳直射赤道时，赤道上的正午太阳高度最大，正午太阳高度从赤道向南北两侧递减，距离赤道越近的地点，正午太阳高度越大，所以，当太阳直射乙地时，甲、乙、丙、丁四地正午太阳高度由大到小的排序为乙>丁>丙>甲；之后一个月内，丁地正午日影渐短，说明太阳直射点向丁移动，太阳直射南半球，北半球各地昼短夜长，且纬度越高，昼越短，南半球各地昼长夜短，因此，甲、乙、丙、丁四地昼长由短到长的排序为甲<丙<乙<丁。

答案　

（1）24　0

（2）24　12

（3）66.5°N纬线（或北极圈）　0°（填赤道不可）

（4）47°　6月22日（填夏至日不可）　由北回归线向南北两侧递减

（5）乙>丁>丙>甲　甲<丙<乙<丁

考点四　四季的变化和五带的分布（加试）

[考点梳理]

1．五带的形成

五带

范围

特征

热带

南北回归线之间

一年中获得太阳辐射能量最多的区域

南、北温带

热带与寒带之间

四季更替明显

南、北寒带

南北极圈之内

地球上最寒冷的区域

2.四季的形成

（1）成因：

昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。

（2）天文意义上的四季。

①夏季：

一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节。

②冬季：

一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节。

③春季和秋季：

冬夏两季的过渡季节。

（3）气候四季。

（北半球）春季为3、4、5月，夏季为6、7、8月，秋季为9、10、11月，冬季为12、1、2月。

南半球与北半球季节相反。

思考　阅读地球运动的地理意义示意图表，将下列数字代号按顺序填写在表中。

①昼夜长短的纬度变化　②太阳高度的纬度变化　③太阳直射点的回归运动　

④黄赤交角　⑤太阳高度的季节变化　⑥昼夜长短的季节变化

提示　从左到右、从上到下依次为：

④③①②⑤⑥

[考点突破]

　五带的划分

思考　黄赤交角增加或减少1°，五带范围将如何变化？

提示　黄赤交角增加（减少）1°，热带范围增加（减小）2°，寒带范围增加（减少）2°，温带范围缩小（增加）4°。

读下图，回答下列问题。

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