1、第 一 部 分 自 然 地 理 第五节 地球的公转及其地理意义 地地 理理 内 容 索 引 必备知识 自主诊断 关键能力 整合突破 核心素养 专项提升 必备知识必备知识 自主诊断自主诊断 一、地球公转的基本特征 1.方向 自西向东 北极上空俯视: 方向绕转 南极上空俯视: 方向绕转 2.周期:365日6时9分10秒,叫作 。 3.轨道与速度 逆时针 顺时针 恒星年 慢 快 二、黄赤交角及其影响 1.黄赤交角的含义 地球公转轨道面(即黄道面)同 的交角。目前,其大小 是 。示意图如下所示。 赤道面 23.5 赤道 黄道 2.黄赤交角的影响 引起太阳直射点在 之间往返运动。 南北回归线 三、正午太
2、阳高度及其变化规律 1.太阳高度和正午太阳高度 太阳光线与地平面之间的夹角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所 示)。一天中太阳高度 值出现在正午,称为正午太阳高度(如图乙所 示)。 最大 2.正午太阳高度的纬度变化规律 正午太阳高度由太阳 所在纬度向南北两侧递减。 (1)夏至日:正午太阳高度由 向南北两侧递减,如图中 折 线所示。 (2)冬至日:正午太阳高度由 向 南北两侧递减,如图中 折线所示。 (3)春、秋分日:正午太阳高度由 向 南北两侧递减,如图中 折线所示。 二分二至日太阳高度分布示意图 直射点 北回归线 c 南回归线 a 赤道 b 3.正午太阳高度的季节变化规律 北半球节气
3、达最大值的地区 达最小值的地区 夏至 及其以北各纬度 各纬度 冬至 及其以南各纬度 各纬度 春、秋分 赤道 北回归线 南回归线 南半球 北半球 四、昼夜长短及其变化 1.典型图示(以北半球为例) 2.特点分析 时间 变化特点 重要节气 北半球 夏半年 北半球各地 ,纬度越 高,昼 ,夜 图1为 日,北半球各地 昼长达到一年中的 , 北极圈及其以北地区出现 现象 北半球 冬半年 北半球各地 ,纬度 越高,昼 ,夜越长 图3为 日,北半球各地 昼长达到一年中的 , 北极圈及其以北地区出现 现象 春、秋 分日 图2中代表的时间是每年的 或9月23日前后,全 球各地 昼长夜短 越长 越短 夏至 最大值
4、 极昼 昼短夜长 越短 冬至 最小值 极夜 3月21日 昼夜等长 五、四季更替 1.四季的成因:一年中昼夜长短和 随季节的变化而变化。 2.四季的划分 夏季:一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节 冬季:一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节 春季和秋季:冬夏两季的过渡季节 (1)天文 四季 (2)北温带许多国家的四季:3、4、5月为 ,依次类推,每三个月为一 个季节。 正午太阳高度 春季 关键能力关键能力 整合突破整合突破 考向一 考向二 规律规律深化整合深化整合 考向一考向一 正午太阳高度的变化正午太阳高度的变化 一、正午太阳高度的变化规律 1.正午太阳高度的纬度变化 节气 太阳直射 的纬
5、线 正午太阳高度 的纬度分布 达全年最大 值的地区 达全年最小 值的地区 春、秋 分 赤道 由赤道向两极递减 赤道 无 夏至 北回归线 由北回归线向南北 两侧递减 北回归线及 其以北地区 南半球 冬至 南回归线 由南回归线向南北 两侧递减 南回归线及 其以南地区 北半球 考向一 考向二 节气 太阳直射 的纬线 正午太阳高度 的纬度分布 达全年最大 值的地区 达全年最小 值的地区 归纳 正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。距离太 阳直射的纬度越近,正午太阳高度越大,反之越小。如下图所示。 考向一 考向二 2.正午太阳高度的季节变化 回归线 之间 正午太阳高度最大值为90,每年有两次太
6、阳直射现象,即一年 中有两个正午太阳高度最大值 考向一 考向二 回归线 上 正午太阳高度最大值为90,一年中只有一次太阳直射现象,即 一年中只有一个正午太阳高度最大值 考向一 考向二 回归 线至 极点 之间 正午太阳高度最大值小于90,一年中只有一个正午太阳高度 最大值 考向一 考向二 3.正午太阳高度的年变化幅度 (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23.5增大 至47),赤道上为23.5,回归线上为47。 (2)南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间:各纬度正午太阳高度 变化幅度相同(均为47)。 (3)南极圈以南和北极圈以北:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小
7、(由 47减小至23.5),极圈上为47,极点上为23.5。 考向一 考向二 二、正午太阳高度的计算与应用 1.正午太阳高度的计算 公式:H=90-两点纬度差 说明:“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。 考向一 考向二 当太阳直射B点(10N)时: A点(40N)正午太阳高度: H=90-AB纬度差=90-(40-10)=60。 C点(23.5S)正午太阳高度: H=90-BC纬度差=90-(10+23.5)=56.5。 考向一 考向二 2.正午太阳高度规律
8、在生产、生活中的应用 (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 确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照, 在北回归线以北地区正午太阳位于南方,因此房屋坐北朝南;在南回归线以 南地区正午太阳位于北方,因此房屋坐南朝北。 (3)确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时,可根据两地纬度差多少度,正午太阳高度就差多 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。 考向一 考向二 (4)判断日影长短及方向 太阳直射点上,正午物体的日影为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日 影越长。正
9、午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向,北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向 正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日最短;南回归线以南的地区,正 午的日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日最短;南北回 归线之间的地区,正午日影 夏至日朝向正南,冬至日朝 向正北;直射时日影最短 (等于0)。 考向一 考向二 (5)确定楼间距、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,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=hcot H。如下图: 考向一 考向二 (6)计算太阳能热水器的安装角度 为了更好地利
10、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, 使太阳光与集热板成直角。 集热板与地面之间的夹角()和当天的正午太阳高度(H)互余,即+H=90 时效果最佳。如下图: 考向一 考向二 (7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度 一般情况下,由于阳坡正午太阳高度大,得到的光热多,阴坡得到的太阳光 热少;因此在相同高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,从而影响到自然带在 阳坡和阴坡的分布高度。 考向一 考向二 思路思路典题透析典题透析 【典例1】 (2020天津卷,1415)图1为我国某地一住宅小区示意图,图2中 四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8:00和16:00的日影。读 图文材
11、料,完成下列各题。 考向一 考向二 (1)该小区最可能位于( ) A.北京 B.银川 C.杭州 D.海口 (2)小区内各住宅楼高一致,休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是( ) A.夏至日8:0012:00 B.夏至日12:0016:00 C.冬至日8:0012:00 D.冬至日12:0016:00 考向一 考向二 【素养解读】【素养解读】本题以我国某地一住宅小区楼影的变化为载体,考查太阳高 度及日影的变化,主要体现了区域认知和综合思维的学科素养。 【思路导引】【思路导引】1.文字信息 图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8:00和16:00的日影 8:00太阳方位可能为东南或东北,
12、16:00太阳方位可能是西南或西北。 考向一 考向二 2.图像信息 考向一 考向二 解析 第(1)题,由图2可以看出,该栋住宅楼在二至日8:00和16:00的日影的 朝向有西北、东北、西南和东南四个方向。因8:00和16:00影子朝向西北 时,太阳位于东南方向,影子朝向东北时,太阳位于西南方向,影子朝向西南 时,太阳位于东北方向,影子朝向东南时,太阳位于东北方向,说明该地位于 北回归线以南,四个城市中只有海口符合题意。第(2)题,楼影遮挡面积的 大小与太阳高度有关,太阳高度越大,楼影越短,反之越长。海口 (20N,110E)冬至日时正午太阳高度小于夏至日,冬至日时日影较长,休 闲广场被楼影遮挡
13、面积冬至日大于夏至日。海口使用的时间为北京时间, 当北京时间为8:0012:00时,当地地方时约为7:0011:00,当北京时间为 考向一 考向二 答案 (1)D (2)C 12:0016:00时,当地地方时约为11:0015:00,11:0015:00之间的平均太 阳高度大于7:0011:00,所以冬至日8:0012:00休闲广场被楼影遮挡面积 最大。 考向一 考向二 题组题组训练突破训练突破 角度1 正午太阳高度的计算 某纬度的正午太阳高度H=|-|,其中为太阳直射点纬度,夏半年取正值, 冬半年取负值。右图示意某地北京时间18时的太阳位置。据此完成第12 题。 1.该地经度为( ) A.3
14、0E B.30W C.60E D.60W 2.该地纬度可能为( ) A.10N B.10S C.50N D.50S 考向一 考向二 答案 1.A 2.C 解析 第1题,由题可知,北京时间为18时时,该地为12时,利用时差可算出该 地的经度为30E,A正确。第2题,因为题干并没有交代图示为具体哪一日 的正午太阳高度,因此根据正午太阳高度计算公式分别计算出夏至日和冬 至日的正午太阳高度即可。夏半年太阳直射点纬度取正值,冬半年取负值。 经计算,该地的纬度介于21.5和68.5之间,只有C和D符合。再依据图示 正午太阳位于南方,确定该地位于北半球,只有C符合。 考向一 考向二 角度2 正午太阳高度的应
15、用 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。据此完成第34题。 考向一 考向二 3.遮阳板收起,室内正午太阳光照面积达一年最大值时( ) A.全球昼夜等长 B.北半球为夏季 C.太阳直射20S D.南极圈及其以南地区出现极昼 4.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 ( ) 安装高度不变,加长遮阳板 安装高度不变,缩短遮阳板 遮阳板长 度不变,降低安装高度 遮阳板长度不变,升高安装高度 A. B. C. D. 考向一 考向二 答案 3.D 4.A 解析 第3题,“遮阳板收起,室内正午太阳光照面积达一年最大
16、值时”即为一 年中正午太阳高度最小时。该地位于福建省(北半球),正午太阳高度达一 年中最小值时是冬至日,太阳直射南回归线,此时南极圈及其以南地区出现 极昼现象。第4题,济南的纬度比福建高,一年中正午太阳高度最大值和最 小值都比福建小,正午太阳照射室内面积的最大值会更大,因此为了让遮阳 板达到更好的效果,如果安装高度不变,正午太阳高度变小,太阳光线更倾 斜,那么遮阳板必须要加长;如果遮阳板长度不变,那么安装高度应该降低。 考向一 考向二 规律规律深化整合深化整合 考向二考向二 昼夜长短的变化昼夜长短的变化 一、昼夜长短的变化规律 1.抓住太阳直射点的位置,判断昼夜长短的分布状况 太阳直射点在哪个
17、半球,哪个半球就昼长夜短,如下图所示。 考向一 考向二 2.抓住直射点的移动,分析昼夜长短的变化特点 太阳直射点的移动方向,决定了昼夜长短的变化趋势,太阳直射点向哪个半 球移动,哪个半球昼变长,夜变短,如下图所示。 考向一 考向二 3.抓住特殊现象,突破昼夜长短纬度分布特点 (1)昼夜长短的变化幅度 赤道上全年昼夜平分;纬度越高(主要指赤道与极圈之间),昼夜长短的变化 幅度越大,变化区间为024小时。 (2)极昼、极夜现象 极昼(极夜)的起始纬度=90-太阳直射点的纬度。纬度越高,极昼(极夜)出 现的天数越多。 考向一 考向二 二、昼夜长短与日出、日落方位的判定 直射点位置 昼夜长短 日出方位
18、 日落方位 北半球 北半球昼长夜 短,南半球昼短 夜长 东北(北半球早于6 时日出) 西北(北半球晚于18 时日落) 赤道 昼夜等长 正东(6时日出) 正西(18时日落) 南半球 北半球昼短夜 长,南半球昼长 夜短 东南(北半球晚于6 时日出) 西南(北半球早于18 时日落) 考向一 考向二 三、昼夜长短的计算 1.利用昼弧或夜弧的弧度数进行计算 昼(夜)长=昼(夜)弧/15 考向一 考向二 2.根据日出、日落时间进行计算 (1)依据 白天,日出、日落时间关于正午12时对称;夜间,日出、日落时间关于0 时对称;上午时长=下午时长;前半夜时长=后半夜时长。如下图所示: (2)计算方法 昼长时间=
19、日落时间-日出时间=2(12-日出时间)=2(日落时间- 12)=24-夜长 日出时间=12-昼长/2=夜长的一半 考向一 考向二 3.特殊地点的昼长确定 (1)赤道上,昼长=夜长=12时。 (2)极昼区,昼长=24时,夜长=0;极夜区,昼长=0,夜长=24时。 4.利用昼夜长短的分布规律计算 (1)同一纬线上各地昼长相等,夜长相等。 (2)北半球某度数纬线上各地的昼长=南半球同度数纬线上各地的夜长。 考向一 考向二 5.利用时间的对称性规律计算 相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间,某地的昼长、夜长都是相同的; 相对于春分日或者秋分日对称的两个时间,某地一个时间的昼长等于另一 个时间的夜长。
20、如下图: a与b两个时间的昼长、夜长是相同的,c与d两个时间的昼长、夜长也是相 同的;b与c两个时间中,b时间的昼长等于c时间的夜长。 考向一 考向二 思路思路典题透析典题透析 【典例2】 (2020山东卷,78)2020年5月27日上午11点整,中国珠峰高程测 量登山队将五星红旗插上世界最高峰峰顶, 实现了四十五年后我国测绘队员的再次登 顶。从位于5 200米的大本营向上,队员们 要经过甲、乙、丙、丁四个营地(下图), 其中一个营地由于空气流通不畅,容易引 起高原反应,被称为“魔鬼营地”。据此完 成下列各题。 考向一 考向二 (1)图中“魔鬼营地”是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 (
21、2)5月27日位于28N的温州昼长为13时44分,该日珠峰顶部(28N,87E) 日出时刻在北京时间( ) A.7:20以前 B.7:207:39 C.7:408:00 D.8:00以后 【素养解读】【素养解读】本题以中国珠峰高程测量登山队登顶珠穆朗玛峰为载体,考 查地形对大气的影响及地方时的计算,主要体现了区域认知和综合思维的 学科素养。 考向一 考向二 【思路导引】【思路导引】第(1)题,依据信息:甲、乙、丙、丁四个营地中,其中一个营 地由于空气流通不畅,易引起高原反应,被称为“魔鬼营地”。从图中可以看 出,甲、乙、丙、丁四个营地中,丙、丁位于山脊,乙位于鞍部,这三个营地 所处的地形部位都
22、有利于空气流动,只有甲位于山谷,地形封闭,空气流通 不畅,容易引起高原反应。第(2)题,由题干可知,珠穆朗玛峰与温州同纬度, 同一纬线上日出、日落的地方时相同。温州位于我国东部沿海地区,经度 为120E左右,与北京时间基本相同。该日温州昼长为13小时44分,根据日 出时间=12昼长/2,可以推算出温州日出时间为5:08,因珠穆朗玛峰经度为 87E,因此珠穆朗玛峰所在地的地方时比温州晚2时12分左右,即日出时间 为7:20,但是珠穆朗玛峰峰顶海拔高,所谓站得高看得远,因此日出时间早于 7:20。 考向一 考向二 考向一 考向二 答案 (1)A (2)A 考向一 考向二 题组题组训练突破训练突破
23、一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地时,一名中国船员拍摄到海上落日 景观,洗印出的照片上显示拍照时间为9时0分0秒(北京时间)。据此完成第 12题。 考向一 考向二 1.该船员拍摄照片时,P地的地方时为( ) A.22时 B.14时 C.20时 D.16时 2.拍摄照片的当天,漠河的夜长约为( ) A.16小时 B.14小时 C.10小时 D.12小时 考向一 考向二 答案 1.C 2.A 解析 第1题,从图中和题干获悉,P地位于75W,北京时间(即120E的地方 时)是9时0分0秒;两地相差13个时区,时间相差13个小时,可推算P地的地方 时是前一天的20时。故选C。第2题,根据题目提供的信息
24、和上题的结论,P 地日落时间是20时,则昼长是16小时;从图中的经纬度及海陆分布状况,可 推知P地位于南半球,接近南纬54;而我国最北端漠河位于北纬5340左 右,纬度基本相当,但所处的南北半球的位置相反。所以P地的昼长是16小 时,漠河的夜长则应该是16小时左右。故选A。 核心素养核心素养 专项提升专项提升 图形突破光照图的判读 1.光照图的综合判读以极地投影图为例 规律规律深化整合深化整合 2.解题突破口光照图中的点、线、角 (1)光照图中的线 晨昏线:晨昏线是球面大圆,与太阳光线垂直。晨昏线上各地太阳高度为 0。 晨线:自西向东,由夜半球进入昼半球的界线。 昏线:自西向东,由昼半球进入夜
25、半球的界线。 (2)光照图中的点 点 直射点 交点 切点 说明 太阳光线垂直照射 的地点 晨昏线与赤道的 两个交点 晨昏线与纬线圈的两个切 点 特征 正午太阳高度为 90 所在经线地方时 为12时 晨线与赤道的 交点所在经线地 方时为6时 昏线与赤道的 交点所在经线地 方时为18时 所在纬线圈以内的地区 为极昼时,所在经线地方 时为0时 所在纬线圈以内的地区 为极夜时,所在经线地方 时为12时 关系 晨昏线与赤道的两个交点,经度和为180,东西经相反 晨昏线与纬线圈的两个切点纬度相同,分别位于南北半球,经度 和为180,东西经相反 直射点与两个交点(晨昏线与赤道的交点)的经度差为90 (3)光
26、照图中的几种数值关系 太阳直射点的纬度+切点的纬度=90。 晨昏圈与地轴夹角=太阳直射点的纬度。 思路思路典题透析典题透析 【典例】 下图是以极点为中心的东半球图。此刻,曲线MN上各点太阳高 度为0,MN与EP相交于N点。该季节,北美大陆等温线向南凸出。读图, 完成下列各题。 (1)由图文信息可知( ) A.M位于N的西北方向 B.悉尼正值少雨的季节 C.此季节是南极科考的最佳时期 D.这一天甲地日出时刻早于乙地 (2)图示时刻( ) A.东经10各地处于黑夜 B.澳大利亚与巴西不在同一日 C.全球属于黑夜的范围大于白昼 D.地球位于公转轨道远日点附近 【素养解读】【素养解读】本组题以局部太阳
27、光照图为背景材料,主要考查晨昏线的判 断、日期的判读,具有较强的综合性,体现了对综合思维的考查。 【思路导引】【思路导引】1.材料信息:曲线MN上各点太阳高度为0MN为晨昏线。 北美大陆等温线向南凸出北半球为冬季,南半球为 季南极圈内 有 现象。 夏 极昼 2.图示信息: 南 顺 0:00 解析 第(1)题,P点为南极点,顺时针方向为自西向东,所以M点在N点的东北 方向;北美大陆等温线向南凸出,表明北美大陆气温低,北半球为冬季,悉尼 为亚热带季风性湿润气候,此时处于夏季,高温多雨;此时南极为极昼期间, 利于南极科考;甲、乙两地在同一条经线上,越向南日出越早,这一天乙地 日出时刻早于甲地。C正确
28、。第(2)题,由上题分析可知南极为极昼期,则 MN为晨线,N点的地方时为0时;图示为东半球,推知N点所在经线经度是 40E。此时地球上有极昼、极夜现象,每一条经线上都有白昼和黑夜;地 球上的两条日界线为180经线和40E所在经线,所以澳大利亚与巴西不 在同一日;地球上每时每刻白昼和黑夜范围均相同;此时为冬至日,地球位 于公转轨道的近日点附近。B正确。 答案 (1)C (2)B 迁移迁移对应训练对应训练 下图为以北极点为中心的俯视图。弧ABC为晨昏线局部,B点为切点。图 中阴影部分日期与全球其他地区日期不同。读图,完成第12题。 1.图示光照时刻,直射点所在半球为( ) A.北半球、西半球 B.
29、北半球、东半球 C.南半球、西半球 D.南半球、东半球 2.据图推断日期可能为( ) A.6月22日 B.12月22日 C.7月24日 D.1月24日 答案 1.A 2.C 解析 第1题,图示为北极,自转方向是逆时针方向。图中阴影部分日期与全 球其他地区日期不同,M、D两条经线有一条地方时是0时,位于夜半球中间。 弧ABC为晨昏线局部,B点为切点,所以M点所在经线是0时所在经线,D点所 在经线是180经线。图示时刻,B点所在纬线圈有极昼现象,直射点所在 半球为北半球,C、D错误。直射经线与0时所在经线是两条相对的经线,结 合图示可知,M点所在经线是120E,直射点经线是60W,位于西半球,A正 确、B错误。第2题,图中切点的纬度是75N,刚出现极昼现象的纬线与直 射点所在纬线度数互余,推断太阳直射15N,距北回归线约差8,太阳直 射点每月移动的纬度范围约8,日期应在6月22日前后1个月左右,可能为7 月24日,C正确。
