第二章 第4讲　地球公转的地理意义 学生版

第4讲地球公转的地理意义课标要求地理概念结合实例,说明地球运动的地理意义。复习任务1.结合示意图,学会描述地球公转的方向、周期和速度等。2.结合图像或材料,分析黄赤交角的大小、影响。综合分析昼夜长短和正午太阳高度的计算,理解其在生产生活中的应用。3.结合“二十四节气”等材料,理解四季更替和五带划分的依据。一、地球公转及黄赤交角1.地球公转的基本特征(1)方向:。

(2)速度。项目位置时间速度A点近日点

月初线速度最快,角速度最快B点远日点

月初线速度最慢,角速度最慢(3)周期:365日6时9分10秒,称为。

区分近、远日点和冬、夏至日(1)时间不同:近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。(2)公转轨道上位置不同:近日点位于冬至日以东,远日点位于夏至日以东。2.黄赤交角及其影响[填图]在下图中横线处填写相应名称及角度。(1)黄赤交角的影响——引起太阳直射点的回归运动。(2)移动规律。(3)周期:365日5时48分46秒,称为。

二、地球公转的地理意义1.昼夜长短与昼弧、夜弧(1)昼弧、夜弧划分:晨昏线把所经过的分割成两部分,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)昼弧、夜弧的意义:昼弧和夜弧的长度,反映了该纬度地区昼夜的长短。昼弧长于夜弧则;昼弧等于夜弧则昼夜等长;昼弧短于夜弧则。

2.昼夜长短的变化规律(1)赤道上:终年昼夜,均为12时。

(2)春分日和秋分日:全球各地昼夜等长,均为12时。(3)北半球状况(南半球相反)。时间夏半年(自日至日)

冬半年(自日至次年日)

昼夜长短昼长夜短昼短夜长分布规律纬度越高,昼越长,夜越短,至北极四周为

纬度越高,昼越短,夜越长,至北极四周有现象

特殊节气夏至日,北半球昼、夜最短,北极圈及其以北地区皆为极昼

日,北半球昼,夜最长,北极圈及其以北地区到处出现极夜现象

[思考]昼夜长短变化幅度与纬度的关系是怎样的?3.正午太阳高度的变化(1)太阳高度和正午太阳高度。太阳光线与的交角,叫作太阳高度角,简称太阳高度。一天中太阳高度最大值出现在,称为正午太阳高度。

(2)纬度变化规律。正午太阳高度从所在纬度向南北两方降低

夏至日正午太阳高度由北回归线向南北两方降低冬至日正午太阳高度由向南北两方降低

春分日和秋分日正午太阳高度由赤道向南北两方降低(3)季节变化规律。北半球节气达最大值的地区达最小值的地区

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春分日和秋分日

南北两极点[绘图]请绘制北极圈一年中正午太阳高度变化规律示意图。4.四季更替和五带划分(1)四季更替。①成因。②划分(以北半球为例)。类型范围春季夏季秋季冬季天文四季过渡季节一年内白昼、正午太阳高度的季节

过渡季节一年内白昼、正午太阳高度的季节

气候四季3、4、5月月

月

月

(2)五带划分。①界线:南北和南北极圈。

②划分。核心考点1昼夜长短的变化(2025·江苏卷,1~2)10月中旬,拉萨市(29°N,91°E)某中学学生开展校园地理实践活动,下图为北京时间13时56分拍摄的校园照片。据此回答(1)~(2)题。(1)图中杆影指向最接近()A.正北 B.正南 C.东北 D.西北(2)在观测杆影活动中,学生可领悟到与地球运动相关的是学校的()A.课程设置 B.位置选择C.空间规模 D.作息时间【思路点拨】关键信息材料信息:①拉萨市某中学学生开展校园地理实践活动的时间和地理位置图表信息:②北京时间13时56分拍摄的校园照片思路整合①②→计算北京时间13时56分时拉萨市的地方时为12:00→太阳位于正南方向→杆影指向正北;①②→杆影变化体现昼夜长短和太阳高度变化→影响作息时间易错点拨不能准确计算地方时与判断太阳方位和杆影方向的关系1.昼夜长短变化规律和日出、日落方位的判断(1)昼夜长短分布——看太阳直射点位置。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。如图所示:(2)昼夜长短变化——看太阳直射点移动方向。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;还可推理出距春(秋)分日越近的日期,昼夜长短变化幅度越小的规律。如下图所示:(3)极昼极夜范围——看太阳直射点纬度。太阳直射点纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。(4)昼夜长短变幅大小——看纬度。赤道全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。(5)日出日落方位——看太阳直射点位置。①太阳直射点在北半球:全球各地日出东北,日落西北(极昼极夜区除外)。②太阳直射点在赤道:全球各地日出正东,日落正西(极点除外)。③太阳直射点在南半球:全球各地日出东南,日落西南(极昼极夜区除外)。2.掌握昼夜长短计算的三大策略(1)根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算。昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°。(2)根据日出、日落的时间计算,地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。①昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2。②夜长时数=(日出时间-0)×2=(24-日落时间)×2。③昼长时数=日落时间-日出时间。注:公式①②中日出、日落时间均为地方时,公式③中日出、日落时间统一标准即可。(3)根据昼夜长短的纬度分布规律进行计算。①同纬度各地的昼长相等,夜长相等。②北半球各地的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。(4)根据昼夜长短的时间对称特点进行计算。①关于冬至日、夏至日对称的两个日期(A与B、C与D):昼长、夜长相等。②关于春分日、秋分日对称的两个日期(B与C、D与E):一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等。考向1昼夜长短的变化规律(2025·辽宁葫芦岛期中)地球公转过程中,除了赤道全年昼夜平分以外,其他地区都会有昼夜长短的变化,也就是一年中会有白昼最长的一天,也有白昼最短的一天。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度变化的规律。据此回答(1)~(3)题。(1)据图得出的全球昼夜变化规律有()①纬度越高,昼夜长短变化幅度越大②北极和南极的极昼极夜天数相同③赤道上一年内昼夜等长④一地昼长与另一半球纬度相同的一地夜长等长A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④(2)冬至日这一天,30°N的日出时间(地方时)约为()A.5:58 B.6:58C.7:00 D.8:00(3)从北半球夏至日到冬至日,南半球白昼的变化特点是()A.由一年内的最短到最长B.由一年内的最长到最短C.先昼短夜长,后昼长夜短D.先昼长夜短,后昼短夜长考向2昼夜长短的计算(2025·山东菏泽二模)下表示意山东菏泽与新疆哈密两地地理坐标和某日日出时刻(北京时间)。据此回答(1)~(2)题。地点地理坐标日出时刻山东菏泽35°N,116°EX新疆哈密44°N,94°E7:27(1)该日最可能是()A.1月1日 B.4月1日C.7月1日 D.10月1日(2)表格中X最接近()A.5:48 B.6:04 C.7:19 D.7:35核心考点2正午太阳高度的变化(2025·云南卷,9~10)圭表由两部分组成,直立的柱体为“表”,与柱体垂直的装置为“圭”。我国古人根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气(两端刻度表示夏至或冬至)。据此回答(1)~(2)题。(1)下列圭表的示意图适用于海南三沙市(17°N)的是()A.① B.② C.③ D.④(2)古人观察圭表发现,从冬至日、夏至日分别往后推6个节气所用天数不同。其原因是()A.昼夜长短的季节差异 B.地球公转速度不均C.太阳高度的季节差异 D.物候转换间隔不同【思路点拨】关键信息材料信息:①根据正午时“表”影在“圭”上的变化划分二十四节气;②两端刻度表示夏至或冬至思路整合①②→太阳直射点在南北回归线之间作回归运动,一年之中,太阳直射点在17°N以南的时间明显多于太阳直射点在17°N以北的时间。即“圭”上太阳影子北长南短,两端刻度表示夏至或冬至,则可排除图①②④;①②→四季更替是地球公转运动造成的,按地球公转方向,每隔15°定为一个节气。地球公转过程中每年的1月初,地球在近日点附近,公转速度最快,7月初,地球在远日点附近,公转速度最慢。地球公转速度不同,故转过15°所用天数不同易错点拨昼夜长短、太阳高度、物候转换均不会影响地球公转速度,不会造成从冬至日、夏至日分别往后推6个节气所用天数不同1.正午太阳高度的计算方法(1)公式:α=90°-|φ-δ|,其中α为正午太阳高度,φ为当地的纬度,δ为太阳直射的纬度(当地夏半年取正值,冬半年取负值)。(2)举例,如下图所示。2.抓三大关键,掌握正午太阳高度的变化规律(1)分布看“远近”——远小近大。距离太阳直射点所在的纬线越近,正午太阳高度越大;距离越远,正午太阳高度越小。(2)变化看“移动”——来增去减。太阳直射点向某地所在的方向移来时,该地的正午太阳高度逐渐增大;太阳直射点远离某地时,该地的正午太阳高度逐渐减小。(3)位置看“数值”——90°的出现。3.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最大值时,正是一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时。(2)判断所在地区的纬度。当太阳直射点位置一定时,如果知道当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。(3)确定房屋的朝向。为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南。南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。(4)判断日影长短及方向。太阳直射点上,正午物体的影长缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。日影永远朝向背离太阳的方向(物体影子的朝向与太阳方位相反)。地区正午日影朝向日影长短北回归线以北全年朝向正北(北极点除外)冬至日日影最长,夏至日日影最短南回归线以南全年朝向正南(南极点除外)夏至日日影最长,冬至日日影最短南北回归线之间夏至日朝向正南,冬至日朝向正北直射时日影最短(等于0)(5)计算楼间距、楼高。为了保证一楼全年有阳光照到,北回归线以北地区建楼房时,两楼之间的最短距离应大于L=h·cotα(α:冬至日正午太阳高度)。(6)计算太阳能热水器的安装角度。集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余,如图,H+α=90°时效果最佳。考向1正午太阳高度的计算(2025·江苏常州二模)下图为我国某地的二分二至日正午太阳高度示意图,该地春分日北京时间6:20日出。据此回答(1)~(3)题。(1)该地春分日正午太阳高度H是()A.53° B.75° C.80° D.85°(2)该地()A.位于杭州市的东南方向B.昼夜长短变化幅度大于北京C.夏至日15时物体影子朝向东南D.年内太阳高度最大值为76°34′(3)若处于不同纬度的两地,某日正午太阳高度均为50°,则()A.该日两地昼长和为24小时B.两地纬度数值和为80°C.两地的经度数值相同D.该日两地的日出时间相同考向2正午太阳高度的变化规律(2025·山东济南模拟)我国某省会城市一中学地理兴趣小组观察了一年内教学楼南、北门厅内的地面光斑并绘制了位置图。如图为该教学楼南、北门厅内二至日10时和14时的地面光斑位置图。据此回答(1)~(2)题。(1)图中表示夏至日14时光斑位置的是()A.① B.② C.③ D.④(2)夏至日至冬至日,正午时刻门厅内地面光斑面积()A.一直变小 B.先变大再变小C.一直变大 D.先变小再变大考向3正午太阳高度的应用(2025·四川自贡三模)位于30°N的我国Z市,某开发商新建一住宅小区(楼高约24米),每栋楼房屋户型相同。小明一家想挑选一套在阳台就能很好欣赏湖景,且夏季太阳“西晒”对卧室影响小的房屋。下图为小区平面图及户型结构图(tan36°34′≈0.74)。据此回答(1)~(2)题。(1)小明家选择房屋最合适的是()A.①栋 B.③栋 C.④栋 D.⑥栋(2)为保证②栋底楼全年正午时刻都能被阳光照射,则②栋与⑤栋的最短楼间距约是()A.13米 B.23米 C.33米 D.43米主题情境探究系列——太阳方位与日影及其应用【主题情境】太阳视运动轨迹图是以观测点为中心,目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。它能直观地反映出某地全年太阳方位、正午太阳高度、昼夜长短的变化,也能反映某地全年日出日落方向的变化。日晷,指的是古代利用日影位置的变化来测量时间的一种计时仪器,“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,是指太阳的影子,其原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针(表)、晷面(带刻度的表座)、底座组成。图1为40°N某地二分二至日太阳视运动轨迹图。图2为日晷示意图。图1图2【命题探究】探究视角1地理实践力——太阳日出日落方位的绘制探究问题结合40°N某地二分二至日太阳视运动轨迹图,试着画出40°S某地二分二至日时日出日落方向的变化简图思考角度40°S正午太阳位于正北方向,北半球夏至日时其日出东北,日落西北;北半球冬至日时其日出东南,日落西南;春秋分日时其正东日出,正西日落,据此绘图即可[尝试作答][归纳提升]全球日出日落方位的判读无论是北半球还是南半球(极昼、极夜地区除外),同一日期日出日落方位相近,如下表所示。日期日出方位日落方位春分日至秋分日东北方西北方春分日或秋分日正东方正西方秋分日至次年春分日东南方西南方探究视角2综合思维——判断太阳方位探究问题阿布·辛拜勒神庙是古埃及第十九王朝法老拉美西斯二世建造的大型岩窟神庙。神庙一年中只有拉美西斯二世的生日(2月21日)和登基日的清晨,太阳光才能从神庙大门射入,穿过60多米长的庙廊,照射到神庙尽头拉美西斯二世的石像上。推测拉美西斯二世的登基日思考角度据材料可知,拉美西斯二世生日(2月21日)和登基日的清晨,太阳光才能从神庙大门射入,穿过60多米长的庙廊,照射到神庙尽头的石像上,2月21日太阳直射南半球,且与3月21日相差28天,根据时间对称原则,一年中与2月21日太阳直射纬度相同的时间应为9月23日之后的28天[尝试作答]

[归纳提升]太阳方位与影子变化的判读(1)影长的变化。根据太阳高度的大小判断影长。日出日落时影长最长,日出之后缩短,正午时最短,之后变长,太阳直射点上无影子。(2)影子方位的变化。影子位于太阳相反方位,根据太阳方位即可推知影子方位。以北半球中纬度为例,图示分析如下。图1北半球中纬度夏半年地物影子日变化图2北半球中纬度冬半年地物影子日变化探究视角3综合思维——观察日晷影子变化规律,探究如何利用日晷判断时间探究问题图1为我国北方某地日晷剖面示意图,图2为该日晷某时刻晷盘正面示意图。读图,探究一天中,晷盘正反面上晷针影子的移动方向各是顺时针还是逆时针,并根据图2所示日晷晷针影子位置,推测时间大约是上午、正午还是下午图1图2思考角度由于每天太阳东升西落,晷针的影子在晷盘上自西向东移动,从晷盘正面看呈顺时针方向,从晷盘反面看呈逆时针方向,正午时晷针影子指向正北;图2中晷针影子指向西北,太阳位于东南[尝试作答]

[归纳提升]利用日晷读时间日晷晷针影子位置的变化是太阳直射点在南北回归线之间的回归运动导致的(以北半球为例)。太阳直射北半球时,晷针日