1、专题三 地球公转及其地理意义考纲考点扫描考查频度命题趋势全国卷 地方卷1.趋势分析：以生活中的实际问题(居民楼采光、间距，太阳能热水器安装等)为背景，或创设简洁的材料，结合经纬网提供信息，突出表现地球运动规律在生活中的应用的趋势较强；难度有降低趋势2.热点预测：2017年仍将围绕正午太阳高度、昼夜长短变化规律两大核心知识命题，题型以选择题的形式为主，分值约为4分1.地球公转运动与黄赤交角5年6考2.昼夜长短的变化规律2012大纲全国卷，671.根据昼夜长短规律定位2.日出、日落方位5年13考3.正午太阳高度的变化规律2014课标，3正午太阳高度大小比较2014课标，4正午太阳高度的计算5年8考
2、考点一 地球公转运动与黄赤交角1.地球公转运动特征(1)方向：自西向东。从北极上空俯视，为逆时针；从南极上空俯视，为顺时针。(2)轨道：近似正圆的椭圆。(3)周期：一个恒星年，365天6时9分10秒。(4)速度：近日点最快，远日点最慢。2.黄赤交角3.太阳直射点的移动巧思妙想由太阳直射点的移动规律可知，太阳直射点移动的平均速度约为每3月24个纬度，即8/月，2/周，由此可推算任何一个日期太阳直射点的纬度位置；由图还可以看出当太阳直射某一纬度位置(回归线除外)时，为关于冬至日或夏至日对称的两个日期。问 1.北极点极夜天数为什么比极昼天数略少？提示：北极点发生极夜时，地球位于近日点附近，地球公转速
3、度较快，所需时间短。而北极点发生极昼时，地球位于远日点附近，地球公转速度较慢，所需时间长。规律总结问 2.读下图，请你整理出关于黄赤交角的几种等量关系。提示：(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。思维拓展问 3.夏至日与远日点重合，冬至日与近日点重合。这种说法对吗？提示：不对，从时间上看近日点为1月初，冬至日为12月22日；远日点为7月初，夏至日为6月22日。从在公转轨道的位置上看，近日点比冬至日靠东，远日点比夏至日靠东。分析黄赤交角变化带来的影响易错防范如果黄赤角变为0，则太阳直射点始终位于赤道上，地球上的气压带、风带的位置将不会移动
4、，正午太阳高度和昼夜长短的年变化消失，地球上的四季与五带也将消失。【高效记忆】黄赤交角“一轴两面三角度”“一轴”指地轴；“两面”指黄道平面和赤道平面；“三角度”指黄道平面和赤道平面的夹角为2336；地轴与黄道平面的夹角为6634；地轴与赤道平面的夹角为90。“三个基本不变”指地球在运动过程中，地轴的空间指向基本不变，北极始终指向天空的北极星附近；黄赤交角的大小基本不变，约保持2326；地球运动的方向不变，总是自西向东。考点二 昼夜长短的变化规律时间太阳直射点的位置变化特点特殊日期图示北半球夏半年(春分日至次年秋分日)北半球北半球各纬度昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短北半球夏至日，北半球各地昼
5、长达到一年中最大值，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)南半球北半球各纬度昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长北半球冬至日，北半球各地昼长达到一年中最小值，南极圈及其以内出现极昼现象春、秋分日赤道全球各地昼夜等长规律总结问 1.太阳直射点所在半球昼夜长短状况如何？随纬度变化昼夜长短如何变化？提示：太阳直射点所在的半球总是昼长夜短，且纬度越高昼越长，夜越短。问 2.太阳直射点移向的半球，昼夜长短如何变化？提示：太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短。问 3.随纬度的变化，昼夜长短的变化幅度有何规律？提示：随着纬度升高(极昼、极夜地区除外)，昼夜长短变化幅度增大。方法
6、技巧问 4.如何根据昼(夜)长短判定纬度位置？提示：昼(夜)长越接近12小时，纬度越低(越接近赤道)；反之纬度越高。1.季节变化规律(以北半球为例，南半球反之)昼夜长短的变化规律时间春分日夏至日秋分日冬至日春分日太阳直射点位置赤道向北移2326N向南移赤道向南移2326S向北移赤道昼夜长短状况等长昼长夜短，昼渐长昼最长昼长夜短，昼渐短等长昼短夜长，昼渐短昼最短昼短夜长，昼渐长等长极昼(夜)状况无极昼范围增大北极圈及其以内出现极昼极昼范围缩小无极夜范围增大北极圈及其以内出现极夜 极夜范围缩小无2.纬度变化规律北半球赤道南半球北半球夏半年纬度越高昼越长，北极附近出现极昼昼夜等长纬度越高昼越短，北极
7、附近出现极夜春秋分日昼夜等长昼夜等长北半球冬半年纬度越高昼越短，南极附近出现极夜纬度越高昼越长，南极附近出现极昼避开陷阱1.太阳直射某地，该地不一定昼最长夜最短。北半球各地夏至日这一天昼最长，南半球各地冬至日这一天昼最长。2.昼变长夜变短不等于昼长夜短，如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动，但太阳直射点可能位于南半球，此时北半球昼短夜长；也可能位于北半球，此时北半球昼长夜短。昼变短夜变长不等于昼短夜长亦是同样道理。1.基本计算方法 (1)昼长昼弧所跨的经度/15(2)根据日出或日落时间推算：昼长日落时间日出时间(12日出时间)2(日落时间12)2。昼夜长短的计算方法2.南北半球纬度相同的两点：
8、一点昼长另一点的夜长；两点的昼长相加两点的夜长相加24小时。3.任何地点：6月22日昼长12月22日昼长24小时 6月22日夜长12月22日夜长24小时4.某地昼长是以夏至日或冬至日为对称的。比如知道某地5月22日的昼长，就可以推算出该地7月22日前后的昼长。同理，某地的日出时间(地方时)也是以夏至日或冬至日为对称的。指点迷津学会确定特殊地点的昼长(1)赤道上，昼长夜长12小时；(2)极昼区，昼长24小时，夜长0；极夜区，昼长0，夜长24小时。1.确定日出、日落时刻的方法(1)某地日出时刻是该地所在纬线与晨线交点的地方时；日落时刻是该地所在纬线与昏线交点的地方时。(2)赤道上全年都是6时日出，
9、18时日落。(3)春、秋分日时，全球各地均为6时日出，18时日落。(4)日出时刻12 h昼长2；日落时刻12 h昼长2；日出时刻日落时刻24 h。日出、日落时刻与方位的判断2.判定日出、日落方位的方法(1)春、秋分日，全球各地太阳从正东升起，正西落下。因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。(2)其它日期，太阳直射点位于南(北)半球，全球各地(极昼、极夜地区外)日出东南(北)方、日落西南(北)方。(3)地球上出现极昼的地区，北半球太阳正北升，正北落，南半球太阳正南升，正南落。南北极点上，出现极昼期间，太阳高度在一天中是不变的。(4)从赤道开始，随着纬度的升高，太阳的升落在南北方向上的变化幅度也逐渐
10、增大。指点迷津太阳的视运动轨迹图太阳视运动是指一天中肉眼所见太阳在天空中东升西落的运动状况。其中日出东方，日落西方，正午12点(地方时)时位于观察者的正南方或正北方。下图反映的是北纬40附近某地在二分二至日的太阳视运动轨迹。考点三 正午太阳高度的变化规律概念辨析问 1.太阳高度与正午太阳高度有什么区别？提示：方法技巧问 2.与太阳直射点纬度差相等的地方，正午太阳高度有何特征？提示：与太阳直射点纬度差相等的地方，正午太阳高度相同。1.正午太阳高度是当地地方时为12时的太阳高度，为一天中的太阳高度最大值()2.太阳高度相等的各点位于同一条纬线上()3.太阳在任何地点都东升西落()4.北京夏至日，日
11、出东北方，日落西北方()5.一天中日影的长短变化是由太阳高度决定的()下图为某地一天中太阳视运动轨迹图，当北京时间为6时时，太阳运动至点(当日太阳高度最大点)，测得当时太阳高度角为40。读图，回答(1)(3)题。(1)太阳在这一天中的运动过程为()A.B.C.D.(2)该地的地理坐标是()A.(70S，30E)B.(70N，150W)C.(70S，150W)D.(70N，30E)(3)下列诗句反映的时间与该日最接近的是()A.风吹旷野纸钱飞，古墓垒垒春草绿B.今夜月明人尽望，不知秋思落谁家C.沅江五月平堤流，邑人相将浮彩舟D.遥知兄弟登高处，遍插茱萸少一人错因分析第(1)题出错主要是对太阳周日
12、视运动的特点理解不清，对极昼现象的特点不明确造成的；第(2)题出错主要是不会利用有关的角度进行计算，或计算时粗心大意造成的；第(3)题出错主要是对诗句所描述的季节判断不准确造成的。纠错方法(1)结合右侧内容加深理解太阳周日视运动的特点。(2)由图知，该日太阳最高时在南方天空，故该地位于北半球，然后结合时间计算出该地经度位置。(3)要明白太阳直射点所在纬度数与正好出现极昼的纬度数互余。解析第(1)题，图中太阳总是在地平面之上，可知该日出现极昼现象，位置时太阳高度最小，位置时最大，因而太阳的运动过程为。选B。第(2)题，该地当日最大太阳高度为40，且刚好出现极昼现象，说明当日太阳直射北纬20，该地
13、位于北纬70；北京时间6时时，该地太阳高度最大(当地地方时为12时)，因而该地的经度为西经150。选B。第(3)题，当日太阳直射北纬20，可能为5月或7月。选C。答案(1)B(2)B(3)C1.太阳周日视运动轨迹图太阳周日视运动图，就是以观测点为中心，目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。如果太阳视运动轨迹在地平线之上(此时为昼)的长度大于半个圆，则昼长于夜，反之昼短于夜；如果轨迹始终在地平线之上，则为极昼，反之为极夜；若轨迹圆心恰好为观测点，则表示观测点所在纬线此时昼夜平分。2.太阳视运动类试题的解答策略在解答有关太阳视运动的题目时，一要注意观察图中太阳的运动方向，无论是在南半球还是北半球
14、太阳都应是向西运动。二要注意正午时太阳在天空所处的位置，是在南方还是北方的天空，从而判断观测点所在的半球位置，二至日正午太阳都在南方的天空，则该地肯定位于北半球；二至日正午太阳都在北方的天空，则该地肯定位于南半球；若有时在北有时在南，则需要结合其他条件判断。三要注意太阳在地平圈以上运动的高度变化，若与地平圈只有一个切点，则该地为刚好出现极昼的地点；若没有切点且太阳高度出现变化则为已出现极昼现象的地点；若终日不变则为极点。正午太阳高度分布规律的判定1.纬度分布规律的判断 (1)同一时刻，由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。(2)地球上，同一纬线上各点正午太阳高度相等，直射点所在纬度上的正午太阳高
15、度最大(90)。(3)正午太阳高度随纬度而变化，距直射点纬度差1，正午太阳高度减小1。2.季节变化规律的判断同一地点，正午太阳高度随着季节有规律地变化。其数值具有“来增去减”的特点，即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去减小。正午太阳高度的周年变化规律如下图所示：3.太阳高度日变化规律的判定极点上在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度非极点地区太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12点时)，即当地的正午太阳高度4.正午太阳高度年变化规律的判定回归线之间正午太阳高度最大值为90，每年有两次太阳直射现象，即一年
16、中有两个正午太阳高度最大值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最大值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正午太阳高度的计算1.正午太阳高度的计算公式：H90|公式中H为正午太阳高度，为A点当地理纬度，永远取正值；为直射点的纬度(任何一天的可以在天文年历上查到)当地夏半年取正值，冬半年取负值。2.计算公式的扩展(1)发生极昼的极点太阳高度一天不变，且等于直射点的纬度，如图所示：(2)若某一纬线圈上正好出现极昼，则该纬线圈的纬度与太阳直射点纬度互余，其上各处正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。(3)处于极昼区的
17、某一点，其正午太阳高度与午夜太阳高度之和等于直射点纬度的2倍。(4)一个地区年正午太阳高度最大差值：赤道地区为2326；热带地区为(当地纬度2326)；回归线至极点之间地区为4652。3.特殊地点太阳高度变化的计算正午太阳高度的应用技巧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：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。4.计算楼距：一般来说，纬度较低的地区，楼距较小；纬度较高的地
18、区，楼距较大。解题的关键是计算当地冬至日的太阳高度，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：LhcotH。5.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h90(如下图)。易错辨析判断观测点所在的半球(1)若正午太阳高度最小时太阳上中天的位置位于观测点之南，则观测点位于北半球。(2)若正午太阳高度最小时太阳上中天的位置位于观测点之北，则观测点位于南半球。(3)若太阳视运动轨迹的圆心总在观测点所在地平面上，则观测点位于赤道上。常见光照变式图的判读
19、常见光照变式图主要通过局部的、特殊的点线组合反映某时刻的昼夜分布状况，以此考查地球运动的相关地理意义等知识。图1 图2 图3图1为局部侧视图，表现出了三条线，其中ACB弧为晨昏线，C点为晨昏线与北极圈的切点，135W经线平分夜半球；图2为矩形局部图，斜线为晨昏线；图3为抽象光照图，反映了某纬线与晨昏线相交的局部状况，图中晨昏线与纬线的切点在图示纬线北部，说明该地区位于北半球。图1中为昏线，为晨线，北半球昼长夜短；图2中的斜线为昏线，北半球昼长夜短；图3中晨昏线与纬线相交。图1中显示太阳直射北回归线，直射点位于45E经线上，45E地方时为12时；图2中反映太阳直射北半球，北极地区出现极昼现象；图3说明此时不是春秋分日。