1、第5讲地球的公转及其地理意义细化课标素养要求1.识记地球公转的方向、公转周期，掌握近日点与远日点的速度变化特点。2.理解黄赤交角对直射点移动规律的影响。3.掌握昼夜长短和正午太阳高度的变化规律及其与自然现象的关系。4.理解四季更替和五带划分的依据及其影响。1.综合思维：运用地球公转的规律和原理解释昼夜长短变化、正午太阳高度变化、四季变化等自然现象。2.区域认知：结合具体图文材料，认识不同地区的昼夜长短、正午太阳高度的特征。3.地理实践力：实地进行野外正午太阳高度的观测，分析日影长度、日影方位、太阳能集热板角度和方向、楼间距等实际问题与正午太阳高度的关系。一、地球公转的基本特征1地球公转的方向与
2、周期分别是什么？(1)方向：地球围绕太阳自西向东公转。从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向。(2)周期：1恒星年365日6时9分10秒。2地球公转的轨道与速度有何特点？易误点拨区分近日点与远日点、夏至日与冬至日时的公转速度差异(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。二、黄赤交角及其影响1黄赤交角的含义是什么？地球公转轨道平面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是2326。2黄赤交角的影响主要是什么？引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。三、昼夜
3、长短及其变化阅读下列图示(以北半球为例)，填写表格内容。图1图2图3时间变化特点重要节气北半球夏半年北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短图1为夏至，北半球各地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北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长图3为冬至，北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北地区出现极夜现象春、秋分日图2中代表的时间是每年的3月21日(时间)或9月23日前后，全球各地昼夜等长四、正午太阳高度及其变化规律1太阳高度和正午太阳高度的区别是什么？太阳光线与地平面之间的夹角，叫作太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。一天中太阳高度最大值出现
4、在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。甲太阳高度角示意图乙正午太阳高度示意图2正午太阳高度的纬度变化规律是什么？正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。3正午太阳高度的季节变化规律有何特点？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、秋分赤道南北两极点五、四季和五带1四季更替的成因及划分标准是什么？(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而
5、变化。(2)四季的划分。天文四季：夏季是一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节；冬季是一年中白昼较短、正午太阳高度较小的季节；而春季和秋季是冬、夏两季的过渡季节。北温带许多国家的四季：3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节。2五带是如何划分的？五带划分的依据是一年中昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化而变化。具体划分如下：1读地球公转示意图，完成下列要求。(1)图中A、B、C、D分别代表二分二至时地球在公转轨道上的位置，其中B代表_(节气)时的位置，D代表_(节气)时的位置。(2)当地球运行到A点或C点时太阳直射在_上，此时全球各地昼夜_。(3)当地球运行到B点附近时，太阳直射在_(纬
6、度)，此时北极圈内出现_(填“极昼”或“极夜”)现象。答案(1)夏至冬至(2)赤道等长(或平分)(3)2326N或23.5N极昼2读太阳光照图(阴影部分代表夜半球)和太阳直射点的回归运动示意图，据图回答下列问题。图甲图乙(1)ME为晨昏线中的_线。(2)当太阳直射点由图乙中处移向处时，地球公转的速度变化情况为_。(3)图甲中早晨6点的是_点。(填字母)(4)A点的昼长是_小时，日落时间是_点。答案(1)昏(2)速度越来越快(3)C、F(4)1821黄赤交角及其影响(经典高考题)在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图1是赤道平面与黄道平面的示意图，图2是太阳在黄道上的视运
7、行轨迹图。读图，回答(1)(2)题。图1图2(1)6月初，太阳在黄道上的位置是()A甲B乙C丙D丁(2)太阳处于甲、乙位置时()A地球公转速度相同B同一地点昼长变化趋势相同C日地距离相同D同一地点日出方位相同思维流程第一步：提取信息地球公转时，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图2中显示春分点是黄道平面与赤道平面的交点，时间为3月21日前后。图2中显示的夏至点对应时间为6月22日前后，丙、丁位于其两侧。图2中显示的冬至点对应时间为12月22日前后，甲、乙位于其两侧。第二步：调用知识地球公转的轨道平面称为黄道平面，黄道平面与赤道平面不重合，存在黄赤交角，因黄赤交角的存在，导致太阳直射点在
8、南北回归线之间来回移动。第三步：综合判断第(1)题，由信息可知，若以地球为参照系，则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反；结合信息可知，6月初，太阳在黄道上的位置应在春分点与夏至点之间，且靠近夏至点。第(2)题，由信息可知，甲、乙两点关于冬至点对称，而冬至点对应时间为12月22日前后，并不是关于近日点对称，故公转速度、日地距离不相同；昼长变化趋势应相反，但都处于冬季，日出方位均为东南方向。尝试解答(1)D(2)D1黄赤交角的存在造成了太阳直射点的移动2黄赤交角的影响(1)思维流程。(2)具体分析黄赤交角变化带来的影响。考向一结合黄赤交角的特点，考查其
9、主要影响(2020湖南联考)黄赤交角是产生四季的原因。黄赤交角并非固定不变，现在约为23.5，最大时可达24.24，最小时为22.1，变动周期约4万年。读黄赤交角变动时回归线和极圈的变动示意图，回答12题。1黄赤交角为24.24时()A热带的范围比现在小B温带的范围比现在小C寒带的范围比现在小D极昼和极夜出现的范围比现在小2地球上的太阳直射点()移动周期约4万年随着季节的变化而变化在南北回归线之间来回移动最小纬度为22.1AB CD答案1.B2.C考向二借助地球公转示意图，考查黄赤交角的影响受新冠肺炎疫情的影响，原定于2020年7月24日开幕的夏季奥林匹克运动会(东京奥运会)推迟到2021年7
10、月23日至8月8日举行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图，完成34题。3本届奥运会期间，地球在公转轨道上的位置最可能位于()AB CD4开幕式这一天，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度分别是()A北半球北移渐快 B南半球北移渐慢C北半球南移渐快D南半球南移渐慢答案3.B4.C昼夜长短的变化与计算(2020江苏高考)2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为月亮视直径最大与最小时的对比示意图。据此回答下题。与此时全球昼夜分布状况相符的是()ABCD思维流程第一步：提取信息小明在上海观赏“超级月亮”的时间是2020年4月8日22时。4月8日时已过春分，北极地区
11、开始出现极昼，北半球开始昼长夜短，南半球相反。第二步：调用知识北半球夏半年，北半球各地昼长夜短，北极圈以内出现极昼现象；南半球各地昼短夜长，南极圈以内出现极夜现象。第三步：综合判断结合信息可知，4月8日为北半球夏半年，北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜；此时北京时间为22时，即120E的地方时为22时，所以150E的地方时为0时，且为夜半球的中央经线，该经线穿过澳大利亚东部地区。尝试解答A(2020山东等级考)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
12、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”。据此完成下题。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()A7：20以前B7：207：39C7：408：00D8：00以后思维流程第一步：提取信息5月27日位于28N的温州昼长为13时44分。珠峰顶部的纬度是28N，与温州的纬度相同。第二步：调用知识同纬度地区的昼长相同。将某地昼长平分，由中午12：00向前推，可算出当日的日出时刻。第三步：综合判断分析信息可知，同半球纬度相同的地方，同一天中的昼长相等。已知温州昼长为13时44分，则温州跟珠峰
13、相同海拔的地点日出时刻为5：08(当地地方时)。根据地方时计算公式，此时东经120度的地方时为7：20。由于珠峰顶部海拔高，相应的日出时刻也早，所以峰顶日出的北京时间在7：20以前。尝试解答A一、昼夜长短分布和变化的三大规律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。如下图所示：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。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动
14、，哪个半球(南半球、北半球)就昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示：3极昼极夜范围抓“直射点位置”因太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余，所以极昼极夜的范围是从(90太阳直射点纬度)到极点。二、直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系直射点位置日出方位日落方位昼夜长短北半球东北(北半球早于6时日出)西北(北半球晚于18时日落)北半球昼长夜短，南半球昼短夜长赤道正东(6时日出)正西(18时日落)昼夜等长南半球东南(北半球晚于6时日出)西南(北半球早于18时日落)北半球昼短夜长，南半球昼长夜短三、昼长、夜长的计算方法1根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算昼(夜)长时数昼(夜
15、)弧度数/15。2根据日出、日落的地方时计算，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根据纬度的分布特点进行计算(1)同纬度各地的昼长相等，夜长相等。(2)根据昼夜长短的纬度对称分布特点，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，可以求对称纬度的昼长(夜长)。考向一结合示意图，考查昼夜长短变化的影响(2020天津南开模拟)北京时间2月4日(除夕)20：00，2019年中央广播电视总台春节联欢晚会在央视1号演播大厅开播。下图为除夕当天甲、乙、丙、丁四地昼夜长短分布示意图
16、，图中阴影部分表示黑夜。据此回答12题。1当春晚开始时，关于甲、乙、丙、丁四地发生现象的描述，可信的是()A甲地月明星稀 B乙地华灯初上C丙地旭日东升D丁地朝阳明媚2结合材料信息判断，与央视春晚进行过程中实际情况相符的是()央视春晚开始1小时，地球上与北京同一日期的范围超过总面积的3/4央视春晚开始2小时，丙地广场上旗杆的影子朝向偏西央视春晚开始3小时，120E经线大部分位于夜半球央视春晚开始4小时，丁地太阳从东南方升起AB CD答案1.B2.A考向二结合太阳方位，考查昼夜长短的变化特点2019年11月8日(立冬)，北京某校常年坚持晨跑的王老师又出现在操场上，此时王老师的影子刚好与跑道的弯道线
17、垂直。据此完成34题。3此刻王老师跑步的朝向是()A东北B西南 C正北D正南4能同时刻同地拍到同样影长及朝向的时间大约是()A1月5日前后 B2月5日前后C3月5日前后D4月5日前后答案3.B4.B考向三联系日常生活现象，考查昼夜长短的计算与应用(2020天津十二区县联考)下图是安徽省境内一幢乡村住宅楼及某日不同时刻太阳光线，该地6月日照时数(太阳实际照射地面的时数)少于8月。据此完成56题。5该地6月日照时数少于8月，最主要的原因是8月()A白昼长 B云量少C雾霾少D雨天多6该日该地昼长约为()A10小时 B12小时C13小时D14小时答案5.B6.D正午太阳高度的变化规律及应用(2020天
18、津等级考)左图为我国某地一住宅小区示意图，右图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。读图文材料，回答(1)(2)题。(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8：0012：00D冬至日12：0016：00思维流程第一步：提取信息图示住宅小区位于我国，图中显示位于该小区中央的休闲广场大致呈东北西南走向。右图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。第二步：调用知识北半球夏至日时，太阳从东北方升
19、起，在天空中的运行方位依次是东北方正东方东南方正南方西南方正西方西北方，在西北方落下；北半球冬至日时，太阳从东南方升起，在天空中的运行方位依次是东南方正南方西南方，在西南方落下。地物的日影方向与太阳在空中的方向相反，日影的长短则取决于太阳在空中的高度。第三步：综合判断(1)结合信息分析可知，该住宅楼位于我国夏至日的日影较短图中住宅楼西南侧日影应为夏至日08：00的日影夏至日08：00时刻(北京时间)，太阳位于当地的东北侧；朝向东南侧的日影应是夏至日16：00时刻的日影，该日影比08：00时的日影较短当地正午时刻，太阳应位于当地上中天偏北侧天空该地位于北回归线以南。(2)结合信息分析可知，该小区
20、位于我国冬至日的太阳高度角更小，楼影更长，休闲广场被遮挡的面积更大；冬至日08：0012：00太阳位于当地东南侧天空休闲广场东南侧住宅楼更为密集，休闲广场被楼影遮挡面积较大；冬至日12：0016：00太阳位于当地西南侧天空休闲广场西南侧楼房间距相对较大，且错落分布，休闲广场被楼影遮挡面积相对较小。尝试解答(1)D(2)C1正午太阳高度变化规律的判断(1)看直射点的位置，比较正午太阳高度大小。记忆口诀“远小近大”：即距离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小；距离越近，则越大。(2)看直射点的移动，确定正午太阳高度的变化。记忆口诀“来增去减”：即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，
21、移去则减小。如图所示：(3)看区域位置，归纳不同区域的正午太阳高度年变化规律。位置变化规律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高度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(4)看纬度位置，总结正午太阳高度的年变化幅度。南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由2326增大到4652)，赤道上为2326，回归线上为4652。回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为4652)。极圈以内地区：
22、纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由4652减小到2326)，极圈上为4652，极点上为2326。2正午太阳高度的计算方法公式：H90两点纬度差。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：当太阳直射B点(10N)时：A点(40N)正午太阳高度：H90AB纬度差90(4010)60。C点(2326S)正午太阳高度：H90BC纬度差90(102326)5634。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，就是一天的正午时刻，此时当地的地方
23、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，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正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。a北回归线以北的地区，正午的日影朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长
24、，夏至日日影最短。b南回归线以南的地区，正午的日影朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短。c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)。(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“Lhcot H”，其中H指冬至日正午太阳高度。(6)计算热水器的安装角度。集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余，如图，H90时效果最佳。考向一联系日常现象，考查正午太阳高度的变化(2020福建省龙岩市月考)某地全年正午阳光位于正南，下表为该地一民居正南朝向的窗户正午阳光照射在室内地面的面
25、积统计表。据此完成12题。时间第一天第二天第三天第四天第五天面积/m25.014.994.984.9754.981.以下四幅光照图与表中时间大致相吻合的是()ABCD2该时期内()A地球的公转速度最慢B大兴安岭地面光照充足C太平洋西岸海陆热力差异还没达到极值D黄河站日出方向为东南答案1.C2.C考向二结合生活实践，考查正午太阳高度的变化(2020天津市和平区二模)天津市某校地理小组的同学们设计了一款笔筒(如下图)，当阳光照射笔筒时，可根据铅笔的影子在筒盖上的位置和长短来推断时间和季节。据此完成34题。3当利用这个笔筒进行时间测量时，应()A使筒盖倾角等于当地纬度，笔尖指向正北B使筒盖倾角等于当
26、地纬度，笔尖指向正南C使筒盖倾角等于当地纬度的余角，笔尖指向正北D使筒盖倾角等于当地纬度的余角，笔尖指向正南4这个笔筒的设计中有一个明显的缺陷，使得该笔筒()A无法在冬半年进行测量B无法在夏至日进行测量C测量每日时间误差很大D无法体现季节变化规律答案3.C4.A考向三结合生活实践，考查正午太阳高度变化规律的应用(2020山东省潍坊一中高三期末)某开发商分别在天津(约39N)和福州(约26N)开发了两个楼盘。两地各有朝向和楼高相同的户型结构如下图(甲图)所示。读图，完成56题。甲乙5若福州楼盘每层2.8 m，共20层，南北楼距为28 m。乙图栋10层住户一年中正午不能直接获得太阳照射的时间最接近
27、()A1个月 B3个月C5个月D7个月6在上级部门对两地小区楼盘规划设计图(乙图)审批时，几乎相同的设计在天津却没有通过，被要求修改。最终修改的方案可能是()A扩大东西楼的楼间距 B降低北侧楼房的高度C降低南侧楼房的高度D缩小南北楼的楼间距答案5.A6.C太阳视运动与太阳方位一、太阳视运动规律1(一天中)太阳视运动轨迹一天中，日出以后太阳高度逐渐增大，正午达最大值，之后，太阳高度逐渐减小，其中正午的太阳高度称为正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。2(一年中)二分二至日太阳视运动轨迹右图为北半球某地二分二至日太阳视运动示意图，读图可知：(1)该地夏至日的太阳视运动为轨迹，该日日出东北、日落西北
28、(极昼和极夜地区除外)。(2)该地春、秋分日的太阳视运动为轨迹，该日日出正东、日落正西。(3)该地冬至日的太阳视运动为轨迹，该日日出东南、日落西南(极昼和极夜地区除外)。二、太阳视运动规律的应用在掌握太阳视运动规律的基础上，我们可以据此获取一些与之有关的时空信息(以北半球为例)：1推知时间(季节)信息(1)判断季节(或节气)：若太阳东北升起、西北落下，则为北半球的夏半年(夏至)；若太阳东南升起、西南落下，则为北半球的冬半年(冬至)；若太阳正东升起、正西落下，则为北半球的春、秋分。(2)判断时间：若太阳在东南天空、太阳高度逐渐增大，则为上午；若太阳在西南天空、太阳高度逐渐减小，则为下午。太阳位于
29、正南方向、太阳高度最大时，则为当地的12时。2推知空间(方位)信息(1)夏至日太阳升起的方位是东北方，太阳落下的方位是西北方，极昼、极夜地区除外。(2)冬至日太阳升起的方位是东南方，太阳落下的方位是西南方，极昼、极夜地区除外。(3)春、秋分日太阳日出正东，日落正西。3太阳视运动与物体影子(1)影子长短：与太阳高度大小呈负相关，日出时影子最长，之后变短，正午时最短，之后变长，日落时达最长；直射点上无影子。(2)影子方向：与太阳方位相反。(3)影子移动方向：与太阳视运动方向相反，呈顺时针方向在地面上移动。4特殊地点的太阳视运动(1)有极昼现象的地区(北极圈及其以北地区)，当发生极昼时，一天之中可见
30、太阳。(2)北极点上，太阳高度不变。下图示意江西省境内一幢乡村住宅楼某日不同时刻太阳光线，该地6月日照时数(太阳实际照射地面的时数)少于8月。据此完成(1)(3)题。(1)前阳台正对的方向是()A南偏东B东偏北C西偏南D西偏北(2)图示日出太阳光线最不可能出现在()A1月 B3月 C7月D9月(3)该日该地日出时刻的地方时约为()A3：30 B5：00 C7：30D9：30(1)A(2)A(3)B第(1)题，解答本题需要调用太阳视运动规律。江西省正午太阳位于正南方位，日出时太阳位于偏东方向或者正东方向，前阳台正对着正午太阳光线向东偏离15的方向，为南偏东方向。选A。第(2)题，解答本题需要调用
31、日出、日落方位的变化规律。据图分析可知，日出时太阳在该地东北方向，只有太阳直射点位于北半球时，该地日出东北，可推知此时最不可能是1月。选A。第(3)题，解答本题需要调用日出方位变化规律。该日日出东北方向，即太阳直射北半球，故日出时间应在地方时6：00之前，排除C、D。江西省纬度较低，不可能是3：30日出，排除A。选B。通过对太阳视运动规律的分析考查太阳方位是近年来高考命题的重点，对此分析应重点注意以下三个方面。(1)太阳升落的方位：太阳直射北半球时，全球太阳(除极昼、极夜区)从东北升起，西北落下；太阳直射南半球时，全球太阳(除极昼、极夜区)从东南升起，西南落下；太阳直射赤道时，全球太阳从正东方升起，正西方落下。(2)正午太阳方位：太阳直射点以北地区，正午太阳在正南方；太阳直射点以南地区，正午太阳在正北方；太阳直射地区，正午太阳在正上方。(3)日影的朝向及影长：日影朝向与阳光来向相反；太阳高度越大，日影越短；太阳直射点影长为零，正午日影最短。