1、第 5 讲 地球的公转及其地理意义考纲考情核心素养思维导图考纲展示地球运动的地理意义。考情分析结合光照图考查昼夜长短的变化规律、正午太阳高度的变化规律及相关计算1.区域认知：结合区域位置和光照图认知昼夜长短变化和正午太阳高度的分布。2.综合思维：黄赤交角的影响、昼夜长短的变化和正午太阳高度的计算。3.地理实践力：观察昼夜长短的变化和“立竿见影”法推算正午太阳高度及地理坐标、日影方向。4.人地协调观：顺乎自然，尊重自然。授课提示：对应学生用书第 35 页考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角1地球公转的基本特征(1)定义：地球绕太阳的运动。(2)方向自西向东北极上空俯视：逆时针方向绕转南极上空俯视
2、：顺时针方向绕转(3)周期：一个恒星年，365 日 6 时 9 分 10 秒。(4)轨道与速度素养盘点1.为什么北极熊比企鹅多晒几天太阳?(综合思维)提示：主要是因为北半球冬半年，地球公转至近日点附近，角速度、线速度较大，此时正值北极地区极夜，南极地区极昼；在北半球夏半年时，地球公转至远日点附近，角速度、线速度较小，此时正值北极地区极昼，南极地区极夜。北极地区极昼天数多于南极地区。2.如何区分近远日点和冬夏至日？（区域认知、综合思维）提示：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。在公转轨道上的区别：近日点的位置较冬至
3、日靠东，远日点的位置较夏至日靠东。2黄赤交角及其影响(1)含义地球公转轨道面(即黄道平面)同赤道平面的交角。目前，其大小是 2326。示意图如下：(2)影响引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。决定了五带的范围。a回归线度数黄赤交角的度数。b极圈的度数90黄赤交角的度数。决定了有无直射现象和极昼极夜现象的范围。a回归线之间有直射现象。b极圈以内有极昼极夜现象。特别提醒 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个月 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，关于冬至日或夏至日对称的
4、两个日期。素养盘点3.若黄赤交角等于零，还会形成四季吗？对气候类型有何影响？（区域认知、综合思维）提示：若黄赤交角为零，太阳将永远直射赤道，地球上将不存在四季的变化。同时地中海气候、热带草原气候、季风气候等气候类型会消失。1地球公转轨道示意图的判读技巧(1)公转方向的判读看南极上空还是北极上空地球公转方向始终为自西向东，从南极上空看，公转方向为顺时针；从北极上空看，公转方向为逆时针。下图为南极上空俯视图，公转的方向为顺时针。(2)先判断“二至”再判断“二分”看是近日点还是远日点：近日点为 1 月初，接近冬至日；远日点为 7 月初，接近夏至日。看地轴的倾向：逆时针公转的地球，“左倾左冬，右倾右冬
5、”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，向右倾斜，右面为冬至。看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。确定了二至点后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。2黄赤交角变化的影响理解黄赤交角变化的影响，最主要的是理解几个数据间的关系。如下图：(1)黄赤交角回归线的纬度数1/2 太阳直射点移动的纬度范围1/2 热带范围。(2)902北(南)温带范围。(3)90极圈的纬度数1/2 晨昏线移动的纬度范围北(南)寒带的范围。考法 黄赤交角及其影响(高考经典题)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
6、运行轨迹图。读图，回答 12 题。16 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答案：太阳 春分 夏至 冬至 1.D 2.D素养解读：区域认知：回归线与极圈的度数。综合思维：黄赤交角与回归线、极圈度数的关系，热量带的划分。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 2326，最大时可达 2414，最小时为 226，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 34 题。3黄赤交角为 2414时()A热带的范围比现在小B温带的范围比现在小
7、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4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 226ABCD解析：第 3 题，当黄赤交角为 2414时，即黄赤交角变大时，回归线度数增大，极圈度数减小，回归线与极圈之间(温带地区)范围缩小；南、北回归线之间(热带地区)范围扩大；极圈与极点之间(寒带地区)范围扩大；地球上存在极昼和极夜的范围扩大。第 4 题，黄赤交角是产生四季的原因，同时也影响太阳直射点的移动范围，即太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化，呈现出在南、北回归线之间的周年移动规律，正确；太阳直射点移动的周期是一个回归年，4 万年
8、是黄赤交角的变动周期；太阳直射点最小的纬度应是赤道，即 0。答案：3.B 4.C考点二 昼夜长短的变化规律及计算1昼夜长短的纬度变化规律规律表现对称规律南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布，即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等，例如 2326N 的昼长等于2326S 的夜长递增规律太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长。太阳直射点向哪个方向移动，哪个半球白昼变长黑夜变短变幅规律赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大极昼、极夜规律极昼(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2.昼夜长
9、短的季节变化规律(北半球)3一年中，不同地区的日出和日落方位直射点位置日出方位日落方位北半球东北(早于 6 时日出)西北(晚于 18 时日落)赤道正东(6 时日出)正西(18 时日落)南半球东南(晚于 6 时日出)西南(早于 18 时日落)特别提醒 当极圈内有地区出现极昼时，若是北极圈，则出现极昼的地区(除极点)正北日出，正北日落(0 时日出，24 时日落)；若是南极圈，则出现极昼的地区(除极 点)正 南 日 出，正 南 日 落(0时 日 出，24时 日 落)。1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
10、 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同纬度各地的昼长相等，夜长相等。南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，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。如 30N 的昼长等于 30S 的夜长。同一纬线的昼夜长短在一年中有两个日期相同(除二至日外)，且这两个日期近似关于二至日对称。2有关昼夜长短时间计算的三个规律(1)对称规律：日出日落的时间以当地时间 12 时为中心对称。已知日出或日落时间，可据此推算出昼长。若观测到的日出、日落时间不以 12
11、 时为中心对称，说明观测点不位于所在时区的中央经线上。以春分日为例，如果观测到的日出、日落的区时早于 6 时和 18 时，说明观测点在时区中央经线的东侧；反之，则在时区中央经线的西侧。(2)反对称规律：纬度相同的南、北半球两地，在同一天，北半球一地的昼长等于南半球另一地的夜长。例如，夏至日 60N 纬线上各地昼长为 18 小时 29 分，则当日 60S 纬线上各地夜长为 18 小时 29 分。(3)等值规律：由于太阳直射点的回归运动，一年中地球上同一地点的正午太阳高度、昼夜长短、日出日落方位会出现两次等值。考法一 昼夜长短的分布和变化规律命题点睛素养解读多以自然现象或社会现象为背景考查昼夜长短
12、的分布和变化规律。综合性强，难度较大。区域认知：日出时间。综合思维：日出时间与昼夜长短的关系，昼长计算。地理实践力：观察记录日出变化。某同学对居住地每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录，绘成下图。读图，完成 12 题。1ab 期间，该地的昼夜长短及其变化趋势是()A昼长夜短，且昼渐长夜渐短B昼长夜短，且昼渐短夜渐长C昼短夜长，且昼渐长夜渐短D昼短夜长，且昼渐短夜渐长2该地一年中昼夜长短的变化幅度约为()A1 小时 40 分钟 B2 小时 20 分钟C3 小时 20 分钟D4 小时 40 分钟思维流程答案：短 长 长 短 8 小时 40 分 13 小时 20 分 4 小时 40 分 1.
13、C 2.D考法二 日出、日落方位与昼夜长短计算命题点睛素养解读以某中学旗杆影子的变化和我国的二十四节气为背景，考查地理位置的判断及太阳日落的方位，考查考生获取解读地理信息、调动运用地理知识的能力。区域认知：A 市与天津市的方位，校园日落时杆影的变化。综合思维：地方时与昼长计算，昼长纬度变化，日落方位变化，太阳直射点的移动。地理实践力：观察校园旗杆影子的变化。(2017高考天津卷)我国A市某中学（下图所示）的旗杆影子在北京时间14：08为一天中最短。冬至前后，师生们能在学校升国旗时（北京时间10：00）看到日出。结合图文材料，回答 34题。3A 市位于天津市(39N，117E)的()A东北 B东
14、南C西北D西南学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。4下列时段中，日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是()A惊蛰到立夏B立夏到小暑C白露到立冬D立冬到小寒思维流程答案：12 120E 88E 高于 东 西南 西北 西方 西北 西方 西南 3.C 4.A 下图所示的是我国某楼盘的方位和北京时间15时的太阳光线，该日该楼盘南面阳台能接受太阳照射的时长为9小时40分钟。据此回答 56 题。5该楼盘最可能位于()A上海B北京C成都D乌鲁木齐6该地该日昼长约为()A9 小时 40 分钟B10 小时 40 分钟C12 小时 40 分钟D13 小时 40 分钟思维流程答案：15 时 9 小时 4
15、0 分 14：40 20 分 5 115E 5.B 6.C素养解读：区域认知：天津的经纬度位置。综合思维：影响日出日落因素的综合分析。地理实践力：日出日落时刻及方位的观察掌握。(2019高考天津卷)假期里，小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片，随即发到微信朋友圈。在天津(117E，39N)的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复(如图)。结合图文材料，回答 78 题。7小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是()A呼和浩特(112E，40N)B兰州(104E，36N)C杭州(120E，30N)D南宁(108E，23N)8据图文信息，可以推测出甲城市的()A纬度位置B经度位置C当天日落
16、的方向D当日正午太阳高度解析：第 7 题，对话截图显示，小明爸爸说“咱们天津也刚刚日出”，说明父子俩此时大致都在晨线上。天津位于 117 E 且在北京时间 7：31 日出，可判断该日昼短夜长，为北半球冬半年。此时的晨线位置如下图所示：小明的位置，沿着晨线，要么在天津北偏东方向，要么在天津南偏西方向。南宁在天津西南方向，且其经纬度差在晨线倾斜幅度范围内。D 对。呼和浩特在天津西北方向。A 错。兰州虽位于天津西南方向，但几乎正西，晨线倾斜达不到这个程度。B 错。杭州在天津东南方向。C 错。第 8 题，根据第 7 题分析，此时太阳直射南半球，非极昼极夜地区的日落方向都是西南方。C 对。甲城市还有 2
17、 个小时日落，只能判断其位于昏线以西，其经纬度无法判断。A、B 错。太阳直射点纬度和甲城市纬度都不能判断，故其正午太阳高度也不能确定。D 错。答案：7.D 8.C考点三 正午太阳高度的变化规律及应用1正午太阳高度的变化规律(1)空间变化规律从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大；同一纬线上正午太阳高度相等；以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。(2)季节变化规律北回归线及其以北地区6 月 22 日前后达最大值，12 月 22 日前后达最小值南回归线及其以南地区12 月 22 日前后达最大值，6 月 22 日前后达最小值南
18、北回归线之间(除赤道外)一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在 6 月 22 日前后、北半球出现在 12 月 22 日前后)赤道地区一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)(3)正午太阳高度的年变化规律范围规律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 23262.四季更替和五带(1)四季成因：昼夜长短和正午
19、太阳高度角的时空变化，导致太阳辐射随季节有规律的变化。(2)四季的划分天文四季夏季：一年中白昼最长、太阳高度角最大的 季节冬季：一年中白昼最短、太阳高度角最小 的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。(3)五带的划分界线：回归线和极圈五带：南、北寒带，南、北温带，热带素养盘点4.深圳一研究性学习小组，对地球运动及其产生的地理现象进行探究时遇到了一些问题，请结合所学地理知识予以解答。（1）他们认为：在当地一个窗户朝正南的房间里，全年正午阳光都能照射到房内。你认为是否正确？为什么？（地理实践力、综合思维）HTFK)（2）下图是他们绘制的“冬至日旗杆影子在日出
20、、正午、日落时的示意图”。该图是否正确？为什么？（地理实践力）(1)提示：不正确；深圳位于北回归线以南，夏至日前后，正午阳光不能照射到房内。(2)提示：不正确；正午的旗杆影长应短于日出与日落时旗杆影长。1正午太阳高度的计算(1)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 纬度和90(10232
21、6)5634。(2)正午太阳高度计算公式的扩展应用出现极昼的极点的太阳高度一天不变，且等于直射点的纬度。若某一纬线圈上刚好出现极昼，则该纬线圈的纬度与直射点纬度互余，其上各处正午太阳高度等于直射点纬度的 2 倍。就南、北方向而言，在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度。如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度。同一天，同一纬度的各地正午太阳高度相等。任意一天，与太阳直射点纬度差相等的点的正午太阳高度相等；正午太阳高度数值相同的两条纬线关于直射点所在纬线对称。2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的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是
22、 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)计算楼间距一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。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：Lhcot H。(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
23、度角的关系为：h90(如下图)。考法一 太阳高度的日变化命题点睛素养解读借助太阳高度变化图，考查正午太阳高度的分布、季节判断及计算，是高考常见的考查方式。区域认知：甲地位置，日出、日落的时间，乙地正午太阳高度。综合思维：昼长及纬度的推算，地方时及正午太阳高度的计算。(高考经典题)下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。读图，回答 12 题。1据图推测，乙地位于()A东半球赤道上 B东半球北回归线上C西半球赤道上D西半球北回归线上2据图推测，该日应该是北半球的()A春分日B夏至日C秋分日D冬至日思维流程答案：12 小时 16 分 夏 12 小时 赤道 24 时
24、 60W 西 北回归线 1.C 2.B考法二 正午太阳高度的计算与应用命题点睛素养解读以家庭安装晾衣架为切入点，关注生活，联系实际，学以致用，是高考常见的考查方式。取材新颖，难度较大。区域认知：武汉、北京的地理纬度。综合思维：根据纬度比较正午太阳高度的大小，然后分析晾衣架绳索长度的变化。地理实践力：观察体验。我国某小区阳台统一安装上下伸缩式晾衣架。读图，回答 34 题。3与武汉相比较，北京正午时悬挂晾衣架的绳索长度()A冬季长，夏季短 B冬季长，夏季长C冬季短，夏季长D冬季短，夏季短4北京与武汉相比较，正午时冬夏绳索长度伸缩变化的幅度()A北京大于武汉 B北京小于武汉C北京等于武汉D无法比较解
25、析：第 3 题，正午太阳高度越大，悬挂晾衣架的绳索就越长。与武汉相比较，北京纬度高，一年中正午太阳高度都比武汉小，正午时悬挂晾衣架的绳索长度北京始终冬季短，夏季短，D 对。A、B、C 错。第 4 题，北京和武汉的冬夏正午太阳高度变化幅度相同，都是 4652。而北京冬夏正午太阳高度都小于武汉，故北京冬夏正午时绳索长度伸缩变化的幅度小于武汉。B 对，A、C、D 错。答案：3.D 4.B考法三 判断节气素养解读：区域认知：二十四节气与地球位置的对应关系。综合思维：相邻节气约相差 15 天，同一地点以冬至日为对称点的两个日期正午太阳高度相等。(2019河北衡水中学测试)2016 年 11 月 30 日，我国申报的“二十四节气中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产名录，已有几千年历史的中国节气备受瞩目。12月7日迎来了申遗成功后的第1个节气大雪。下图是二十四节气与地球运行位置对应关系图。读图，完成 56 题。52016 年“立冬”的日期大致是()A10 月 7 日B10 月 22 日C11 月 7 日D11 月 22 日6.某地一年有两次太阳直射，一次出现在“大雪”，另一次出现在()A小寒B大寒C小暑D大暑思维流程答案：大雪 两次 冬至 冬至 3 45 小寒 5.C 6.A