1、第六节地球的公转及其地理意义一、地球的公转1概念：地球绕太阳的旋转运动。2方向：自西向东。3周期参照物时长名称意义太阳365日5时48分46秒回归年我们平时生产生活中用的一年其他恒星365日6时9分10秒恒星年地球公转的真正周期4公转轨道：近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。5速度 类型公转位置时间公转速度A点近日点 1月初较快B点远日点7月初较慢二、黄赤交角及其影响1基本概念(1)赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面。(2)黄道平面：地球公转轨道平面。(3)黄赤交角：赤道平面与黄道平面之间存在一个交角，目前的黄赤交角是2326。2黄赤交角的影响：引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动
2、。如下图：三、地球公转的地理意义1昼夜长短的变化 (1)典型图示(2)特点分析(以北半球为例)时间变化特点重要节气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日前后或9月23日前后，全球各地昼夜等长判断昼夜长短变化应注意的几个方面(1)从春分日到秋分日，北半球昼长均大于12小时；从秋分日到春分日，北半球昼长均小于12小时。(2)除春、秋分日外，某地
3、点昼长或夜长越接近12小时，就越靠近赤道，纬度也就越低。(3)同一地点，距春分日或秋分日越近的日期，昼夜差值越小。2正午太阳高度的变化 (1)纬度变化(2)季节变化 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3四季和五带 (1)四季更替成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。划分：根据有无极昼、极夜和有无阳光直射，可分为两种类型(如下表)。天文四季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、秋季冬、夏两季的过渡季节北温带许多国家的四季3、4、5
4、月为春季，以此类推，每三个月为一个季节(2)五带的划分成因：昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化而变化。划分：根据有无极昼、极夜和有无阳光直射，可分为五个温度带(如下图)。考点一黄赤交角及其影响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，完成(1)(2)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
5、22.1ABCD【思维培养】关键能力获取和解读信息黄赤交角现在约为2326，最大时可达24.24，最小时为22.1；黄赤交角的变动周期约4万年调动和运用知识黄赤交角等于回归线度数，与极圈度数互余；太阳直射点的纬度位置随季节变化而变化，在南、北回归线之间来回移动，周期是一个回归年学科素养综合思维当黄赤交角为24.24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【我的解答】(1)B(2)C黄赤交角的形成与太阳直射点移动的关系1形成：黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。如图所示：2关系黄赤交角的影响1分析思路2主要影响考向黄赤交角的影响读黄赤交角示意图
6、，完成12题。1下列说法正确的是()A角的度数直接决定了极昼范围B角的度数直接决定了回归线度数C角的大小直接决定了直射点纬度D角即是黄赤交角2假设黄赤交角为0，即黄道平面与赤道平面重合，则()A大气三圈环流将变成单圈环流B理论上北京昼夜一直等长C北京正午太阳高度最大达到90D四季更替保持不变1B2B解析：第1题，读图分析可知，图中角是赤道平面和黄道平面之间的夹角，是黄赤交角，大小为2326；黄赤交角的大小决定了太阳直射点南北移动的范围，决定了回归线度数。图中角是地轴与黄道平面的夹角，度数是6634，度数和极圈度数相同；角的度数间接决定了极昼范围，90黄赤交角极昼、极夜范围。第2题，结合分析可知
7、，假设黄赤交角为0，即黄道平面与赤道平面重合，则太阳永远直射赤道，理论上北京昼夜一直等长；大气三圈环流跟地转偏向力有关，跟黄赤交角无关；北京正午太阳高度最大值一定小于90；没有太阳直射点的回归运动，则没有四季更替。考点二昼夜长短的变化(2021全国甲卷)2011年日本福岛核泄漏事件之后，德国宣布逐步放弃核电而重点发展光伏发电。下图示意2014年某日德国电力总需求和电力净需求的变化(电力净需求量电力总需求量光伏发电量)。图中所示这一天所在的月份是()A3月B6月C9月D12月【思维培养】关键能力获取和解读信息电力净需求量电力总需求量光伏发电量；电力总需求量和电力净需求量变化曲线调动和运用知识光伏
8、发电只能在有太阳辐射的白天进行学科素养综合思维结合图示可判断出，该日光伏发电主要集中在格林尼治时间约3时到18时，即该日该地昼长约15小时，德国位于北半球，故该日所在月份为6月【我的解答】B昼夜长短的变化规律1季节变化规律(以北半球为例)2纬度变化规律(1)递增规律夏半年昼长夜短，且纬度越高，昼越长冬半年昼短夜长，且纬度越高，夜越长北半球夏至日北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，极昼的范围也达到最大；南半球反之北半球冬至日北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，极夜的范围也达到最大；南半球反之(2)变幅规律：赤道全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大；纬度越低，昼夜长短的变化幅度越小。
9、昼夜长短的计算及判断方法1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12时和子夜0时把一天的白昼和黑夜分成相等的两份(如下图所示)。昼长时数日落时间日出时间(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。例如，40N的昼长等于40S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
10、称。2判断方法(1)昼夜长短状况看“位置”太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。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。如下图所示：太阳直射点的纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。(2)昼夜长短变化看“移动”太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势，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。如下图所示：日出、日落方位的判断日出、日落方位与日常生活密切相关，判断起来需要较强的空间分析能力，通过借助平面图的方法可以较好地进行突破。具体如下表所示(以北半球为例)：时段夏半年(3月21日前后至
11、9月23日前后)春、秋分日(3月21日前后和9月23日前后)冬半年(9月23日前后至次年3月21日前后)规律日出东北，日落西北，正午太阳在正南方向；日出越早，日落越晚，方位越偏北；恰好出现极昼的地区，日出正北，日落正北正东日出，正西日落，正午太阳在正南方向(极点除外)日出东南，日落西南，正午太阳在正南方向；日出越晚，日落越早，方位越偏南；恰好出现极夜的地区，日出正南，日落正南考向1昼夜长短的变化规律(2021河北卷)家住某城(36.5N，116E)的小明，秋分时节搬进了新楼房，站在书房2.6米高的落地窗前，远处公园美景尽收眼底。下图示意书房平面布局。据此完成12题。1从入住到次年春分，书房的日
12、采光时间变化趋势是()A一直增加B先增后减C一直减少D先减后增2冬至日天气晴朗，小明在书房于北京时间()A6：30看到当日第一缕阳光B9：30沐浴着阳光伏案读书C12：30估算阳光进深2.6米D15：30看到阳光照到书柜上1D2D解析：第1题，根据材料信息可知，此地经纬度为(36.5N，116E)，秋分时入住到次年春分，为北半球的冬半年，当地昼短夜长，太阳直射点先向南移动再向北移动，该地昼长先变短再变长；根据图示信息可知，该书房落地窗朝向正南，冬半年日出日落方位偏南，所以整个白天都有采光，则书房的采光时间随着昼长的变化而变化，先减后增，在冬至日达到最小值。第2题，该城市位于(36.5N，116
13、E)，与北京经度比较接近，冬至日，北京日出时间约为7：30，该地纬度只比北京低一点，不可能早很多，所以6：30不可能看到第一缕阳光；9：30时，太阳位于东南方位，书房接近正方形，书桌位于书房对角线的东北一侧，位于落地窗的正北方位，受东南侧0.5米的墙的遮挡，阳光照射不到书桌；冬至日时，该地正午太阳高度约30，则室内光照面积应大于落地窗面积，阳光进深应该大于2.6米；15：30时，当地地方时接近15：14，太阳斜射，太阳位于西南方位，日影朝向东北方位，书柜位于落地窗的东北方位，阳光正好照射到书柜上。考向2日出、日落方位的判断三名中国航天员在空间站工作了三个月后，于北京时间2021年9月17日13
14、时34分搭乘神舟十二号载人飞船返回舱顺利回到陆面。据此完成34题。3北京的昼长与航天员搭乘返回舱着陆当天的夜长最接近的时段是()惊蛰到春分 春分到清明白露到秋分 秋分到寒露ABCD4三名航天员在空间站工作期间，西安()A日落时旗杆的影子朝向东南B日出时间越来越晚C昼夜长短变化幅度越来越小D正午太阳高度变小3B4A解析：第3题，由昼夜长短的变化规律可知，北京的昼长与返回舱着陆当天夜长最接近的时段，其太阳直射点所在纬度应与返回舱着陆当天太阳直射点所在纬度关于赤道对称。返回舱于2021年9月17日着陆，此时太阳直射点接近赤道且位于北半球，与该位置关于赤道对称的点应接近赤道且位于南半球，此时为春分之前
15、或秋分之后的时段，因此正确，故选B。第4题，航天员在空间站工作期间大致为6月17日到9月17日，这一时段太阳始终直射北半球，西安日落西北，日落时旗杆影子应该朝向东南，A正确；这一时段太阳直射点先北移到北回归线后再南移，西安昼长先变长后变短，日出时间先变早后变晚，昼夜长短变化幅度是先变大后变小，正午太阳高度先变大后变小，B、C、D错误。考点三正午太阳高度的变化(2021浙江6月卷)我国某中学组织学生对直立物日影变化进行观测，具体做法如下：先在一块平坦的地面上直立一根标杆，再以此杆直立点(甲)为圆心，以杆长为半径绘一半圆。下图为某日杆影变化图，图中阴影部分为标杆影子范围。读图，完成(1)(2)题。
16、(1)甲地位于()A东北平原 B华北平原C四川盆地 D珠江三角洲(2)若从甲地垂直上方朝下看，一年中某时刻地面上昼夜状况与经纬线位置关系最有可能是()ABCD【思维培养】关键能力获取和解读信息以此杆直立点(甲)为圆心，以杆长为半径绘一半圆；该日正午时的杆影等于杆长；该日杆影的范围为180，说明昼夜等长调动和运用知识我国只有在春分日或秋分日时昼夜等长；正午时的杆影等于杆长时，正午太阳高度为45学科素养区域认知二分日，太阳直射点在赤道；可推知当地的纬度大约为45N，可能位于东北平原综合思维由于甲地位于45N，则相同经度差之间的纬线长度往北逐渐减小；从甲地垂直上方朝下看，其左右两侧的经线应该是对称的
17、【我的解答】(1)A(2)B正午太阳高度分布和变化规律1正午太阳高度的纬度变化规律(如图)2季节变化规律：同一地点，正午太阳高度随着季节作有规律的变化。如图所示：递变规律：“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；移去则减小。正午太阳高度的计算1公式：H90两点纬度差。2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。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12时。2确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，
18、房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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。(注意一年中室内光照面积最大的日期为冬至日)3判断日影长短及方向4确定当地的地理纬度两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据正午太阳高度计算公式可计算出某地区纬度数值。5室内光照面积大小判断北回归线以北地区，夏至日，正午太阳高度最大，室内光照面积最小；冬至日，正午太阳高度最小，室内光照面积最大。6确定楼间距、楼高一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。为了保证一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时，两楼之间的最短距离应大于L
19、hcotH(H：冬至日正午太阳高度)。7太阳能热水器的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。太阳能与地平面之间的夹角90H(正午太阳高度)，结合正午太阳高度公式H90纬度差，可以计算太阳能与地平面之间的夹角纬度差(当地纬度与直射点的纬度差)。考向1正午太阳高度变化与计算(2021山东卷)某日，小李在某地(110E，40N)广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清(图a)。他通过观测广场石柱影子的长度和方向(图b)，确定了平面图的指向标。据此完成12题。1该广场平面图的指向标应该是图c中的()ABCD2一周后的相同时刻，小李再次测量发现
20、该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在()A2月16日前后 B5月8日前后C8月20日前后 D11月10日前后1B2C解析：第1题，该广场位于110E，当北京时间12：10时，当地地方时为11：30，太阳位于南偏东方向，影子朝北偏西方向，指向标为图c中的。第2题，该地位于40N，太阳直射点位于赤道时，该地正午太阳高度为50，根据图中石柱高度和影长可算出此时太阳高度略大于60，大于春分日的正午太阳高度50，说明太阳直射点在北半球，2月16日前后和11月10日前后，太阳直射点在南半球；影长变长，说明正午太阳高度减小，太阳直射点向南移，5月8日前后，太阳直射点向北移；8月20日前后，太阳直射点向南
21、移，正午影子变长。考向2正午太阳高度的应用某楼盘(32N，121E)开盘销售时已封顶14号楼。这4幢楼均为18层，层高3米，南北楼间距为50米。下图为该楼盘平面示意图。据此完成35题。3某日小明在4号楼南阳台，恰好看到日落，当时的北京时间最有可能是()A16：00B17：30C18：30D19：004小明发现4号楼底楼10月22日起正午就无阳光照射，一年中该楼层正午有阳光照射的时间约为()A4个月B6个月C8个月D10个月5一般随楼层升高房价相应提高。小明想在4号楼购房，希望全年正午都有太阳照射且单价较低。建议他选择(tan34340.7，tan581.6，tan81266.6)()A4层B6
22、层C8层D10层3B4C5C解析：第3题，由材料可知，该地经度为121E，因此地方时和北京时间相当；小明在4号楼南阳台恰好看到日落，说明该日日落的方位应在西南方向，可确定此时太阳直射南半球，该地日落的时刻应在18：00之前；该地的纬度为32N，其最早日落的时刻不可能为16：00，因此最可能是17：30。第4题，根据地球运动的对称规律可知，正午底楼接受不到太阳照射的时间和又一次开始有太阳照射的时间是关于冬至日对称的，该楼层又一次开始有阳光照射的日期为次年2月22日，因此该楼层一年中有4个月正午没有阳光照射，则有8个月正午有阳光照射。第5题，要保证全年都有太阳照射，需要保证冬至日可以获得太阳光照。该地冬至日正午太阳高度H90(322326)3434；由两幢楼的南北楼间距为50米，可以求得4号楼冬至日有阳光照射的高度为35米，再由楼高54米可以求出4号楼19米以下的楼层正午没有太阳光照；每层楼高3米，因此7层的一部分及其以下楼层冬至日都没有太阳光照；再结合随楼层升高房价相应提高可以判断，满足小明购房条件的最佳楼层为8层。