步步高高考地理大一轮复习讲义 第二章 第3讲 地球的公转及其地理意义 中图版必修1.docx

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步步高高考地理大一轮复习讲义第二章第3讲地球的公转及其地理意义中图版必修1

第3讲　地球的公转及其地理意义

一、地球的公转

1．公转特征

（1）方向：

自西向东。

（2）周期（一恒星年）：

365日6时9分10秒。

（3）速度

公转位置

时间

公转速度

A点

近日点

1月初

最快

B点

远日点

7月初

最慢

2.黄赤交角及其影响

（1）黄赤交角

（2）影响：

引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。

二、地球公转的地理意义

1．昼夜长短的变化

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，北半球各地昼长达一年中最大值，北极圈及其以内出现极昼现象

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

误区警示

　昼夜现象、昼夜交替与昼夜长短的区别

（1）昼夜现象与地球为不透明球体有关，昼夜交替的主要原因是地球自转；昼夜长短和正午太阳高度变化的主要原因是地球公转，它们都是地球运动的结果。

（2）全球各地昼夜长短的变化幅度赤道地区最小，纬度越高，变化越大，极圈内有极昼、极夜现象。

2．正午太阳高度的变化

（1）纬度变化：

由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。

（2）季节变化

①北半球夏至日

②北半球冬至日

③春、秋分日：

赤道上达一年中最大值，其他地区介于最大值与最小值之间。

3．四季更替和五带

（1）形成原因：

昼夜长短和正午太阳高度的时空变化导致太阳辐射的时空变化。

（2）四季的划分

（3）五带的划分

考点一　黄赤交角及其影响

1．（2012·上海地理）阅读“太阳直射点在地球表面移动轨迹示意

图”，回答

（1）～

（2）题。

下图中长虚线表示北回归线，点线表示太阳直射点在地球表面的螺旋型移动轨迹。

太阳直射点从某一经线位置出发，再次通过同一经线的时间间隔表示一个太阳日。

（1）6月22日当太阳直射点位于A点时，北京（116°E）的地方时是________，北京的日期是________，与北京日期相同的时区范围是从________区到东12区。

（2）太阳直射点从A点沿移动轨迹向________方向移动，到达B点时，用时________小时。

期间，地球公转的日地距离逐渐________，角速度逐渐________，地球上出现极夜的区域范围逐日________，B点的正午太阳高度逐日________。

答案　

（1）6：

24　6月23日　东2

（2）西略偏南　48　增大　减小　缩小　增大

解析　第

（1）题，6月22日当太阳直射点位于A点（160°W）北回归线上时，即为12时，北京（116°E）的地方时是6月23日6：

24，20°E的地方时为0时，即为新的一天，与北京日期相同，所以与北京日期相同的时区范围是从东2区到东12区。

第

（2）题，此题难度较大。

从图中太阳直射点在地球表面的螺旋型移动轨迹为顺时针可知，太阳直射点从A点沿移动轨迹向西略偏南方向移动，到达B点时，太阳直射点已经绕地球运动两周，即可知用时为48小时，在两天期间，靠近远日点（7月初），则可知地球公转的日地距离逐渐增大，角速度逐渐减小，地球上出现极夜的区域范围逐日缩小，B点的正午太阳高度逐日增大。

【考向立意】

该题主要以示意图的形式，考查黄赤交角及其影响。

【思维过程】

准确读图，明确图示中有关“虚线、点线”的意义→把握“太阳直射点在地球表面移动轨迹”及其相关信息→调运所学地球运动的相关知识→结合设问得出结论。

【误区警示】

对题干和图示信息获取不准，特别是对直射点的“螺旋型移动轨迹”与经纬线之间的关系把握不准导致答题失误。

【预测展望】

结合黄赤交角产生及其影响，考查地球运动的规律和意义，特别是结合有关图示进行考查更值得关注。

1．与黄赤交角相关的几组数据关系

理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关系。

如图：

（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。

2．黄赤交角及其变化的影响

（1）引起太阳直射点的季节移动

在公转过程中，引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动，移动规律见下图：

（2）黄赤交角变化对太阳直射点移动范围和速度及五带范围的影响

（3）黄赤交角对气候的影响

若黄赤交角为零，则太阳始终直射赤道，不会有太阳直射点的南北移动，就不会形成地中海、热带季风气候等。

（4）黄赤交角变化对四季五带的影响

若黄赤交角为零，地球上将不存在四季的更替现象，也不会出现五带。

1．托勒密大约于公元90年出生在希腊。

下图是他描述的成角日晷仪，它被用来测量每天的正午太阳高度。

据此回答

（1）～

（2）题。

（1）根据图中信息确定当时黄赤交角大约为（　　）

A．24°11′B．22°51′

C．23°26′D．23°51′

（2）当日晷仪指针如α所示时，下列说法正确的是（　　）

A．北印度洋海域吹东北风B．全球昼夜等长

C．华北平原返盐现象严重D．中国东北冰天雪地

答案　

（1）D　

（2）C

解析　第

（1）题，结合所学知识知冬、夏至间正午太阳高度角的差为黄赤交角的度数，据此可求得黄赤交角大约为360°×11/83÷2，约为23°51′。

第

（2）题，日晷仪指针如α所示时，大约为5月或8月上旬，5月中旬正值华北平原返盐的季节。

考点二　地球公转的地理意义

2．（2012·福建文综）下图中N为北极点，A、M、B位于地球表

面，NP为经线，NM的球面最短距离为2553千米。

读图，

回答

（1）～（3）题。

（1）若AM为昏线，则此时节（　　）

A．巴黎香榭丽舍大道落叶遍地

B．日本富士山樱花烂漫

C．阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄

D．北京颐和园雪飞冰封

（2）若观测到M地日影最短的时刻是北京时间12时40分，则M地大致位于（　　）

A．66°N,110°EB．67°N,110°E

C．66°N,130°ED．67°N,130°E

（3）若在M地垂直立竿，则下图中MM′所示日照竿影朝向正确的是（　　）

A．甲B．乙C．丙D．丁

答案　

（1）D　

（2）B　（3）D

解析　解答该题组的关键是读懂图，并且能够把局部图恢复成完整图，再就是根据NM的球面最短距离为2553千米可计算得出，NM两点之间的纬度距离为23°（纬度相差1°，距离相差111千米），完整图如下所示：

第

（1）题，若AM为昏线，则MN之内为极夜，北半球为冬半年，据此可以判断D选项正确。

第

（2）题，M地日影最短时刻是正午时刻，而此时北京时间（120°E）是12时40分，可以判断该地位于北京以西并且相差10°，即位于东经110°，再由M地与北极点相距23°可知，M地的纬度为北纬67°。

第（3）题，在M地垂直立竿，夏至日0时，太阳位于正北方，日影应位于正南方；5月1日日出东北，日影应位于西南；10月1日正午太阳位于正南方，日影应位于正北方；秋分日正午12时，太阳位于正南方，日影位于正北方。

【考向立意】

结合相关图示，考查地球公转运动及其影响。

【思维过程】

该题组涉及地球公转运动的多方面知识。

以第

（1）小题为例说明该题组的答题思路：

准确把握题干信息，如“AM为昏线”→结合所学知识进行推理，得出北极地区极夜→推知北半球季节（冬季）→结合选择项判断结论。

【误区警示】

对晨昏线知识掌握不牢导致季节判断失误；对地球上局部地区各季节地理特征记忆不清楚导致选择错误；对球面上距离的换算不清楚导致纬度计算错误；对地方时的计算理解不到位导致经度计算错误。

【预测展望】

结合局部光照图或线性图示，考查地球公转产生的地理意义及计算；结合重大时事或生产生活实践，判断正午太阳高度和昼夜长短的变化及其应用。

主题1　昼夜长短的变化及计算

1．昼夜长短时空分布规律

（1）纬度分布规律

①对称规律：

同一纬线上各点昼夜长短相同（同线等长）；南北半球同纬度昼夜长短相反。

②递增规律：

太阳直射点所在的半球为夏半年，昼长夜短，且纬度越高，昼越长。

另一半球为冬半年，昼短夜长，且纬度越高，夜越长。

北半球夏至日，北半球的各纬度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，极夜的范围达到最大，南半球反之。

太阳直射赤道时（即春分、秋分），全球各地昼夜平分。

③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。

④极昼、极夜规律：

太阳直射点位于北半球，北极点附近出现极昼（南极点附近出现极夜）；直射点位于南半球，南极点附近出现极昼（北极点附近出现极夜）；直射赤道时，全球没有极昼极夜现象发生。

极昼（极夜）的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。

南、北极圈上，一年中只有一天极昼（极夜），南、北极各约有半年极昼、半年极夜，纬度愈高，极昼（极夜）出现的天数愈多。

北极地区极昼天数多于南极地区，主要是因为北半球冬半年，地球公转经过近日点附近，角速度、线速度较大，公转需时间较少，此时正值北极地区极夜，南极极昼；而在北半球夏半年时，公转速度较慢，运行时间较长，此时正值北极地区极昼，南极地区极夜。

（2）季节变化规律图示（以北半球为例）

以上可概括为：

太阳直射赤道，全球各地昼夜平分；太阳直射点在哪一半球，则该半球处于夏半年，昼长夜短；太阳直射点向北回归线（南回归线）移，则北半球（南半球）昼渐长，夜渐短。

由于大气的散射作用，实际的昼长比理论昼长要长。

2．昼夜长短的计算与判断

（1）根据昼（夜）弧的长度计算

昼长＝

，夜长＝

（2）根据日出、日落地方时计算

昼长＝（12－日出时间）×2＝（日落时间－12）×2

夜长＝（24－日落时间）×2＝日出时间×2

（3）昼夜长短的判断应注意以下几点

①同一纬线上各点的昼夜长短相等。

②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40°N的昼长等于40°S的夜长。

③春、秋分日，全球各地昼夜平分，均为12小时。

④赤道上终年昼夜平分，均为12小时。

[预测演练]　2.下图示意的是“北半球不同纬度三地白昼长度变化”。

读图，完成

（1）～

（2）题。

（1）三地的纬度由高到低的排序，正确的是（　　）

A．③②①B．①②③C．②①③D．①③②

（2）在图示月份中（　　）

A．②地夜长超过10小时

B．三地中①地昼长最长

C．三地昼长变化率在a月相等

D．三地中③地昼长变化最大

答案　

（1）A　

（2）D

解析　解答本题需要把握两条信息：

一是三地昼长均大于12小时；二是从a月到b月，白昼越来越短。

第

（1）题，由图可知，三地昼长夜短，③地的昼长变化幅度最大，说明纬度最高，其次是②地，再次是①地。

第

（2）题，由图可知，a、b月份②地昼长均在14小时以上，即夜长均小于10小时；图示月份中③地的白昼最长；从b月到a月，三地昼长相差越来越大，且③地昼长增长最快、变化最大。

主题2　正午太阳高度的变化与计算

1．正午太阳高度的空间变化规律（全球正午太阳高度的纬度变化规律）

从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；到直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。

如下图所示：

夏至日：

正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。

冬至日：

正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。

春秋二分日：

正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。

2．正午太阳高度的季节变化规律

北回归线及其以北地区

一年有一次最大值（6月22日前后），一次最小值（12月22日前后）

南回归线及其以南地区

一年有一次最大值（12月22日前后），一次最小值（6月22日前后）

南北回归线之间（除赤道外）

一年有两次最大值（太阳直射时最大），一次最小（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（夏至、冬至）

递变规律

来增去减（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）

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，确定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。

（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。

如右图中各点旗杆日影长短及日影所在方向

（图中是6月22日，经线和纬线的交点是直射点）。

（4）确定当地的地理纬度

纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。

根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。

（5）确定楼距、楼高：

为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

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：

L＝hcotH。

（6）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α＋h＝90°（如下图）。

4．正午太阳高度的计算

正午太阳高度＝90°－纬度差。

其中当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值；不在同一半球时，该纬度差为二者纬度数之和。

特别提示

　正午太阳高度的年变化幅度

在南北回归线之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ（Φ为当地纬度）；在回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′；从极圈到极点之间的地区，其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。

[预测演练]　

3．右图为“全球正午太阳高度的极值差（当地一年中正午太阳高度最大

值减去最小值，极夜不考虑负值，视为0°）在不同纬度的变化图”。

读图，回答

（1）～

（2）题。

（1）O、P的数值分别为（　　）

A．0°，90°B．0°，23°26′

C．23°26′，46°52′D．23°26′，90°

（2）如果正午太阳高度的极值差为最大值P，其所在地区可能为（　　）

A．赤道上

B．南回归线到南极圈之间

C．赤道到北回归线之间

D．南、北极圈之间

答案　

（1）C　

（2）B

解析　第

（1）题，不同纬度地区的正午太阳高度的变化规律可以分成三部分：

赤道和回归线之间的地区，极值差的变化幅度是随纬度的增加由23°26′增大到46°52′；回归线与极圈之间的地区，极值差总是46°52′；极圈到极点之间的地区，极值差的变化幅度是随纬度的增加由46°52′减小至23°26′，因此O、P的数值分别为23°26′和46°52′。

第

（2）题，由上题分析可知，其所在地区可能为南回归线到南极

圈之间，故B选项正确。

考点三　太阳视运动

3．下图为“某地一天中太阳视运动轨迹示意图”，当北京时间为6时时，太阳运动至③点，测得当时太阳高度角θ为40°。

读图，回答

（1）～（3）题。

（1）太阳在这一天中的运动过程为（　　）

A．②—③—④—①—②B．①—②—③—④—①

C．②—①—④—③—②D．①—④—③—②—①

（2）该地的地理坐标是（　　）

A．（70°S,30°E）B．（70°N,150°W）

C．（70°S,150°W）D．（70°N,30°E）

（3）该日前后（　　）

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

答案　

（1）B　

（2）B　（3）C

解析　第

（1）题，③位置太阳高度最大，为当地正午时的太阳高度，故与之对应的①表示子夜；再结合地球自西向东自转可知，正午之前太阳应位于偏东的位置，正午之后太阳则应位于偏西的位置，故太阳在这一天中的运动过程为①—②—③—④—①。

第

（2）题，由图可知，该地刚好发生了极昼现象，子夜时的太阳高度为0°、正午时太阳位于正南方且高度为40°，说明当日太阳直射20°N，该地位于70°N；该地处于正午时，北京时间为6时，即该地位于120°E经线以东90°的地方，为150°W。

第（3）题，根据上题分析可知，该日70°N的地方刚好发生极昼现象，即太阳直射20°N纬线，根据这四句古诗可知，它们分别描述的是春、秋、初夏、秋季的情景，只有在初夏时，太阳直射点靠近北回归线，其余三个时间，太阳直射点都靠近赤道。

【考向立意】

结合太阳视运动轨迹示意图，考查太阳视运动及其相关计算与判断。

【思维过程】

结合题干和图示信息→调运太阳视运动相关知识→判断这一天的太阳视运动；题干“③点”的太阳高度和北京时间→推测该地地理坐标→判断季节→结合第（3）题选择项判断结论。

【误区警示】

一是不能调运相关知识对太阳视运动进行判断；二是不能正确运用太阳视运动图进行相关的计算、判断及其他应用。

【预测展望】

结合太阳视运动图进行昼夜长短及日出日落的相关判断或结合相关事实材料进行太阳视运动的判读等。

1．日出、日落时日影朝向

（1）在北半球春秋二分日，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）北半球夏半年，太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜，南半球反之。

北半球各地（极昼区域除外）太阳从东北方升起，西北方落下，因而日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。

（3）北半球冬半年，太阳直射南半球，北半球各地昼短于夜，南半球反之。

北半球各地（极夜区域除外）太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。

2．日出、日落的方位与昼夜长短变化的关系（北半球）

时间

春分日

夏半年

秋分日

冬半年

昼夜长短状况

昼＝夜

昼>夜

昼＝夜

昼<夜

日出

时刻（地方时）

6时

早于6时，夏至日最早

6时

晚于6时，冬至日最晚

方位

正东方

东北方

正东方

东南方

日落

时刻（地方时）

18时

晚于18时，夏至日最晚

18时

早于18时，冬至日最早

方位

正西方

西北方

正西方

西南方

4．6月22日，“网络天文爱好者协会”的四位成员展示了各自所在地当日的太阳视运动状况，如下图所示。

读图，回答

（1）～

（2）题。

（1）对纬度介于甲、乙之间的地区来说（　　）

A．正午时，太阳位于当地北方天空

B．正午时，太阳直射当地

C．6月22日这一天，太阳从东南方向升起，从西南方向落下

D．6月22日这一天，太阳从东北方向升起，从西北方向落下

（2）下列关于昼夜长短的说法，正确的是（　　）

A．此日，乙、丙、丁三地昼长为一年中最大值

B．此日从乙地向北，昼越来越长

C．在一年中，丙地的夜长一直短于丁地

D．在一年中，甲、乙、丙三地不可能同时出现昼夜平分的现象

答案　

（1）D　

（2）A

解析　

（1）读图可知甲地应为太阳直射点所在纬线上，乙地位于北极圈，丁地为北极点，丙地位于北极圈与北极点之间。

位于甲、乙之间的地区太阳从东北方向升起、西北方向落下，正午时太阳位于当地南方的天空。

（2）此日，北半球各地都达到一年中昼长的最大值；乙地及其以北地区的昼长都为24小时；春秋分时全球昼夜平分。

光照图的综合判读

在光照图上判断地方时、季节是既简单又复杂的问题。

说简单是因为判断的思路和步骤较固定，而说复杂是因为光照图类型多变。

下面列举一些常见的光照图及考查内容。

1．常见光照图归类

（1）侧视图

（2）俯视图

（3）斜视图

（4）局部图

（5）投影图

2．以极地投影图为例说明光照图的综合判读内容

1．光照图的判读中的“五个关键”

抓住重要的点、线、面、角和方向是判读光照图的关键，具体判读要点见下表：

解题关键

主要特征与相关现象

点

太阳直射点

位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为12时

直射点的纬度和晨昏线与纬线圈相切点的纬度互余

所在经线各地太阳高度达一天中最大（正午太阳高度）；全球太阳高度的分布：

从太阳直射点向四周依次递减；全球正午太阳高度的分布：

从太阳直射点向南北两侧递减

晨昏线与赤道的交点

晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时

晨昏线和纬线圈的切点

所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线圈中一条是太阳直射经线（昼半球中央经线）、另一条是0时经线（夜半球中央经线）

极点

无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化；大致每年3月21日至9月23日，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜。

只在每年春分日和秋分日，晨昏线经过极点，与某一经线圈重合

线

晨昏线

沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线，昏线则相反

晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，始终平分赤道

与晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻，与昏线相交的经线的地方时就是交点所在地的日落时刻

晨昏线上太阳高度为0°

日期分界线

界线：

0时或24时所在经线和180°经线（理论上）；沿地球自转方向，0时所在经线向东至180°为今天，向西至180°为昨天

东西半球的分界线

20°W以东为东半球，其西侧为西半球；160°E以东为西半球，其西侧为东半球

面

南北极圈内极昼和极夜的范围

若越向北，昼越长，则北半球处于夏半年，反之，北半球处于冬半年；北极圈出现极昼的时间为6月22日前后；出现极夜的时间为12月22日前后。

只在每年3月21日或9月23日前后，南、北极点周围无极昼、极夜现象。

南、北极出现极昼和极夜现象是相反的

角

晨昏圈和地轴夹角

晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′

方向

地球自转方向

东经度增大或西经度减小的方向为地球自转方向；反之，顺地球自转方向，经度数变大为东经度，经度数变小为西经度

2．光照图的绘制技巧

（1）先在太阳光直射点处画一个垂直于球面的箭头，表示直射光线。

以夏至日图为例

说明直射光线的画法：

用直尺对好圆心与北回归线的一个端点，垂直于晨昏线，在

圆的外侧画一条线段，即直射光线。

（2）用若干条彼此平行、带箭头的线段表示太阳光线。

（3）任何节气的光照图，晨昏线与太阳光线都是垂直的。

（4）冬、夏至日的光照图上，晨昏线与南北极圈相切。

（5）在冬、夏至日图上画黄道面（要用一条直线表示，不必用平行四边形表示），将太阳光线延长即可。

黄道面要经过的三个重要的点是：

北回归线的一个端点、圆心、南回归线的另一个端点。

（6）地球的地轴和黄道面可以延长到圆的外边，其他的

线（经纬线、晨昏线）都不要画出圆外。

（7）画冬、夏至日光照图时，如果地轴是倾斜的，太阳

光线应画水平，如右图所示：

下图为经纬网图。

图中A点位于南纬68°，A