高考地理重点课件+精讲义+优习题 5.docx

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高考地理重点课件+精讲义+优习题5

第5讲 地球的公转及其地理意义

[考纲呈现]

地球运动的地理意义。

[考纲解读]

1.掌握地球公转的轨道、方向、周期和速度。

2.理解黄赤交角的产生及其影响。

3.理解正午太阳高度和昼夜长短的季节变化、纬度变化及其成因。

(重难点)

[思维导图]

考点一 地球公转特征与黄赤交角

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:

约每日1度。

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

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。

方法技巧

 公转轨道示意图中的时间判断

(1)看日地距离:

参照近日点和远日点来判断时间。

如图中C在近日点附近。

(2)看地轴倾向:

地轴北段“右倾右冬、左倾左冬”,即若地轴北段朝上且向右倾斜,则地球公转至右侧位置时为北半球冬季,如C位置;公转到左侧位置时为北半球夏季。

左倾相反。

(3)看直射点位置:

将AC两处地心与太阳连线示意直射光线,若直射点在赤道以北,则为北半球夏至日,如图A;若在赤道以南则为北半球冬至日,如图C。

考向一 结合二十四节气考查公转特征

1.(2015·重庆文综)二十四节气是我国独有的农业物候历,是我国优秀传统文化之一。

寒露节气在每年公历10月8日左右。

地球绕太阳运行一周为360°,以春分日地球在黄道上的位置为0°,则寒露日地球在黄道上的位置为(  )

A.15°B.105°C.195°D.285°

答案 C

解析 地球绕太阳运行一周为360°,也就是我们所说的恒星年,全年为24个节气,每个节气地球绕行约15°。

春分日地球在黄道上的位置为0°,春分日至寒露日为13个节气,则寒露日地球在黄道上的位置为195°。

 

考向二 以新情境考查太阳直射点的回归运动

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“天赤道与黄道的示意图”,图2是“太阳在黄道上的视运行轨迹图”。

读图,回答第2题。

2.6月初,太阳在黄道上的位置是(  )

A.甲B.乙

C.丙D.丁

答案 D

解析 6月初,太阳在黄道上的位置应在春分日与夏至日之间,在夏至日(6月22日前后)之前且靠近6月22日处,故应为丁。

考点二 昼夜长短的变化规律及其计算

1.读下图,回忆下列问题。

(1)冬至(图1)太阳直射南回归线(纬线),此时北半球昼短夜长,纬度越高,昼越短夜越长,北极圈以北出现极夜;南半球相反;赤道昼夜平分。

(2)二分日(图2)太阳直射赤道(纬线),此时是全球昼夜平分。

(3)夏至(图3)太阳直射北回归线(纬线),此时北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长夜越短,北极圈以北出现极昼;南半球相反;赤道昼夜平分。

(4)图1—图2—图3,全球昼夜长短的变化规律:

北半球白昼逐渐变长,由最短变为最长,黑夜逐渐变短,由最长变为最短;南半球相反。

2.昼夜长短的分布和变化

(1)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30°N的昼长等于30°S的夜长。

(2)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。

(3)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。

(4)极昼、极夜规律:

极昼(极夜)的起始纬度=90°—太阳直射点的纬度。

纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。

(5)昼夜长短状况规律:

太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且该半球纬度越高白昼时间越长。

与太阳直射点的移动方向无关。

3.昼夜长短的计算方法

(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算

昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°

(2)根据日出或日落时间特点进行计算

正午12时把白昼平分成相等的两份,如右图所示。

①昼长时数=(12-日出时间)×2=(日落时间-12)×2=日落时间-日出时间。

②夜长时数=日出时间×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南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布。

例如,30°N的昼长等于30°S的夜长。

考向一 结合昼长及季节的时空变化判断位置

(2017·全国文综Ⅲ)某日,小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息:

甲:

温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。

乙:

冬季临近,金黄的落叶铺满了一地。

丙:

又一次入秋失败了,这还是我四季分明的家乡吗?

丁:

又是黑夜漫长的季节,向北望去,小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。

据此完成1~2题。

1.以上四人所在地从北到南的排列顺序是(  )

A.甲乙丙丁B.丁乙丙甲

C.丁丙甲乙D.甲丙乙丁

2.当天可能是(  )

A.4月28日B.6月28日

C.9月2日D.11月2日

答案 1.B 2.D

解析 第1题,根据丁的描述可知,黑夜漫长且向北望去有极光,说明丁位于北半球高纬度地区,此时为北半球冬半年,太阳直射南半球。

而甲即将进入夏天,说明该地位于南半球,其位置应为最南。

乙地将由秋入冬说明乙地位于北半球,且较丁纬度低。

丙地入秋失败,说明处于由夏到秋的阶段,应位于北半球较低纬度地区,纬度较乙低。

由此可确定答案为B。

第2题,由上题分析可知,此时应为北半球冬半年,结合选项可知正确答案为D。

考向二 结合社会活动和区域定位考查昼夜长短变化

(2016·天津文综)2011年7月17日,我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。

据材料回答下题。

3.中山站极夜持续的时间是(  )

A.30天左右B.50天左右

C.70天左右D.90天左右

答案 B

解析 根据南极地区极夜开始、结束日期关于6月22日对称可知,中山站出现极夜的时间应该为5月27日→6月22日→7月17日,故为50天左右。

某科考队结束了两个月的海上考察,于4月21日返回到P地。

据此回答第4题。

4.科考队出发日P地昼长为11小时,返回到P地时,P地当日的昼长约为(  )

A.10小时B.11小时C.13小时D.14小时

答案 C

解析 由题干可知,科学考察经历了两个月,出发时昼长为11小时,时间是2月21日,到3月21日前后(春分日,全球昼夜平分),昼长是12小时,即一个月昼长增加了一个小时,由此推断,4月21日的昼长为13小时(符合北半球昼长于夜的特点)。

考向三 昼夜长短的计算

5.北半球春分日,当某地(30°N,120°E)刚进入白昼这一时刻,东半球(20°W向东至160°E)处于白昼的范围约占全球面积的(  )

A.1/2B.1/3C.1/6D.1/9

答案 D

解析 首先计算该日该时白昼的经度范围:

地方时6:

00所在经线向东到地方时18:

00所在经线,即120°E向东到60°W,其中属于东半球的范围是120°E向东到160°E,跨经度40°,占全球的比例:

40°/360°=1/9。

考点三 正午太阳高度角的变化规律及其计算

1.正午太阳高度

(1)基本规律:

由图可知,同一时刻,正午太阳高度角由太阳直射点向南、北两侧递减。

(2)冬至日:

太阳直射南回归线,南回归线及其以南地区正午太阳高度角达一年中最大值,北半球各纬度地区正午太阳高度角达一年中最小值。

(3)春秋分日:

太阳直射赤道,赤道上正午太阳高度角为90°,两极点正午太阳高度角为0°。

(4)夏至日:

太阳直射北回归线,北极圈以北出现极昼现象,北极点的正午太阳高度角为23°26′,此时南极圈的正午太阳高度角为0°。

(5)南北回归线之间:

每年有两次太阳直射。

补充点拨

 基本规律变式

距直射点越近,正午太阳高度角越大,反之越小。

2.四季更替

(1)四季的成因:

一年中昼夜长短和正午太阳高度角的时空变化。

(2)四季的划分:

①天文四季

②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

(1)五带成因:

年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区有规律地减少。

(2)五带划分

1.正午太阳高度角的空间变化规律

(1)基本规律:

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),正午太阳高度角越大。

(2)补充规律

①同线相等规律:

同一纬线上正午太阳高度角相等。

②对称规律:

以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线,正午太阳高度角相等。

2.正午太阳高度角的季节变化规律

(1)极值

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)

(2)变化幅度

①南北回归线之间:

纬度越高,正午太阳高度角变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′),赤道上为23°26′,回归线上为46°52′。

②回归线至极圈之间:

各纬度正午太阳高度角变化幅度相同(均为46°52′)。

③极圈以内地区:

纬度越高,正午太阳高度角变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′),极圈上为46°52′,极点上为23°26′。

3.正午太阳高度角的计算

H=90°-两地纬度距离。

 “两地”指直射点和所求点。

4.正午太阳高度角的应用分析

(1)确定地方时

一天中太阳高度角达最大时,地方时为12时;春、秋分时,太阳高度角为0°的地方地方时为6时或18时;任何一天赤道上太阳高度角为0°的地方地方时为6时或18时。

(2)确定房屋的朝向

北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋多朝南;南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋多朝北。

(3)推断正午日影长短

正午太阳高度角越大,日影越短;正午太阳高度角越小,日影越长。

(4)确定当地的地理纬度

根据正午太阳高度角计算公式可计算出当地地理纬度。

(5)推算楼间距

纬度较低的地区,楼间距较小;纬度较高的地区,楼间距较大。

如下图所示我国某地,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度角为H,则最小楼间距L=h·cotH。

(6)计算太阳能热水器安装角度

①热水器的倾角:

太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差,如右图中α=纬度差。

例如,北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°-23°26′,在冬至日时倾角应该调整为40°+23°26′。

②一年内调整的幅度:

等于所在地正午太阳高度角的年变化幅度。

考向一 正午太阳高度角的时空变化

(2015·天津文综)2015年某日出现了日食现象。

在四幅日照图中,深色阴影为夜半球,浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。

读下图,回答第1题。

1.发生日食的这天,在上图所示四地中,正午太阳高度角最大的是(  )

A.甲B.乙C.丙D.丁

答案 A

解析 结合四幅图可知,发生日食时,晨昏线经过极点,太阳直射点位于赤道上。

根据正午太阳高度角由直射点向南北两侧递减的规律,距赤道越近,正午太阳高度角越大。

甲、乙、丙、丁四地中,甲地与赤道的纬度差最小,正午太阳高度角最大。

太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。

据此完成第2题。

2.若在北回归线上建一太阳能光热电站,其高塔正午影长与塔高的比值为P,则(  )

A.春、秋分日P=0B.夏至日P=1

C.全年P<1D.冬至日P>1

答案 D

解析 设高塔正午影长为X,塔高为Y,则P=X÷Y。

春、秋分日太阳直射赤道,X大于0,因此P不可能为0;夏至日,正午北回归线上的X等于0,因此P等于0;冬至日,北回归线上正午太阳高度角为43°08′,X大于Y,因此P大于1。

故选D。

考向二 正午太阳高度角的应用

(2017·天津文综)我国A市某中学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。

回答第3题。

3.A市位于天津市(39°N,117°E)的(  )

A.东北B.东南C.西北D.西南

答案 C

解析 旗杆的影子在一天中最短时,应该是当地地方时12:

00时,而此时北京时间为14:

08,根据地方时的计算方法可得当地的经度为:

120°-(14:

08-12:

00)×15°/h=88°E,由题干可知,天津市经度为117°E,则A市位于天津市以西。

当地在北京时间10时,即当地时间7时52分看到日出,日出时间晚于天津,说明其位置偏北。

因此,A市位于天津市西北。

故本题选C。

4.下图为“华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图”。

为保证冬季太阳能最佳利用效果,图中热水器安装角度合理的是(  )

A.①B.②C.③D.④

答案 D

解析 冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°-(40°+23°26′)=26°34′,太阳能热水器集热板的倾角应与当地的太阳高度角互余,约为63°26′,④图最接近该角度。

考点四 太阳周日视运动

1.读“某地二分二至日太阳视运动示意图”,回答问题。

(1)该地位于北(填“南”或“北”)半球,依据是正午时太阳位于南方。

(2)该地夏至日的太阳视运动为轨迹①,该日日出东北,日落西北(极昼、极夜地区除外)。

(3)该地春秋分日的太阳视运动为轨迹②,该日日出正东,日落正西。

(4)该地冬至日的太阳视运动为轨迹③,该日日出东南,日落西南(极昼、极夜地区除外)。

方法技巧

 太阳视运动图的判读技巧

太阳视运动的判断,关键在三个点:

日出点、正午点、日落点,要找准三个时间点的太阳方位及对应的地方时。

2.全球日出日落方位的判读

无论是北半球还是南半球,同一日期日出日落方位相近,如下表所示:

日期

日出方位

日落方位

春分日(3月21日前后)至秋分日(9月23日前后)

东北方

西北方

春分日(3月21日前后)或秋分日(9月23日前后)

正东方

正西方

秋分日(9月23日前后)至次年春分日(3月21日前后)

东南方

西南方

综合思维

 昼长与日出日落时间

在北温带和北寒带,昼越长,太阳视运动的路程越长,日出越早,日落越晚,位置越偏北,如上图轨迹①;昼越短,太阳视运动的路程越短,日出越晚,日落越早,位置越偏南,如上图轨迹③。

3.影子变化的判读

(1)影长变化

根据太阳高度的大小判断影长,例如,日出、日落时影长最长,之后缩短,正午时最短,之后变长,直射点上无影子。

(2)影子方位的变化

影子位于太阳相反方位,根据太阳方位即可推知影子方位。

考向一 结合影子的方位和长短判断时间

(2018·天津文综)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。

读图文材料,回答1~2题。

 

1.拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于(  )

A.5:

00~7:

00B.8:

00~10:

00

C.12:

00~14:

00D.15:

00~17:

00

2.拍摄到该照片的日期最可能介于(  )

A.1月15日到2月15日

B.3月1日到3月30日

C.5月15日到6月15日

D.10月1日到10月30日

答案 1.B 2.C

解析 第1题,根据地面建筑物方位关系判断“天塔”影子指向西北方向,故当地地方时未过12时(天津经度接近东经120°,可以采用北京时间);“天塔”影子较短,故接近正午时刻,B选项正确。

北京时间5:

00~7:

00,“天塔”影子较长,而图中影子较短,A错误。

北京时间12:

00~14:

00,“天塔”影子应指向东北方向,而图中影子指向西北方向,C错误。

北京时间15:

00~17:

00,“天塔”影子较长,指向东北方向,而图中影子较短且指向西北方向,D错误。

第2题,由上题可知,拍摄照片的时间在8:

00~10:

00,结合图中“天塔”与影子长度的比例关系可推断出,在日期上应该是接近夏至日的影子状况,故C选项正确。

3.(2017·天津文综)我国A市某中学学生发现,日落时旗杆影子的指向随日期而移动。

结合图文资料,回答下题。

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

答案 A

解析 日落时杆影指向排球场,说明太阳从西南面照射过来,直射点位于南半球;日落时杆影指向篮球场,说明太阳从西北面照射过来,太阳直射点位于北半球。

日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场,说明日落太阳方位由西南方向西北方移动,太阳直射点由南半球向北半球移动。

据二十四节气可知:

惊蛰时,太阳直射点位于南半球,该地日落时旗杆的影子朝向东北;春分时,太阳直射点位于赤道,日落时旗杆的影子朝向正东;立夏时,太阳直射点位于北半球,该地日落时旗杆的影子朝向东南。

因此从惊蛰到立夏这段时间,日落时杆影的指向由东北方向的排球场逐渐移向东南方向的篮球场,故本题选A。

考向二 太阳视运动原理的实践应用

(2018·全国文综Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游,收集到的相关高速公路信息如下图所示。

据此完成下题。

4.小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节,为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景,以下出发时间和座位较好的是(  )

A.6:

00出发,左侧靠窗

B.8:

00出发,右侧靠窗

C.10:

00出发,左侧靠窗

D.12:

00出发,右侧靠窗

答案 B

解析 根据图示线路里程和平均限速推算可知,重庆经遵义至毕节整体向南行驶,全程约需5小时。

7月太阳日出东北,正午正南,日落西北。

因此,8:

00出发,8:

00~13:

00期间太阳主要位于东南天空,阳光照射汽车左侧窗口,右侧靠窗可避免长时间暴晒。

B正确。

6:

00出发,6:

00~11:

00期间太阳主要位于东北和东南天空,阳光照射汽车左侧窗口,因此左侧靠窗易长时间暴晒。

A错误。

10:

00出发,10:

00~15:

00期间太阳主要位于东南和西南天空,阳光照射汽车左侧和右侧窗口,因此左侧靠窗也易暴晒。

C错误。

12:

00出发,12:

00~17:

00期间太阳主要位于西南天空,阳光照射汽车右侧窗口,因此右侧靠窗易长时间暴晒。

D错误。

考点五 光照图与晨昏线

1.地球侧视图

以上四图昼夜半球对称,以下三图不具有对称性特点。

2.极地俯视图

3.变式图

光照图的变式图类型多样,如斜侧(俯)视图、矩形图和局部图等。

(1)斜侧(俯)视图:

观测点既不在赤道上空,也不在极点上空。

(2)矩形投影图:

矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长。

判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。

(3)局部图

(4)投影图转绘

任何变式图,都可以根据其特征转化为基本图。

例如下面展示的局部图向矩形图、侧视图和俯视图的转化。

 降低局部图判读难度的方法是补画缺失部分。

4.光照图中的晨昏线

(1)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。

(2)晨昏线和纬线圈的切点

晨昏线与极昼圈的切点所在经线的地方时为0时,与极夜圈的切点所在经线的地方时为12时。

(3)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。

(4)晨昏线上太阳高度为0°。

(5)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′。

考向一 结合光照图判断时刻和季节

下图是“以极点为中心的东半球图”。

此刻,曲线MN上各点太阳高度为0°,MN与EP相交于N点;该季节,北美大陆等温线向南凸出。

读图,回答1~2题。

1.由图文信息可知(  )

A.M位于N的西北方向

B.悉尼正值少雨的季节

C.此季节是南极考察的最佳时期

D.这一天甲地日出时刻早于乙地

2.图示时刻(  )

A.东经10°各地处于夜

B.澳大利亚与巴西不在同一日

C.全球属于夜的范围大于昼

D.地球位于公转轨道远日点附近

答案 1.C 2.B

解析 第1题,图中显示极点位于大陆上且周围分布着澳大利亚和非洲,故该极点为南极点。

M点位于赤道上且在N点的东侧,故M位于N的东北方,故A项错误;由于该季节北美大陆等温线向南(低纬)凸出,说明北半球是冬季,南半球是夏季,悉尼在南半球,属于亚热带季风性湿润气候,故正值高温多雨季节,故B项错误;由于南半球是夏季,南极地区出现极昼现象,有利于去南极考察,故C项正确;南半球是夏季,纬度越高,白昼越长,日出越早,图中甲、乙两地位于同一经线上,且甲地纬度低于乙地,故甲地日出时刻晚于乙地,故D项错误。

第2题,图示时刻,所有经线都经过南极附近的极昼区域,故

同一条经线上不可能所有地区都为夜,故A项错误。

根据题意,N点是晨昏线与出现极昼现象最外围纬线的切点,过该切点的经线地方时是0时;图中所示范围为东半球,根据已知条件推知过该切点的经线为40°E,因此从40°E向东到180°为地球上新一天的范围,可见澳大利亚位于新的一天,而巴西则明显属于旧的一天,故B项正确。

任何时刻,全球昼半球和夜半球的范围总是相等的,故C项错误。

北半球冬季时,地球应位于公转轨道的近日点附近,故D项错误。

考向二 结合光照图判断直射点位置

一艘海轮从上海出发驶向美国旧金山。

当海轮途经下图中P点时正值日出,图中EF线表示晨昏线。

读图回答第3题。

3.此时太阳直射点的位置最接近(  )

A.15°N,135°EB.15°S,135°W

C.23°26′N,0°D.23°26′S,180°

答案 B

解析 由“当海轮途经下图中P点时正值日出,图中EF线表示晨昏线”知,EF为晨线。

推断出北半球昼短夜长,南极地区出现极昼现象,所以太阳直射点接近15°S。

又因为穿越澳大利亚大陆东西两侧的经线分别为120°E、150°E,故晨线EF与赤道交点经线为135°E(其地方时为6时),由此可计算太阳直射点经度(地方时为12时的经线)为135°W。

课时作业

(2019·河南信阳期中)读“黄赤交角示意图”,完成第1题。

1.下列说法正确的是(  )

A.图中角β大小即是极圈度数

B.图中角α是黄赤交角

C.角α的大小直接决定了直射点纬度

D.角β的大小直接决定了回归线度数

答案 D

2.(2019·南宁初考)专家发现,北回归线每年大约以14.4米的速度由北向南移动。

北回归线南移的结果是(  )

A.黄赤交角数值增加B.回归年周期变长

C.温带面积扩大D.全球气温更加升高

答案 C

解析 回归线度数等于黄赤交角度数,依题意,黄赤交角度数不断变小,则热带范围变小、寒带范围变小、温带范围变大。

(2018·黄冈调研)下表为2015年两个不同日期我国甲、乙两城市的昼长和正午太阳高度的观测数据。

据此完成3~5题。

日期

项目

城市

10月22日

M

昼长

正午太阳高度

昼长

正午太阳高度

11小时13分

47°14′

13小时55分

78°28′

11小时30分

56°16′

13小时2

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