第一部分第一章第六讲 地球的公转一 黄赤交角及昼夜长短的变化.docx
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第一部分第一章第六讲地球的公转一黄赤交角及昼夜长短的变化
第六讲 地球的公转
（一） 黄赤交角及昼夜长短的变化
掌握地球公转的基本特征
1．概念：
绕太阳的运动。
2．方向：
自西向东。
下列有关地球公转方向的叙述中，正确的是（B）
A．地球公转方向与观察者的位置有关
B．地球公转方向与自转方向一致
C．从北极上空俯视，呈顺时针方向绕转
D．从南极上空俯视，自东向西运动
3．周期：
365日6时9分10秒，叫作恒星年。
4．读地球公转示意图，完成下表。
比较公转速度在不同位置的变化
公转位置
时间
公转速度
A点
远日点
7月初
最慢
B点
近日点
1月初
最快
[特别提醒]
近日点、远日点与二至日不同，其主要表现在两方面：
从时间上看，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。
从在公转轨道的位置上看，近日点的位置较冬至日靠东，远日点的位置较夏至日靠东。
理解黄赤交角的空间位置及其影响
1．黄赤交角的含义
A地球公转轨道平面（即黄道平面）同B赤道平面的交角，目前是23°26′。
2．影响
（1）引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。
（2）完成图b，认识太阳直射点的回归运动。
3．黄赤交角变化的影响
（1）（由图c可以看出）与黄赤交角相关的角度及其关系：
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）若黄赤交角出现变化，则引起如下变化：
黄赤交角
回归线
极圈
直射点
热量带
变大
度数变大，向两极移动
度数变小，向赤道移动
南北移动的范围增大
热带、寒带范围变大，温带范围变小
变小
度数变小，向赤道移动
度数变大，向两极移动
南北移动的范围减小
热带、寒带范围变小，温带范围变大
为零
黄道面与赤道面重合，太阳终年直射赤道，地球上无季节变化和昼夜长短变化，以及正午太阳高度的年变化
题组练通
（2019·如皋模拟）读图，回答1～2题。
1．与图中β角的数值相等的是（ ）
A．热带所跨的纬度数
B．极昼（夜）跨的最大纬度数
C．两极上最大正午太阳高度数
D．南北回归线上二分日时正午太阳高度数
2．若图中α角变为20°，下列叙述正确的是（ ）
A．寒带范围将扩大，热带范围将缩小
B．伦敦夏至的正午太阳高度将变小
C．武汉冬夏季昼夜长短变化幅度更大
D．北京夏季天气将更加炎热
解析：
1.D 2.B 第1题，图中β角是地轴和地球公转轨道面的夹角，目前为66°34′，这一角度和黄赤交角互余，即和北（南）半球热带所跨的纬度数互余，和极昼（夜）跨的最大纬度数互余，和两极上最大正午太阳高度数互余，等于南北回归线上二分日时正午太阳高度数。
第2题，图中α角是黄赤交角，目前的度数为23°26′，若变为20°，则寒带范围将变成70°～90°，范围缩小，热带范围将变成南北纬20°之间，范围也是缩小的；夏至日太阳将直射20°N，因此伦敦夏至日的正午太阳高度将变小；武汉冬夏季昼夜长短变化幅度更小；北京夏季天气可能更加凉爽。
登封观星台位于河南省登封市（约34°N,113°E），是中国现存最早的古天文台建筑。
观星台上有两间小屋，小屋之间有一横梁，台下正北方有一“长堤”（见图1），每天正午，横梁的影子会投在“长堤”上，利用它可以了解四季变化。
据此完成3～4题。
3．当地球由丙处向乙处运动期间，正午时横梁在“长堤”上的投影逐日移动方向为（ ）
A．东 B．西
C．南D．北
4．若黄赤交角变小，则夏至日该地正午时横梁在“长堤”上投影的位置有何变化（ ）
A．变远B．变近
C．向东北移动D．向西北移动
解析：
3.D 4.A 第3题，正午太阳高度角越大，投影越短，投影距离南方近。
当地球由丙处向乙处运动期间，太阳直射点由赤道向南回归线移动，北半球正午太阳高度角变小，投影往北移动。
第4题，若黄赤交角变小，北回归线的纬度变低，该地最大的正午太阳高度变小，投影变长，所以向北变长。
掌握昼夜长短的变化规律
读二分二至日的光照图示，回忆基础知识。
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中北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北出现极昼现象
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中北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北出现极夜现象
春、秋分日
图2代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜平分
题组练通
1．夏至日这天，下列四城市白昼最长的是（ ）
A．海口（20°N）B．武汉（30°N）
C．北京（40°N）D．哈尔滨（45°N）
解析：
选D 夏至日北半球各地随着纬度增高，白昼渐长，四城市中哈尔滨纬度最高，白昼最长。
下图示意北半球极昼面积的变化状况，据此完成2～3题。
2．图示节气正确的是（ ）
A．甲—春分B．乙—夏至
C．丙—秋分D．丁—冬至
3．从甲到丙阶段（ ）
A．太阳直射点在南半球，正向北移动
B．北京的白昼逐渐增长
C．全球各地昼夜长短差值逐渐缩小
D．极昼面积从北极圈到北极点逐渐扩大
解析：
2.A 3.B 第2题，春秋分时太阳直射赤道，北半球极昼面积为0；夏至日太阳直射北回归线，北半球极昼面积最大，据图可判断丙对应夏至，则甲对应春分，戊对应秋分。
第3题，从甲到丙阶段，正是从春分到夏至日，此时太阳直射点在北半球，正向北移动，A项错误。
北京的白昼逐渐增长，B项正确。
北半球各地（除发生极昼的地区外）白昼渐长，黑夜渐短，昼夜长短差值不断增大，南半球各地（除发生极夜的地区外）黑夜渐长，白昼渐短，昼夜长短差值也不断增大，赤道地区没有变化，C项错误。
北极地区发生极昼时，极昼范围从北极点开始向北极圈扩大，过了夏至日，从北极圈向北极点逐渐缩小，D项错误。
2019年10月18日至27日，第七届世界军人运动会在中国武汉（30°N）举办。
为纪念二战胜利50周年，1995年首届军人运动会在意大利罗马（42°N）举行，第五、六届分别在巴西里约热内卢（23°S）、韩国闻庆（37°N）举行。
据此回答4～5题。
4．第七届世界军人运动会举办期间，有关武汉昼夜长短状况叙述正确的是（ ）
A．白昼渐长B．黑夜渐短
C．昼短夜长D．昼夜等长
5．第七届世界军人运动会举办期间，材料中四城市昼夜长短变化最大的是（ ）
A．武汉B．罗马
C．闻庆D．里约热内卢
解析：
4.C 5.B 第4题，根据材料可知，军人运动会举办时间为10月18～27日，该时段太阳直射南半球，且向南移动，因此属于北半球的武汉，昼短夜长，而且白昼渐短，黑夜渐长。
第5题，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，因此四城市中纬度最高的罗马昼夜长短变化最大。
重难点一 昼夜长短的变化规律是什么
—————————————[典题示例]———————————————————
（2017·全国卷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
[解析] 第
（1）题，根据丁的描述判断，（向北望去有极光）丁位于北半球高纬度地区，此时为北半球冬半年。
甲所在地由春到夏，说明该地位于南半球；乙所在地将由秋季进入冬季，说明乙位于北半球，且较丁纬度低；丙所在地入秋失败，说明处于由夏至秋的阶段，应位于北半球，且较乙纬度低。
所以综合判断从北向南依次为丁、乙、丙、甲，故选B。
第
（2）题，丁所在地出现极夜现象，且位于北半球，说明太阳直射点位于南半球，结合选项，故选D。
[答案]
（1）B
（2）D
—————————————[师说技法]——————————————————
（一）理清思维主线
（二）把握昼夜长短的变化规律
1．抓住太阳直射点的位置，判断昼夜长短的分布状况
太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，如下图所示：
2．抓住直射点的移动，分析昼夜长短的变化特点
太阳直射点的移动方向，决定了昼夜长短的变化趋势，太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长，夜变短，如下图所示：
3．抓住特殊现象，突破昼夜长短纬度分布特点
（1）对称现象
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，23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长。
（2）昼夜长短的变化幅度
赤道上全年昼夜平分；纬度越高（主要指赤道与极圈之间），昼夜长短的变化幅度越大，变化区间为0～24h。
（3）极昼、极夜现象
极昼（极夜）的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。
纬度越高（主要指极圈与极点之间），极昼（极夜）出现的天数越多。
—————————————[集训过关]————————————————
（2019·吉林阶段性考试）如图为某一日期甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况图。
读图完成1～2题。
1．从南北半球来看，甲、乙、丙、丁四个地点中（ ）
A．甲位于南半球，乙位于北半球
B．乙与丙位于同一半球
C．丙位于北半球，丁位于南半球
D．甲与丁不在同一半球
2．甲、乙、丙、丁四个地点中，纬度最高的地点是（ ）
A．甲B．乙
C．丙D．丁
解析：
1.D 2.A 第1题，从图中可以看出，甲地昼短夜长，乙地昼夜等长，丙、丁两地昼长夜短。
根据昼夜长短的分布规律可知，乙地位于赤道，丙、丁两地位于同一个半球，但由于材料未给出具体日期，所以不能确定两地是位于北半球还是南半球，甲地所在半球与丙、丁两地不同。
第2题，赤道终年昼夜等长，纬度越高的地点昼长与12的差值越大。
从图中可以看出，该日甲地昼长与12的差值最大，故甲地纬度最高。
读下表，回答3～4题。
第一天
第二天
第三天
升旗时间
6：
04
6：
03
6：
02
降旗时间
17：
56
17：
57
17：
58
3．上表是天安门广场升降旗时间（注：
与日出、日落时间相同），此时，昼夜情况是（ ）
A．昼长夜短B．昼夜平分
C．昼短夜长D．无法判断
4．上表说明，太阳直射点的位置和移动方向是（ ）
A．北半球，向南移B．北半球，向北移
C．南半球，向南移D．南半球，向北移
解析：
3.C 4.D 第3题，根据昼长时间等于日落时间减去日出时间，可以计算出天安门广场此时昼长小于12h，昼短夜长。
第4题，结合上题分析，太阳直射点在南半球，A、B错。
北京昼长时间在增长，说明太阳直射点向北移动，D对，C错。
重难点二 如何计算昼夜长短
—————————————[典题示例]—————————————————
（2019·青岛模拟）如图是一位驴友在别德马（40°30′S，64°W）拍摄的日出景观图片，据此完成
（1）～
（2）题。
（1）图片拍摄日期最有可能是（ ）
A．1月1日
B．4月1日
C．7月1日
D．10月1日
（2）这一天，北京的昼长大约是（ ）
A．10h B．11h
C．13hD．14h
[解析] 第
（1）题，根据材料可知，别德马位于南半球，经度为64°W，此时正值日出，又由景观图可知此时北京时间为19：
16，可以计算出64°W的地方时约为7：
00，日出晚于6点，可判断北半球为夏季，7月1日较符合。
第
（2）题，根据对称规律，南北半球同纬度昼夜长短相反。
该地纬度为40°30′S，昼长为（12－7）×2＝10h，北京纬度约为40°N，昼长约为14h。
[答案]
（1）C
（2）D
—————————————[师说技法]————————————————————
（一）常规计算的方法
1．根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼长时数＝昼弧度数/15°。
夜长时数＝夜弧度数/15°。
2．根据日出、日落时间进行计算
昼长＝日落时间－日出时间（这里的日出时间、日落时间不必要求是地方时，但日出时间、日落时间所用的时间要统一，如都是北京时间或都是伦敦时间）。
昼长时数＝（12：
00－日出地方时）×2＝（日落地方时－12：
00）×2。
夜长时数＝（日出地方时－0）×2＝（24：
00－日落地方时）×2。
3．特殊地点的昼长确定
①赤道上：
昼长＝夜长＝12h。
②极昼区：
昼长＝24h，夜长＝0；极夜区：
昼长＝0，夜长＝24h。
（二）规律计算的方法
1．同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。
2．北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。
3．利用时间的对称性计算：
相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。
如下图：
a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长。
—————————————[集训过关]——————————————————
如图是某半球的局部俯视图，FG为晨昏线，F为晨昏线上纬度最高的点，OF与OE、OG经度各相差60°，阴影区域与全球其他地区日期不同。
读图，回答1～2题。
1．此时，太阳直射点位于（ ）
A．（10°N,60°E） B．（10°S,60°E）
C．（10°N,60°W）D．（10°S,60°W）
2．G地昼长是（ ）
A．12hB．14h
C．16hD．18h
解析：
1.C 2.C 第1题，根据地球自转方向推知该图是北半球的局部俯视图。
因为F是晨昏线上纬度最高的点（切点），所以OF（地方时）为昼半球中央经线（12时）或夜半球中央经线（0时）；又因为阴影区域与其他地区日期不同，所以OF和OE为日期分界线（180°经线或0时经线），综上分析可知，OF为0时经线、OE为180°经线，而OF与OE经度相差60°，所以OF为120°E（夜半球中央经线），进而推知60°W为昼半球中央经线（即太阳直射点的经度位置），FG为昏线。
昏线FG与80°N纬线相切，且80°N及其以北为极昼，根据太阳直射点纬度与切点纬度互余的关系推算，太阳直射点位于10°N。
第2题，G地为昏线FG与经线的交点，且OF为0时经线，OF与OG经度相差60°，可推算出G地日落时间为20时，因此该地昼长＝2×（20－12）＝16h。
3．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。
下图为P地所在区域当日某时地面形势图。
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．10hB．11h
C．13hD．14h
解析：
选C 从P地出发的日期大约为2月21日，与返回日距春分（3月21日）时间间隔均为一个月，因此当地昼夜长短情况，在2月21日与4月21日正好相反，即2月21日的夜长（24－11＝13h）为4月21日的昼长。
如图所示的是我国某楼盘的方位和北京时间15时时的太阳光线，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4～5题。
4．该楼盘最可能位于（ ）
A．上海B．北京
C．成都D．乌鲁木齐
5．该地该日昼长约为（ ）
A．9小时40分钟B．10小时40分钟
C．12小时40分钟D．13小时40分钟
解析：
4.B 5.C 第4题，该楼盘位于北半球，正午时太阳位于正南方；当北京时间为15h时，该地太阳光线从南偏西40°直射阳台，地球自转角速度为15°/h，说明此时该地的地方时为12＋2小时40分＝14时40分，与北京时间相差20分钟，从而可计算出该地的经度为115°E，所以B正确。
第5题，首先以二分日为例计算南北阳台光照时间。
二分日昼长12h，日出正东，当太阳光线东偏南40°时，南阳台才能被太阳光照到，结合地球自转速度可知，需要时间2小时40分钟，据此可以计算出南阳台二分日时被阳光照射的时间为9小时20分钟。
该日南面阳台太阳能够照射的时间为9小时40分钟，比二分日长20分钟，说明下午太阳照射时间比二分日长20分钟，则昼长比二分日长40分钟，为12小时40分钟。
太阳直射点的位置及应用
—————————————[典题感悟]——————————————————
1．（2015·海南高考）高考刚结束，小明同学到我国某省进行为期半个月的旅游。
旅游期间，小明既领略了高原风光，又穿越了高山峡谷，还参观了橡胶园。
某天的下午1点20分，太阳直射小明头顶。
此时他可能位于（ ）
A．23°N,100°E B．23°N,120°E
C．24°N,100°ED．24°N,120°E
[解析] 根据题干“太阳直射小明头顶”，说明该地有太阳直射现象，应位于两回归线之间，排除C、D项。
北京时间下午1点20分时该地为正午12时（太阳直射头顶），通过计算得出该地经度为100°E，A项正确。
[答案] A
2．（2016·上海高考）北京（40°N）某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据（见下表）。
据此完成
（1）～
（2）题。
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
（1）从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是（ ）
A．先昼短夜长，后昼长夜短，昼渐短
B．先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短
C．先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短
D．先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短
（2）三次测量中，其中一次测量的当天，正值（ ）
A．春分日B．夏至日
C．秋分日D．冬至日
[解析] 第
（1）题，由资料可知，在连续三个月，该地太阳高度在递减；由公式正午太阳高度＝90°－（当地纬度±直射点的纬度），第一次测量时，太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射点在南半球，北京昼长变化是先昼长夜短，后昼渐短夜渐长，至昼短夜长。
第
（2）题，第一次测量时，太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射点在南半球，说明第二次测量时是当地的秋分日。
[答案]
（1）D
（2）C
—————————————[归纳点拨]——————————————————
（一）太阳直射点位置的判断技巧
1．根据太阳直射点运动规律判断
如图为太阳直射点的回归运动图，牢记此图可有效判定太阳直射点位置，方法如下：
（1）可根据日期大体计算出太阳直射点所在纬度：
由图可知，三个月的时间，太阳直射点大约移动23°26′；平均每月，太阳直射点大约移动8°；每四天，直射点大约移动1°。
（2）可根据对称原则确定太阳直射点的纬度：
关于至日对称的两日期，太阳直射点位于同一纬度；关于分日对称的两日期，太阳直射不同半球的同一纬度。
2．根据极点及其周围的昼夜状况判断
（1）北极点及其周围出现极昼，说明直射点位于北半球；南极点及其周围出现极昼，说明直射点位于南半球。
（2）晨昏线过极点，说明直射点在赤道。
但无法确定太阳直射点的移动方向。
3．侧视图根据晨昏线的倾斜方向判断
如图：
若甲所在为晨线，则左夜右昼，据其走向可知，越往北夜越短，昼越长，则直射点位于北半球。
若甲所在为昏线，则左昼右夜，据其走向可知，越往北昼越短，夜越长，则直射点位于南半球。
（二）太阳直射点位置的应用
太阳直射点的位置不同，全球各地的昼夜长短、日出日落方位不同，我们可以根据太阳直射点的位置，来判断不同半球的昼夜长短和日出日落方位。
直射点位置
昼夜长短
日出方位
日落方位
北半球
北半球昼长夜短南半球昼短夜长
东北（北半球早于6时日出）
西北（北半球晚于18时日落）
赤道
昼夜等长
正东（6时日出）
正西（18时日落）
南半球
北半球昼短夜长南半球昼长夜短
东南（北半球晚于6时日出）
西南（北半球早于18时日落）
需要特别注意的是，直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大（除赤道外），出现极昼极夜的范围越大。
太阳直射的纬线或地区白昼不一定最长，太阳直射北回归线时，北半球各地昼最长（夜最短），南半球则相反；太阳直射南回归线时，南半球各地昼最长（夜最短），北半球正好相反。
—————————————[迁移应用]————————————————
如图为某手机软件的截屏图。
读图并结合所学知识，回答1～2题。
1．此时，太阳直射点位于（ ）
A．北半球，东半球
B．南半球，东半球
C．北半球，西半球
D．南半球，西半球
2．此时，下列地理现象可信的是（ ）
A．赤道附近物体正午影子达到一年中较短时段
B．地球公转速度较快
C．南极地区的极昼范围在扩大
D．北京白昼达到一年中的较长的时段
解析：
1.D 2.B 第1题，图中显示，此时北京时间为9：
00，由此可知120°E地方时为9：
00，太阳直射点地方时为12：
00的经线为165°E，为西半球；图中显示7：
09日出，17：
36日落，该地昼长为10小时27分，即昼短夜长，太阳直射点位于南半球。
综上分析，太阳直射点位于南半球、西半球。
第2题，从图中可以看出，该日北京日出、日落时间分别为7：
09和17：
36，则该地昼长为10小时27分，北半球昼短夜长，为冬季，地球公转速度较快。
由于北京昼较短，太阳直射点距离赤道较远，赤道附近地区正午太阳高度角较小，正午影子较长，由于太阳直射点的移动方向不能确定，南极地区极昼范围的变化无法确定。
（2019·南昌模拟）如图是位于30°N附近的N城全年中Z值变化曲线图（设昼长X小时，夜长Y小时，X－Y＝Z）。
读图回答3～4题。
3．太阳直射赤道的日期是（ ）
A．①②③B．①③⑤
C．②③④D．②④⑤
4．②至③期间，南昌昼夜长短情况是（ ）
A．昼长夜短，昼渐短B．昼长夜短，昼渐长
C．昼短夜长，昼渐短D．昼短夜长，昼渐长
解析：
3.B 4.A 第3题，由材料可知，Z为昼长与夜长之差，太阳直射赤道时，昼夜等长，差值为0，读图可知，①③⑤点上Z值为0，故选B。
第4题，②至③期间，Z值由最大值减为0，说明太阳直射点自北回归线向赤道移动，北半球各地昼长夜短，且昼渐短，故选A。
5．如图中A点位于70°S，AB为晨昏线的一段，此刻，A点恰好发生极夜，此日过后北京的白昼时间逐渐缩短。
读图回答下列问题。
（1）指出AB是晨线还是昏线，并说明理由。
（2）判断太阳直射点的经纬度位置及北京时间。
（3）判断当日北京的日出、日落方位，并说明理由。
解析：
第
（1）题，由图文材料可以判断出，A点位于（70°S,150°W），B点位于（0°，120°E），AB为晨昏线的一段，此时A点恰好发生极夜，说明太阳直射20°N，北半球昼长夜短，说明AB为晨线。
第
（2）题，根据晨线与赤道交点的经线的地方时是6：
00可知，此时120°E的地方时为6：
00，即北京时间为6：
00,150°W经线的地方时为12：
00。
A点（70°S）恰好发生极夜，说明太阳直射点在20°N，因此太阳直射点的经纬度位置是（20°N,1
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