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2019-2020年高中地理 第一單元 從宇宙看地球 第三節(jié) 地球公轉的地理意義教學案 魯教版必修1 一、地球的公轉 1．方向 自西向東。從北極上空看呈逆時針方向，從南極上空看呈順時針方向。 2．軌道 (1)形狀：接近正圓的橢圓軌道。 (2)對地球的影響 3．周期 1恒星年(365日6時9分10秒)。 4．速度 (1)近日點附近：速度較快。 (2)遠日點附近：速度較慢。 5．“斜身”繞轉——黃赤交角 (1)概念：赤道平面與黃道平面的夾角，目前大小為2326′。 (2)影響：形成太陽直射點的回歸運動(如下圖)，周期為365日5時48分46秒(1回歸年)。 [思考啟迪]　北極熊每年能比南極的企鵝多曬幾天太陽，你知道其中的原因嗎？ 提示：這主要是由于地球繞日公轉速度隨日地距離不同而略有變化造成的，在(北半球)夏半年，公轉速度較慢，用時較多；而冬半年公轉速度較快，用時較少。 二、正午太陽高度的變化 1．概念 (1)太陽高度是指太陽光線與地平面之間的夾角。 (2)正午太陽高度是一日之中最大的太陽高度。 2．隨緯度變化 (1)同一時刻：由直射點向南北兩側遞減。 (2)夏(冬)至日：由北(南)回歸線向南北兩側遞減(北半球)。 (3)春秋分：由赤道向南北兩側遞減。 3．隨季節(jié)變化 (1)同一地點：直射點離得越近，正午太陽高度越大。 (2)北回歸線及以北地區(qū)：夏至日最大，冬至日最小。 (3)南回歸線及以南地區(qū)：冬至日最大，夏至日最小。 (4)南、北回歸線之間：當太陽直射該地時，該地正午太陽高度達最大值為90，每年有兩次直射。 ——————— 情景導入先思考 ——————— 材料一　黃赤交角示意圖(圖甲)和太陽直射點的移動示意圖(圖乙)。 材料二　英國古文明研究作家葛瑞姆漢卡克在《上帝的指紋》中寫道：“黃赤交角會發(fā)生周期性的變化，這個周期是41 000年，交角改變在22.1到24.5之間，準確性和可預測性不亞于瑞士鐘表?！边@個周期變化早在1911年巴黎國際天文歷大會上就已經(jīng)公布了。 (1)黃赤交角反映了地球哪兩種運動之間的關系？ 提示：自轉運動和公轉運動。 (2)太陽直射的范圍與黃赤交角有何關系？若黃赤交角變?yōu)?4.5，太陽直射范圍將會如何變化？ 提示：太陽直射的范圍相當于黃赤交角的二倍。在24.5N～24.5S之間移動，太陽直射范圍變大。 ——————— 核心要點掌握好 ——————— 一、黃赤交角的特點 特點 含義 一軸、兩面、三角度 一軸 地軸(自轉軸，與赤道平面垂直) 黃道平面 地球公轉的軌道平面 赤道平面 地球自轉的平面，與地軸垂直 黃赤交角 黃道平面與赤道平面的夾角，目前為2326′ 地軸與黃 道面夾角 與黃赤交角互余，為6634′ 地軸與赤道面夾角 90 三個基本不變、兩個變 三個基 本不變 地球在公轉過程中，地軸的空間指向基本不變，北極始終指向北極星附近 地球運動的方向不變，總是自西向東 黃赤交角的大小基本不變，保持2326′ 兩個變 地球在公轉軌道的不同位置，黃道平面與赤道平面的交線、地軸與太陽光線的相對位置是變化的 二、太陽直射點的回歸運動 由于黃赤交角的存在，引起了太陽直射點在南北回歸線之間的周期性往返運動，其運動周期為365日5時48分46秒，叫做1回歸年。 太陽直射點的位置和季節(jié)移動可用以下圖表來表示： 位置 移動規(guī)律 3月21日至6月22日 北半球 向北移動 6月22日至9月23日 向南移動 9月23日至12月22日 南半球 12月22日至次年3月21日 向北移動 ——————— 方法技巧很重要 ——————— 地球公轉示意圖上四個節(jié)氣的判斷方法 (1)太陽位于地球橢圓公轉軌道的一個焦點上，如右圖所示。此時可直接根據(jù)地球與太陽的距離進行判斷，地球距太陽近(離近日點較近)，對應節(jié)氣應為冬至；C處距太陽遠(離遠日點較近)，對應節(jié)氣應為夏至，再根據(jù)地球公轉方向與節(jié)氣的演變次序判斷出其他位置對應的節(jié)氣。 但此圖中應注意地軸的傾斜方向，可簡單地依據(jù)北極“外傾(即背離太陽)為冬至，內傾(即傾向太陽)為夏至”加以區(qū)分。 (2)太陽位于地球橢圓公轉軌道的中心，如右圖所示。此時則需要根據(jù)A、C兩位置的太陽直射點進行判斷，若圖中未畫出赤道，可先根據(jù)赤道與地軸始終垂直畫出赤道?？梢钥闯龅厍蛟贏位置時，太陽直射赤道以南，北半球為冬季，對應節(jié)氣為冬至；C位置太陽直射赤道以北，北半球為夏季，對應節(jié)氣為夏至；然后再依據(jù)地球公轉方向和節(jié)氣演變次序判斷其他位置對應的節(jié)氣。 ——————— 應用體驗不可少 ——————— 讀地球公轉的二分二至日圖，回答1～2題。 1．圖中字母C所代表的節(jié)氣名稱是(　　) A．春分　　　　　　　　 B．秋分 C．冬至 D．夏至 2．有關我國國慶節(jié)前后太陽直射點和地球公轉速度的敘述，正確的是(　　) A．地球公轉到AB之間，且速度減慢 B．地球公轉到BC之間，太陽直射點在北半球 C．地球公轉到CD之間，且速度逐漸加快 D．地球公轉到DA之間，太陽直射點在南半球 解析：1.D　2.D　第1題，根據(jù)太陽直射點的位置判斷，A、B、C、D依次為北半球冬至日、春分日、夏至日、秋分日。第2題，我國國慶節(jié)(10月1日)地球公轉到秋分到冬至之間，太陽直射南半球，且速度在逐漸加快。 3．讀圖，完成下列問題。 (1)將左圖中的A、B、C、D標在右圖適當?shù)奈恢?，并注出二至日? (2)地球公轉軌道為近似__________的橢圓軌道，地球運行到圖中__________點時，接近遠日點位置，其公轉速度________。 (3)A→B期間太陽直射點在__________半球，并且正在向__________移動，此期間太陽直射點離黑龍江越來越________。 解析：從圖中太陽直射點的回歸運動判斷，A為北半球春分日，B為夏至日，C為秋分日，D為冬至日，A→B期間太陽直射點在北半球，并且正向北移動，此期間太陽直射點離黑龍江越來越近。 答案：(1)畫圖略?！?2)正圓　B　較慢　(3)北　北　近 ——————— 情景導入先思考 ——————— 材料一　近年來，隨著城市建設速度加快，住宅建設用地供應緊張，加之一些城市在對新建住宅樓規(guī)劃審批環(huán)節(jié)中存在漏洞，有些開發(fā)商違規(guī)施工，超規(guī)劃建設，導致新建住宅樓層數(shù)過多，密度過大，影響相鄰建筑的通風、采光，使基于“陽光權”引發(fā)的糾紛日益增多。我國《物權法》規(guī)定：“建造建筑物，不得違反國家有關工程建設標準，妨礙相鄰建筑物的通風、采光和日照?！? 材料二　濟南在二分二至日的正午太陽高度示意圖。 (1)材料一中影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？ 提示：正午太陽高度。 (2)材料二中，①②③分別表示哪一日期的正午太陽高度？其中，決定濟南樓間距大小的是哪一個？這一天，全球正午太陽高度的變化規(guī)律是怎樣的？ 提示：①表示夏至日，②表示春、秋分日，③表示冬至日。其中，③決定濟南樓間距的大小。冬至日，全球正午太陽高度自南回歸線向南北兩側遞減。 (3)從材料二看出，濟南正午太陽高度的變化有何規(guī)律？ 提示：濟南位于北回歸線以北，正午太陽高度夏至日最大，從夏至日到冬至日遞減，冬至日最小。 ——————— 核心要點掌握好 ——————— 一、正午太陽高度的變化規(guī)律 可以結合示意圖來理解正午太陽高度隨緯度、隨季節(jié)的變化規(guī)律(下面所述夏至日、冬至日均為北半球節(jié)氣)： 1．隨緯度變化規(guī)律 2．隨季節(jié)變化規(guī)律 二、正午太陽高度的應用 1．確定地方時 某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。 2．確定房屋的朝向 北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。 3．判斷日影長短及方向 正午太陽高度角越大，日影越短；正午太陽高度角越小，日影越長，且日影方向背向太陽。 4．太陽能熱水器的安裝 太陽能熱水器的集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調整角度，集熱板與地面之間的夾角應等于當天正午太陽高度的余角，如下圖所示， α＋H＝90時效果最佳。 在集熱板(真空管)的傾角α與正午太陽高度H互余的情況下，太陽能熱水器的熱能利用率最高。為了更有效地利用太陽能，從理論上講集熱板的傾角α應隨季節(jié)的變化進行調節(jié)。 5．與房間采光的關系 一般情況下，正午太陽高度越大，照射到房間里的面積越小，即夏季照射面積小，冬季照射面積大。北回歸線以北的地區(qū)，太陽光線正午從南窗射入；南回歸線以南的地區(qū)，太陽光線正午從北窗射入。 6．計算樓間距 為了使樓房底層獲得充足的太陽光照，一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓間距較小，緯度較高的地區(qū)，樓間距較大。計算樓間距的關鍵是求出當?shù)囟寥盏恼缣柛叨?。北回歸線以北地區(qū)建房時，為保證一樓全年均有陽光照到，兩樓之間的最短距離與樓高的關系應滿足L≥hcot H。(h為樓高，H為冬至日當?shù)卣缣柛叨?。(如圖所示) ——————— 方法技巧很重要 ——————— 正午太陽高度(H)的計算方法 公式：H＝90－兩點緯度差 “兩點”指觀測點、太陽直射點。若兩點同在北(南)半球，兩點緯度差為大數(shù)減去小數(shù)；若兩點分屬于南北不同半球，兩點緯度差為兩點的緯度之和。 如下圖所示： 當太陽直射B點(10N)時，A點(30N)正午太陽高度是：HA＝90－(A－B)＝90－(30－10)＝70 當太陽直射B點(10N)時，C點(2326′S)正午太陽高度是：HC＝90－(B＋C)＝90－(10＋2326′)＝5634′ 將公式“H＝90－兩點緯度差”移項后為90－H＝兩點緯度差，即：直射點與觀測點的正午太陽高度差，等于兩點的緯度差。 ——————— 應用體驗不可少 ——————— 上海市(約31N)業(yè)主李某發(fā)現(xiàn)所購商品房居室里日照時間極短且達不到滿窗而向法院起訴退房，法院依據(jù)《上海市城市規(guī)劃管理技術規(guī)定》中“受遮擋的居住建筑的居室，______日滿窗日照的有效時間不少于連續(xù)1小時”的有關規(guī)定，責成房產(chǎn)公司退還其各類費用。據(jù)此回答1～2題。 1．材料“________日滿窗日照的有效時間不少于連續(xù)1小時”的指標，你認為以哪一日來確定較為合理？(　　) A．春分　　　　　　　　 B．夏至 C．秋分 D．冬至 2．為了達到上述要求，房產(chǎn)公司在建樓時，應使南北樓房有一定距離。理論上，樓高相同的情況下，北京的樓房間距比上海應寬些，原因是(　　) A．北京比上海地形復雜 B．北京比上海正午太陽高度小 C．北京比上海年太陽輻射總量少 D．北京比上海天氣干燥 解析：1.D　2.B　第1題，上海市位于約31N附近，處在北回歸線以北，全年陽光不能直射；居住建筑的居室受陽光遮擋的時間與太陽高度有密切關系，太陽高度越小，受遮擋的時間越長；冬至日時，北回歸線以北的地方太陽高度最小。第2題，北京的地理緯度比上海的高，太陽高度終年比上海低，所以，房產(chǎn)公司在建樓時，應使南北樓房有一定距離，理論上，樓高相同的情況下，樓房間距北京比上海應寬些。 1．讀黃赤交角示意圖，圖中序號表示黃赤交角的是(　　) A．①　　　　　　　　　 B．② C．③ D．④ 解析：選A　黃赤交角為地球公轉軌道面與赤道面之間的夾角，從圖中可看出為①。 圖1為某日太陽照射地球示意圖，圖2為地球公轉軌道示意圖。讀圖完成2～3題。 2．圖1中，此日正午太陽高度最大的是(　　) A．a(chǎn) B．b C．c D．d 3．圖2中與圖1日期最接近的公轉位置是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 解析：2.A　3.B　第2題，圖1中太陽直射北回歸線，a處于北回歸線上，正午太陽高度達90。第3題，由圖2中地軸的傾斜方向可知，乙處位置符合。 4．讀某地正午太陽高度年變化折線圖，根據(jù)該地正午太陽高度年變化規(guī)律，判斷該地點可能位于(　　) A．2326′N～90N B．2326′S～90S C．0～2326′N之間 D．0～2326′S之間 解析：選D　該地12月22日前后有兩次正午太陽高度達到90，說明有兩次太陽直射。根據(jù)正午太陽高度變化規(guī)律可以判定該地位于赤道至南回歸線之間。 5．為了保證一定時間的光照，須根據(jù)日照情況合理配置樓房之間的間距。在下列城市中，理論上樓間距要求最遠的城市是(　　) A．石家莊 B．哈爾濱 C．邯鄲 D．廣州 解析：選B　緯度越高，正午太陽高度越小，前樓的影子越長，要求樓間距越大，故選哈爾濱。 6．讀地球公轉線速度變化圖，當?shù)厍蚬D線速度為M時杭州四季花事正確的是(　　) A．桃花鬧枝 B．荷花盛開 C．桂花溢香 D．臘梅傲霜 解析：選D　M為最快速度，位于近日點，時間是1月初，杭州為冬季，正值臘梅怒放。 讀二十四節(jié)氣分布圖(甲)及北半球晨昏線與緯線的切點變化示意圖(乙)，回答7～8題。 7．下列節(jié)氣中，晝長最接近的一組是(　　) A．立春　谷雨 B．芒種　白露 C．小雪　大寒 D．寒露　清明 8．下列關于圖乙中四點日期的判斷，最有可能的是(　　) A．①表示大雪 B．②表示谷雨 C．③表示秋分 D．④表示芒種 解析：7.C　8.D　第7題，太陽直射點在南北回歸線之間來回移動，對于北半球某點，從夏至到冬至，晝長從最長變化到最短，距離夏至或冬至等長時間的日期晝長最接近；由圖甲可知，小雪、大寒這一組符合條件。第8題，圖乙為北半球晨昏線與緯線的切點變化示意圖，太陽直射點的緯度與圖乙中點的緯度是互余的關系，可以推出③為夏至或冬至，②為立夏或立冬，①為小寒或小暑，④為大雪或芒種。 我國某校地理興趣小組的同學，把世界上四地年內正午太陽高度變化及方向繪成簡圖。讀圖回答9～10題。 9．可能反映該學校所在地正午太陽高度年變化及方向的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 10．當②地正午太陽高度達到最大值時(　　) A．地球公轉的速度較慢 B．其他三地正午太陽所在方向不同 C．該學校所在地天氣炎熱 D．太陽在地球上的直射點將北返 解析：9.C　10.D　第9題，我國位于北半球，正午太陽或者常年在正南方，或者絕大部分在正南方(赤道與北回歸線之間地區(qū))。從圖中來看，①地位于赤道，②地位于南回歸線，④地位于北極圈，③地符合要求。第10題，②地正午太陽高度達到最大值時即直射南回歸線，據(jù)此可判斷正確答案為D。 一、選擇題 讀圖，回答1～2題。 1．太陽直射點位于圖中P點時，北半球的節(jié)氣應是(　　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 2．若圖中②角比現(xiàn)在增大2，則(　　) A．黃赤交角變?yōu)?526′ B．太陽直射的范圍將縮小4個緯度 C．回歸線的度數(shù)將變?yōu)?426′ D．地球上出現(xiàn)極晝極夜的范圍將擴大兩個緯度 解析：1.B　2.B　第1題，圖中P點位于北回歸線，太陽直射北回歸線，北半球的節(jié)氣為夏至。第2題，圖中②角為地軸與黃道平面的夾角，如果②角增大2，則黃赤交角就減小2，將變?yōu)?126′，那么太陽直射點就在南北緯2126′之間運動，直射的范圍將縮小4個緯度；地球上出現(xiàn)極晝極夜的地區(qū)變?yōu)槟媳本?834′～90，范圍縮小了4個緯度。因此選B。 某日某時，家住淮北的王女士駕車途經(jīng)市內某東西向道路和南北向道路的交叉口處。在等待直行綠燈時，王女士發(fā)現(xiàn)路口中間雕像的日影正好投向右轉道路的中央位置(如圖所示)。據(jù)此回答3～4題。 3．此時王女士的車頭應朝向(　　) A．東 B．南 C．西 D．北 4．若兩小時后王女士按原路返回，再次經(jīng)過該十字路口，可能會發(fā)現(xiàn)(　　) A．雕像的影子變短了 B．雕像的影子向西轉過了大約30 C．太陽位于地平線附近 D．所駕汽車的影子朝向其左前方 解析：3.C　4.D　第3題，讀圖，根據(jù)影長，此時影長與雕像高度相當，所以不可能是早晨或黃昏時間，只能是正午時間。淮北正午日影朝北，該方向是此時王女士的車頭的右轉方向。所以王女士車頭應朝向西，C對。第4題，一天中，正午太陽高度角最大，兩小時后王女士按原路返回，再次經(jīng)過該十字路口，太陽高度角已經(jīng)減小，可能會發(fā)現(xiàn)雕像的影子變長了，A錯。此時太陽向西南天空移動，雕像的影子朝東北方向移動，向東轉過了大約30，B錯。太陽位于西南天空，離地平線較高， C錯。原路返回時，車頭朝向東，影子朝向東北方向，所駕汽車的影子朝向王女士左前方，D對。 我國民間從冬至算起，每9天為一個階段，稱為“冬九九”，并有“數(shù)九歌”，如“一九二九不出手，三九四九冰上走，五九六九看楊柳，七九河開、八九雁來，九九加一九，耕牛遍地走?！睋?jù)此完成5～6題。 5．數(shù)九期間，下列說法正確的是(　　) A．地球公轉速度變快 B．北京正午陽光照射到室內的面積較小 C．武漢正午太陽高度逐漸變大 D．太陽直射點北移至北半球 6．從數(shù)九歌謠可以推斷出，其流傳地區(qū)可能位于我國的(　　) A．西南 B．西北 C．華南 D．華北 解析：5.C　6.D　第5題，冬至日時在12月22日前后，1月初地球公轉速度最快，所以數(shù)九期間地球公轉速度先變快后變慢；冬至日時太陽直射南回歸線，此后太陽直射點向北移動，太陽直射點與武漢的緯度差越來越小，武漢正午太陽高度逐漸變大；數(shù)九期間太陽直射點始終位于南半球。故選C。第6題，數(shù)九歌中“三九四九冰上走”可知，該地區(qū)應該有結冰期，西南、華南位于秦嶺—淮河一線以南，沒有結冰期，所以可以排除選項；由題中“五九、六九看楊柳”可知該地的代表性植被為溫帶落葉闊葉林；“九九加一九，耕牛遍地走”可知，在3月份該地已經(jīng)開始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，西北緯度較高，而且典型植被以荒漠為主。故選D。 洛陽(35N,112E)一學生對太陽能熱水器進行了改造(如圖)，將熱水器的支架改造為活動式。據(jù)此回答7～8題。 7．9月23日，為了使熱水器有最好的效果，應調節(jié)支架使熱水器吸熱面與地面的夾角α為(　　) A．25 B．35 C．65 D．55 8．下列地區(qū)中，使用太陽能熱水器效果最好的是(　　) A．?？? B．重慶 C．拉薩 D．吐魯番 解析：7.B　8.C　第7題，當太陽光線與熱水器的吸熱面垂直時，熱水器對太陽能的利用率最高。要想使太陽光線與熱水器的吸熱面垂直，太陽能熱水器的吸熱面傾角與當?shù)氐恼缣柛叨葢撌腔ビ嗟年P系。9月23日是北半球的秋分日，太陽直射在赤道上，根據(jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律(或“某地正午太陽高度H＝90－|φ－δ|”的公式)，可以計算出洛陽(35N，112E)在9月23日的正午太陽高度為55，此時太陽能熱水器的最佳傾角就應該是90－55＝35。第8題，青藏高原因地勢高，緯度低，晴天多，大氣稀薄，太陽輻射十分強烈，是我國太陽能資源最豐富的地方，在海口、重慶、拉薩和吐魯番四地中，拉薩位于青藏高原上，素有“日光城”之 稱，是四地中使用太陽能熱水器效果最好的地方。 二、綜合題 9．讀下圖，完成下列問題。 (1)在甲圖中畫出晨昏線，并用陰影標出夜半球。 (2)甲圖是________(日期)前后的地球光照圖，北半球的節(jié)氣是________，對應在乙圖中的位置應該是①②③④中的________。 (3)此時A地的太陽高度為________。此日A地的正午太陽高度為________。B、C、D各地按正午太陽高度由大到小排列依次為________。 (4)在圖中________點附近時，地球公轉的角速度和線速度較快，在圖中________點附近時，地球公轉的角速度和線速度較慢。 (5)從春分日到秋分日，圖甲中E地某中學正午旗桿影子長度變化情況是______________ ________________________________，對應的正午太陽高度變化是___________________。 解析：第(1)題，晨昏線應與太陽光線垂直，并且平分赤道。第(2)題，由甲圖判斷為冬至日，對應乙圖中④位置，④為冬至日，①為春分日，②為夏至日，③為秋分日。第(3)題，甲圖中的A點位于赤道與晨昏線的交點上，此時的太陽高度為0，正午時A地的太陽高度應為90－(2326′－0)＝6634′。此日為冬至日，太陽直射南回歸線，從南回歸線向南北兩側遞減，故D＞B＞C。第(4)題，在④點(冬至日)附近接近近日點，公轉速度較快，在②點(夏至日)接近遠日點，公轉速度較慢。第(5)題，影子長度與正午太陽高度呈反比關系。 答案：(1)略。 (2)12月22日　冬至日?、堋? (3)0　6634′　D＞B＞C　 (4)④?、? (5)先逐日變短，夏至日后逐日增長　先逐日變大，夏至日后逐日變小 第2課時　晝夜長短的變化與地球上的四季和五帶 一、晝夜長短的變化 1．晝夜長短的產(chǎn)生 (1)晝弧與夜?。簳兓∈蔷暰€圈位于晝半球的部分，夜弧是位于夜半球的部分。 (2)晝弧、夜弧與晝夜長短的關系： ①晝弧長于夜弧，則晝長夜短(日出早于6：00，如圖甲中南半球、圖丙中北半球各地)。 ②夜弧長于晝弧，則夜長晝短(日出晚于6：00，如圖甲中北半球、圖丙中南半球各地)。 ③晝弧等于夜弧，則晝夜等長(日出6：00，如圖乙中全球各地)。 2．晝夜長短的變化情況 (1)春分→秋分(如圖丙)：北半球晝長夜短。緯度越高，晝越長。極點附近，出現(xiàn)極晝。夏至日，北半球各緯度晝最長；北極圈內，出現(xiàn)極晝，南半球相反。 (2)秋分→次年春分(如圖甲)：北半球晝短夜長。緯度越高，夜越長。冬至日，北半球各緯度夜最長；北極圈內，出現(xiàn)極夜，南半球相反。 (3)春、秋分(如圖乙)：全球晝夜等長。 [溫馨提示] (1)同緯度晝長相等。 (2)對稱緯度上晝長和夜長交叉相等。 (3)緯度越高，晝夜長短變化幅度越大。 (4)在南極和北極，大約半年極晝，半年極夜。 二、四季的更替和五帶的劃分 1．四季的更替 (1)產(chǎn)生原因：一年中地球上各地晝夜長短和正午太陽高度隨時間變化，導致到達地面的太陽輻射能不同。 (2)季節(jié)變化的緯度差異： ①全年皆夏，季節(jié)更替不明顯的是赤道地區(qū)。 ②全年皆冬，季節(jié)更替也不明顯的是高緯度地區(qū)。 ③四季更替最明顯的是中緯度地區(qū)。 (3)四季的劃分： ①我國傳統(tǒng)四季：以立春、立夏、立秋、立冬作為四季的開始。 ②歐美傳統(tǒng)四季：以春分、夏至、秋分、冬至作為四季的開始。 ③北溫帶氣候四季：春季，3、4、5月；夏季，6、7、8月；秋季，9、10、11月；冬季，12、1、2月。 2．五帶的劃分 ——————— 情景導入先思考 ——————— 下面兩幅表格為某縣一中學生作息時間表(節(jié)選)，思考下列問題。 某縣一中學生作息時間表(夏季) 時間 內容 備注 7：20～7：40 起床 7：40～8：00 早操 某縣一中學生作息時間表(冬季) 時間 內容 備注 7：40～8：00 起床 8：00～8：20 早操 (1)夏季作息時間為什么比冬季作息時間提前？ 提示：夏季白晝時間長，冬季白晝時間短。 (2)九月份新學期開始至國慶節(jié)期間，白天和黑夜分別有什么變化？ 提示：白天越來越短，黑夜越來越長。 ——————— 核心要點掌握好 ——————— 一、晝夜長短的季節(jié)變化 二、晝夜長短的緯度變化 ——————— 方法技巧很重要 ——————— 晝夜長短的計算方法 (1)根據(jù)晝弧或夜弧的長度進行計算：晝(夜)長時數(shù)＝晝(夜)弧度數(shù)/15。 (2)根據(jù)日出或日落時間進行計算： ①晝長時數(shù)＝(12－日出時間)2＝(日落時間－12)2 ②夜長時數(shù)＝(日出時間－0)2＝(24－日落時間)2 (3)根據(jù)分布特點進行計算： 同緯度各地的晝長相等，夜長相等。南北半球緯度數(shù)相同的地區(qū)晝夜長短對稱分布，即北半球各地的晝長(夜長)與南半球同緯度地區(qū)的夜長(晝長)相等。 (4)極晝區(qū)、極夜區(qū)的晝長分別是24小時和0小時。赤道地區(qū)的晝長永遠是12小時。 ——————— 應用體驗不可少 ——————— 1．在下列城市中，晝夜長短變化幅度最大的是(　　) A．廣州　 　B．哈爾濱　 　C．北京　 　D．上海 解析：選B　在地球公轉的過程中，一般來說：緯度越高，晝夜長短的變化幅度越大；緯度越低，晝夜長短的變化幅度越小。在選項中的幾個城市中，我們知道哈爾濱是緯度最高的城市，因此其晝夜長短變化幅度最大，故本題選B。 下表為三地連續(xù)兩日日出與日落時刻(北京時間)，據(jù)此回答2～4題。 　　時間 地點　　 當日 次日 日出 日落 日出 日落 ① 9：00 23：00 8：58 23：02 ② 7：19 18：41 7：20 18：40 ③ 5：40 18：48 5：39 18：49 2．三地按緯度由高到低排列正確的是(　　) A．①②③ B．①③② C．②①③ D．③②① 3．若③地為北京，則此時(　　) A．太陽直射點位于南半球且向北移 B．地球公轉速度逐漸加快 C．北極圈內極晝的范圍逐漸擴大 D．各地晝夜長短相差最小 4．我市某學校地理興趣小組的同學們觀察并記錄了11月份的日出、日落情況，下列記錄正確的是(　　) A．日出時間逐漸提前，日落時間逐漸推后 B．日出、日落時間都逐漸推后 C．日出時間逐漸推后，日落時間逐漸提前 D．日出、日落時間都逐漸提前 解析：2.B　3.C　4.C　從表中數(shù)據(jù)可以看出，①地晝長大于12小時，且晝逐漸變長(當日14小時，次日14小時04分)；②地晝長小于12小時，且晝逐漸變短(當日11小時22分，次日11小時20分)；③地晝長大于12小時，且晝逐漸變長(當日13小時08分，次日13小時10分)。第2題，①③兩地均晝長夜短，所以在太陽直射的半球，且緯度①高于③(緯度越高，晝越長)，②與①③雖不在同一個半球，但是晝長最接近12小時，所以緯度最低，因此三地緯度由高到低為①③②。第3題，③地晝長夜短，且晝逐漸變長，如果③地為北京，則太陽直射北半球，直射點繼續(xù)向北移動。地球越來越接近遠日點，公轉速度逐漸變慢；北極圈內極晝范圍逐漸擴大；除赤道地區(qū)外，全球各地晝夜長短相差逐漸變大。第4題，11月份北半球晝短夜長，且晝越來越短，夜越來越長，所以日出時間會逐漸推后，日落時間逐漸提前。 ——————— 情景導入先思考 ——————— “天地有大美而不言，四時有明法而不儀，萬物有成理而不說?！碧斓氐拇竺?、四時的序列、萬物的榮枯，都是自然的偉力所致，非人為所能改變。西方人只有春夏秋冬，中國人卻通過觀天發(fā)明了二十四節(jié)氣，從驚蟄到芒種，從霜降到大雪，24個如詩如畫的名字串起了我們與眾不同的四季。——《中華遺產(chǎn)》xx年第12期。 四季的成因是什么？我國與眾不同的四季是如何劃分的？ 提示：四季的形成與正午太陽高度和晝夜長短的變化有關。我國的四季與歐美四季的劃分有明顯不同，是以二十四節(jié)氣為基礎劃分的。 ——————— 核心要點掌握好 ——————— 一、季節(jié)變化的緯度差異 二、不同的四季劃分方法 ——————— 應用體驗不可少 ——————— 青島地處約36N，四季分明。讀四季更替成因示意圖，回答1～2題。 1．關于圖中甲、乙含義的判斷，正確的是(　　) A．甲表示正午太陽高度的季節(jié)變化 B．甲表示晝夜長短的季節(jié)變化 C．乙表示晝夜長短的季節(jié)變化 D．乙表示太陽直射點的回歸運動 2．青島四季分明的原因是(　　) ①地處中緯度　②正午太陽高度終年不變?、蹠円归L短季節(jié)變化較大?、軙冮L和正午太陽高度同時達到最大值或最小值 A．①②④　　　　　　 B．①②③ C．②③④ D．①③④ 解析：1.C　2.D　第1題，圖中表示地球公轉的地理意義，因黃赤交角的存在，地球在公轉過程中產(chǎn)生了太陽直射點的回歸運動，而直射點的季節(jié)移動導致各地正午太陽高度和晝夜長短的變化，因此各地出現(xiàn)季節(jié)變化。第2題，中緯度地區(qū)因晝夜長短與正午太陽高度一年中變化大，且兩者數(shù)值變化一致，因此四季分明。 晝夜長短變化圖 [經(jīng)典母圖] 二分二至日晝夜長短分布示意圖 [判讀技巧] 1．首先，根據(jù)圖例明確，陰影代表黑夜，空白代表白晝，同一緯度晝夜的長短與晝弧、夜弧的長短一致。 2．其次，在同一個節(jié)氣根據(jù)晝弧長短明確全球晝夜長短的分布規(guī)律。 3．最后，綜合三幅圖的情況明確同一緯度的地區(qū)晝夜隨時間變化的規(guī)律。 [常見變式圖] 1．日照圖 在光照圖上，一般都依據(jù)晝弧、夜弧來比較、計算晝夜長短： (1)晝長：在緯線圈上，從日出點向東到日落點為晝弧(由晝弧長度占緯線圈的比例可確定晝長)。 (2)夜長：在緯線圈上，從日出點向西到日落點為夜弧(由夜弧長度占緯線圈的比例可確定夜長)。 (3)規(guī)律：同緯線日出日落地方時相同，晝長時間相同；赤道上日出時間均為6時，日落時間均為18時，晝長均為12小時；南北半球對應的緯度線，北緯(如40N)的晝長等于南緯(如40S)的夜長。 2．平面圖 A為北極圈以北地區(qū)，B為赤道，C為南半球中緯度，D為北半球中緯度(C、D緯度數(shù)相同)。 [演練沖關] 下圖中陰影部分表示黑夜。讀圖，回答1～2題。 1．圖中所示季節(jié)相同的是(　　) A．甲、乙　　　　　　　　 B．甲、丁 C．乙、丁 D．丙、丁 2．四幅圖中，北京晝長與夜長差值最小的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 解析：1.C　2.C　第1題，甲圖的南極圈及其以南發(fā)生了極晝，為冬至日；乙圖的北極點附近發(fā)生了極晝，為北半球的夏半年；丙圖的晨昏線過極點，為春秋分日；丁圖的赤道以北晝長夜短，為北半球的夏半年；顯然乙和丁的季節(jié)相同。第2題，丙圖表示的是春秋分日，全球晝夜平分。 讀圖，回答3～4題。 3．圖中C點的晝長為(　　) A．24小時 B．12小時 C．20小時 D．10小時 4．圖中所示日期，下列各地白晝最長的是(　　) A．太原　　　B．長春　　　C．南昌　　　D．昆明 解析：3.C　4.B　第3題，從圖中的信息可知，圖中C點所在的緯線上晝弧與夜弧的比例是5∶1，晝夜之和是24小時，所以其晝長約是20小時。第4題，圖中所示日期為夏至日，夏至日時，太陽直射北回歸線，北回歸線及其以北地區(qū)白晝時間達到一年中最大值，且位置越往北，白晝時間越長。 讀地球公轉示意圖，回答1～2題。 1．圖中標明的四點中，公轉速度最慢的是(　　) A．a(chǎn)　　　　　　　　　　 B．b C．c D．d 2．當?shù)厍蛱幱赼、b之間時，下列有關全球晝夜變化情況的敘述正確的是(　　) A．北半球白晝變長，且晝長于夜 B．北半球黑夜變長，且晝短于夜 C．南半球白晝變長，但晝短于夜 D．南半球黑夜變長，但晝長于夜 解析：1.A　2.C　第1題，圖中地球自轉的方向為順時針，說明地球公轉示意圖是南極俯視圖，公轉方向為順時針，根據(jù)地軸傾斜方向和太陽光照射情況，可以判斷a點為夏至日，c點為冬至日，b點為秋分日，d點為春分日。公轉速度最慢時為七月初，夏至日(a點)時最接近。第2題，地球公轉處于a、b之間時即北半球由夏至日向秋分日轉變，北半球白晝變短，南半球白晝變長，但晝短于夜。 3．下面四幅圖中，表示南半球夏至日的是(　　) 解析：選C　以北極為中心地球是逆時針方向自西向東轉，以南極為中心地球是順時針方向自西向東轉；圖示A是南極極夜期，南半球的冬至日；圖B是北極極晝期，南半球的冬至日；圖C是南極極晝期，南半球夏至日；圖D是北極晝夜平分圖，是南半球的春秋分日。選C正確。 下表中所列的是12月22日的甲、乙、丙、丁四地白晝時間，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答4～5題。 甲地 乙地 丙地 丁地 白晝時間 5小時 30分 9小時 09分 11小時 25分 13小時 56分 4．四地中屬于南半球的是(　　) A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 5．四地最可能位于熱帶的是(　　) A．甲地 B．乙地 C．丙地 D．丁地 解析：4.D　5.C　第4題，12月22日，太陽直射南回歸線，南半球晝長夜短。第5題，在12月22日，如果晝長接近12小時，說明該地接近赤道，緯度較低，可能位于熱帶。 6．地球上四季更替的根本原因是(　　) A．各地晝夜長短的季節(jié)變化 B．各地正午太陽高度的季節(jié)變化 C．太陽直射點的季節(jié)移動 D．黃赤交角的存在 解析：選D　由于地球公轉運動時，其赤道平面和公轉軌道面保持2326′的交角(黃赤交角)，使得太陽在地球表面的直射點發(fā)生季節(jié)移動，從而導致各地晝夜長短的季節(jié)變化和各地正午太陽高度的季節(jié)變化，形成四季的更替。 7．極晝現(xiàn)象從北極點擴大到北極圈的時期是(　　) A．春分至夏至 B．夏至到秋分 C．秋分至冬至 D．冬至到春分 解析：選A　地球在公轉時，由于黃赤交角和地軸空間指向不變，使得一年內太陽光線的直射點有規(guī)律地在南北回歸線之間移動。春分至夏至，極晝現(xiàn)象從北極點擴大到北極圈；夏至到秋分，極晝現(xiàn)象從北極圈縮小到北極點；秋分到冬至，極夜現(xiàn)象從北極點擴大到北極圈；冬至到春分，極夜現(xiàn)象從北極圈縮小到北極點，故本題選A。 右圖為地球公轉示意圖，①、②、③、④將地球公轉軌道均分成四等份，P位置離太陽最近。讀圖回答8～9題。 8．地球在公轉軌道上運行所用時間最少的一段是(　　) A．①—② B．②—③ C．③—④ D．④—① 9．地球自P位置繼續(xù)公轉6個月后，晝夜狀況(陰影表示黑夜，箭頭表示自轉方向)最接近下圖中的(　　) 解析：8.D　9.A　第8題，①、②、③、④將地球公轉軌道均分成四等份，根據(jù)圖中太陽的位置可以判斷，在④—①段地球經(jīng)過近日點，速度快，所以用時最少。第9題，自P位置繼續(xù)公轉6個月后，地球位于遠日點附近，北極附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，所以晝夜狀況和A圖最接近。B、D圖為冬至前后，C圖晝夜平分，為春秋分前后。 10．下列各種現(xiàn)象，不可能發(fā)生在北半球冬季的是(　　) A．晨昏線與經(jīng)線圈的夾角以及地球公轉的速度都在逐漸增大 B．北半球緯度越高的地區(qū)白晝越短 C．南半球某地白晝變化為短→長→短 D．南北半球緯度相同地點的正午太陽高度相等 解析：選D　南北半球緯度相等的地點，只有太陽直射赤道時，即春、秋分時，它們的正午太陽高度才相等。 一、選擇題 托勒密大約于公元90年出生，是古希臘天文學家、地理學家和光學家。下圖是他描述的成角日晷儀，它被用來測量太陽每天的正午太陽高度。據(jù)此完成1～2題。 1．根據(jù)圖中信息確定當時黃赤交角大約為(　　) A．2411′ B．2251′ C．2326′ D．2351′ 2．當日晷儀指針如α所示，下列說法正確的是(　　) A．北京晝長越來越短 B．南極點附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象 C．北極點附近出現(xiàn)極晝現(xiàn)象 D．中國東北冰天雪地 解析：1.D　2.C　第1題，圖中冬至日、夏至日正午太陽高度差約4742′，因此當時確定的黃赤交角約為2351′。第2題，當日晷儀指針如α所示時，太陽直射點位于赤道與北回歸線之間，可能往南運動，也可能向北運動；北京晝長可能變短，也可能越來越長；南極點附近出現(xiàn)極夜現(xiàn)象；中國東北地區(qū)為夏半年，不會出現(xiàn)冰天雪地的現(xiàn)象。 小明和小亮同一天出生在我國兩個不同城市，表中是他們生日那天出生地的日出日落時刻(北京時間)。據(jù)此回答3～4題。 小明 小亮 日出 7：40 8：07 日落 16：52 15：37 3.他們的生日最有可能是(　　) A．春分日 B．冬至日 C．秋分日 D．夏至日 4．小明的出生地位于小亮出生地的(　　) A．東南方向 B．西南方向 C．東北方向 D．西北方向 解析：3.B　4.B　第3題，小明和小亮出生時，兩城市的晝長都小于12小時，所以可能為冬至日。第4題，小明所在城市的晝長大于小亮所在城市的晝長，又因為出生季節(jié)為冬季，所以小明所在城市較靠南；根據(jù)小明出生時該日的日出日落時刻可求得，該日晝長為9小時12分鐘(晝長＝日落時刻－日出時刻)，則該地日出時的地方時(日出時的地方時＝12－晝長的一半)為7：24，而此時北京時間(120E的地方時)為7：40，相差16分鐘，經(jīng)度相差4，根據(jù)東早西晚的原則可知小明所在城市的經(jīng)度為116E，同理可以求出小亮所在城市的經(jīng)度為122E，所以小明的出生地位于小亮出生地的西南方向。 下圖為6月22日四地日出時刻與正午太陽高度示意圖。讀圖回答5～6題。 5．據(jù)圖1判斷，四地中晝夜長短變化幅度最大的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 6．圖2為某地二至日影子的日變化示意圖，最有可能對應圖1中的點是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 解析：5.C　6.B　第5題，根據(jù)晝夜長短的相關知識可知，當某地晝夜平分時，6時日出，日出時間越早(或越遲)，則該地的晝就越長(或越短)。圖1中③地0時日出，晝長達24小時，晝夜之差達24小時。第6題，圖2中物體的影子在二至日時長度相等但方向相反，說明該地距南、北回歸線的距離相等，即該地位于赤道上。 讀黃道平面與赤道平面的交角圖，回答7～8題。 7．下列敘述正確的是(　　) A．目前的黃赤交角是6634′ B．圖中角α是黃赤交角 C．地軸與黃道平面的交角就是黃赤交角 D．黃赤交角度數(shù)即是南北回歸線的度數(shù) 8．為了研究黃赤交角對地球自然環(huán)境的影響，假設黃赤交角變?yōu)?，不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．太陽終年直射赤道 B．全球全年無四季變化 C．地球上熱量分配將會均勻 D．全球全年都是晝夜平分 解析：7.D　8.C　第7題，黃赤交角為黃道面與赤道面的交角，也即回歸線的度數(shù)，圖中β為黃赤交角，目前度數(shù)為2326′。第8題，黃赤交角變?yōu)?后，太陽一直直射赤道，全球將沒有了四季變化，并且全球全年晝夜都是平分的，但由于地球是個球體，各地的太陽高度還會有很大差異，各緯度的熱量分配不均仍將存在。 二、綜合題 9．讀圖，回答下列問題。 (1)這一天北半球的節(jié)氣為________。 (2)此圖中太陽直射點的坐標是________。 (3)圖中AB是________(晨、昏)線。 (4)圖中E地的晝長為________小時，F(xiàn)地的晝長為________小時，地方時________時日落。 (5)這一天，發(fā)生極夜現(xiàn)象的范圍是________，正午太陽高度達到一年中最大值的地區(qū)是________。 (6)A、B、C、D、E、F中位于熱帶的是________，季節(jié)變化明顯的是________。 解析：第(1)題，北極圈內出現(xiàn)極晝，說明為北半球夏至日。第(2)題，根據(jù)第(1)題判斷得出太陽直射緯度為2326′N，直射經(jīng)線為晝半球的中央經(jīng)線，也就是0經(jīng)線。第(3)題，順著地球自轉方向從白天進入黑夜的晨昏線應該為昏線。第(4)題，E點位于赤道上，晝夜平分，故晝長為12小時；F點所在緯線，從圖中可看出其晝弧占302＝60，因此白晝應為6015/小時＝4小時，日落地方時應為12＋2＝14時。第(5)題，此日發(fā)生極夜現(xiàn)象的為南極圈及其以南地區(qū)，也就是6634′S～90S；太陽直射在北回歸線上時，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達全年最大值。第(6)題，熱帶范圍在南北回歸線之間，圖中D、E符合；溫帶地區(qū)季節(jié)變化明顯，C在北溫帶，F(xiàn)在南溫帶。 答案：(1)夏至日　(2)(2326′N,0)　(3)昏　(4)12　4 14　(5)6634′S～90S(或整個南極圈及其以南地區(qū))　北回歸線及其以北地區(qū)　(6)D、E　C、F