专题06地球公转的地理意义（精品讲义）-备战2023地理一轮复习全考点精讲练（浙江专用）（解析版）

专题06　地球公转的地理意义 一、课程标准深解读 【课程标准】 结合实例说明地球运动的地理意义。 【核心素养】 人地协调观：联系二十四节气、日晷等中华传统文化，分析地理环境对人类活动的影响。 区域认知：对比不同地区的正午太阳高度和昼夜长短的异同。 综合思维：从时空综合的角度分析地球公转运动的季节变化、昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。 地理实践力：运用地球公转的原理和规律分析太阳能安装、楼间距、影子变化及日出日落方位等生活实例。 二、必备知识当堂清 考点1. 地球公转的基本特征 1.地球公转的概念：地球绕太阳运行。 2. 地球公转轨道：近似正圆的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 ３.地球公转方向：自西向东。 ４. 地球公转周期：365 日 6 时 9 分 10 秒，即一个恒星年。 ５.地球公转速度： （１）平均角速度＝３６００/365天6时９分10秒≈59′/天。　 （２）平均线速度约为 30 千米 / 秒 考点2. 黄赤交角 1.黄赤交角：地球公转轨道面叫作黄道面，过地心并与地轴垂直的平面称为赤道面。黄道面与赤道面之间的夹角叫作黄赤交角。目前的黄赤交角约 23.5°，地轴与黄道面之间的夹角约 66.5°。 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。 3.太阳直射点的回归运动： （１） 太阳直射点的移动： （２） 周期：365 日 5 时 48 分46 秒，叫作一个回归年。 考点2. 地球公转的地理意义 1.正午太阳高度的变化： （1）太阳高度角：太阳光线与地平面之间的夹角（即太阳在当地的仰角），叫作太阳高度角，简称太阳高度。 特点：在太阳直射点上，太阳高度为90°；在晨昏线（圈）上，太阳高度为0°。一天中太阳高度最大值出现在正午。 （2）正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。 （3）正午太阳高度的纬度变化： ①同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。 ②同一纬线上正午太阳高度相同。 ③与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。 （4）正午太阳高度的季节变化： 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 无 2.昼夜长短的变化： （1）昼弧与夜弧：地球上的纬线一般被晨昏线分成两个部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。 一个地方的昼夜长短，与它所在纬线昼弧与夜弧的长度有关。地球自转一周，如果所经历的昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之，则昼短夜长。赤道与晨昏线（圈）始终相互平分，昼弧的长度等于夜弧，因而赤道上终年昼夜等长。 （2）昼夜长短的变化规律： 时间 变化特点 北半球夏半年（春分日至秋分日） 北半球各纬度昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短。图l代表日期是6月22日前后，此时北半球各地昼长达到一年中最长，北极圈及其以北出现极昼现象 北半球冬半年（秋分日至次年春分日） 北半球各纬度昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长。图2代表日期是12月22日前后，此时北半球各地昼长达到一年中最短，南极圈及其以南出现极昼现象 春、秋分日 全球各地昼夜平分（如图3所示） 3.四季的更替： （1）四季的产生：地球公转导致地球中纬度地区出现明显的四季变化。作为一种天文现象，四季更替表现为一年中正午太阳高度和昼夜长短的季节变化。 夏季是一年中正午太阳高度最大、白昼最长的季节； 冬季是一年中正午太阳高度最小、白昼最短的季节； 春秋两季是冬夏两季的过渡季节。 （2）四季的划分： ①中国传统四季：立春、立夏、立秋、立冬为四季起点； ②欧美四季：二分二至为四季的起点；③气候四季：为了使季节划分与气候变化相吻合，北温带国家多把3、4、5月确定为春季，6、7、8 月确定为夏季，9、10、11 月确定为秋季，12 月和次年1、2 月确定为冬季。 4.五带的划分： （1）五带的划分依据：年太阳辐射总量从低纬向高纬递减； （2）界限：南、北回归线和南、北极圈 。 三、 关键能力看拓展 拓展1. 地球公转速度变化对南、北极极昼天数的影响 北极极昼天数为186天，南极极昼天数为179天，北极极昼天数比南极多7天，极夜天数正好相反。这是因为在北半球冬半年，地球公转的速度较快，整个冬半年公转需要的时间较少，此时正值北极地区极夜、南极地区极昼。而在北半球夏半年时，地球公转速度较慢，需要的时间较长，此时正值北极地区极昼、南极地区极夜。所以北极极昼天数多于南极，北极极夜天数少于南极。 拓展2. 近日点、远日点的判定方法 (1)从日期判断：每年1月初，地球位于近日点附近；每年7月初，地球位于远日点附近。 (2)从公转速度判断：地球在近日点附近时，公转速度(线速度、角速度)较快，反之则较慢。 (3)从地球公转轨道的长轴和短轴判断：近日点和远日点位于长轴两端，距离太阳相对较近的点为近日点，反之为远日点。冬至日是12月22日，在日期上靠近1月初，但两者不重台 (4)从直射位置判断：连接太阳和地球的中心，观察太阳直射的位置，若直射南回归线附近则位于近日点附近，若直射北回归线附近则位于远日点附近。 拓展3. 黄赤交角变化的影响 拓展4. 正午太阳高度的计算方法 公式：H＝90°－两点纬度差。 “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。如图所示： 例如：当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。 C点(23.5°S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。 拓展5. 正午太阳高度变化规律的应用 （1）确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，日影最短，当地的地方时是12时。 （2）确定房屋的朝向：北回归线以北地区，房屋门窗朝南；南回归线以南地区，房屋门窗朝北。可获得更充足的太阳光照。 （3）判断日影长短及方向： （4）确定当地的地理纬度：根据某地某日（如二分二至日）正午太阳高度，结合正午太阳高度的计算公式可判断该地纬度。 （5）确定楼间距、楼高：①原则：保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间保持适当距离。②确定方法：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： （6） 太阳能热水器的倾角调整：①调整目的：为了更好地利用太阳能。②调整方法：调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板呈直角。其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°（如下图）。 拓展6. 昼夜长短的判断方法 （1） 昼夜长短的判读——看“弧长” 晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短，反之昼短夜长；赤道上全年昼夜等长。 （2）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： （3）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。 拓展7. 昼夜长短的计算方法 （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时把一天的白昼平分成相等的两份（如下图所示。） 昼长时数＝（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 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，40°N的昼长等于40°S的夜长。 拓展8. 日出、日落方位的判断方法 直射点位置 日出方位 日落方位 昼夜长短 北半球 东北 西北 北半球昼长夜短南半球昼短夜长 赤道 正东 正西 昼夜等长 南半球 东南 西南 北半球昼短夜长南半球昼长夜短 拓展9. 太阳视运动 1．太阳周日视运动图特征 2．太阳周日视运动图判读技巧 （1）确定方位：如观察点在北半球，太阳周日视运动轨迹倾向南方，或正午时观察点看太阳面向正南。根据太阳东升西落的运动方向，确定图的方位。 （2）确定纬度：根据太阳东升西落的运动方向，确定图的方位，结合太阳视运动轨迹倾向，确定南北半球，倾向南方的为北半球，倾向北方的为南半球。然后根据正午太阳高度公式计算纬度数。 （3）确定物体影子的长短和方向的日变化：选择地球运动图中典型的、思维难度较大的图进行判读指导，在指导中结合具体的高考题强化理解和应用。 3．太阳周日视运动规律总结 （1）日出、日落方位判定 ①太阳直射赤道时，全球各地太阳从正东方向升起，正西方向落下；（极点除外） ②太阳直射北半球时，全球各地太阳从东北方向升起，西北方向落下；（极昼、极夜地区除外） ③太阳直射南半球时，全球各地太阳从东南方向升起，西南方向落下；（极昼、极夜地区除外） ④出现极昼的地区，正北升，正北落（北极圈及其以北地区）;正南升，正南落（南极圈及其以南地区）。（极点除外） （2）正午太阳方位则根据直射点方位确定。（如直射点位于观测地南面，正午太阳则位于观测者正南方;反之位于正北方） （3）太阳方位与日影方位相反，太阳高度越大，日影越短。 拓展10. 正午时日影朝向 (1)北极点：朝正南。 (2)北回归线至北极点(不包括极点)：朝正北。 (3)南极点：朝正北。 (4)南回归线至南极点(不包括南极点)：朝正南。 (5)南、北回归线之间：因太阳直射点不同而出现朝北或无影子或朝南。影子朝向取决于该地与太阳直射点的相对位置。 四、 高考真题回头看 （2022年1月浙江·高考真题）摄影爱好者在南半球某地朝西北固定方向拍摄太阳照片，拍摄时间为K日及其前、后第8天的同一时刻。图左为合成后的照片，图右为地球公转轨道示意图。完成下面小题。 1．K日地球位置位于图右中的（     ） A．① B．② C．③ D．④ 2．拍摄时间为北京时间5点，全球处于不同日期的范围之比约为（     ） A．1：1 B．1：5 C．2：5 D．3：5 【答案】1．B 2．D 【解析】 1．阅读图文材料，结合知识，K日前后八天太阳位置重合，证明K日处于中间，能拍摄这种现象只能是在太阳直射点南北回归线前后，但是材料中显示拍摄的是西北方向，故太阳直射的是北半球，因此K日应为太阳直射北回归线当日，为夏至日；观察右图，①处于近日点1月初，对应的②③之间为远日点7月初，结合地球公转方向，②为夏至日，故选择B。 2．根据题意，北京时间为5点，新的一天零点经线应该在45°E（120°E-丨5-0丨×15=45°），因此新的一天为180-45°=135°，而旧的一天范围为180°+45°=225°，比列135∶225=3∶5，故选D。 【点睛】太阳直射点在南北回归线之间来回移动，所以自回归线前后跨越日期相等时，同一时刻太阳的方位是一致的，正午太阳高度角也是一直的。 远日点：7月初，近日点：1月初。 计算日期范围以国际日期变更线为准，向左为新的一天，向右为旧的一天，如刚好零点或24点在国际日期变更线上，