（新课标）2021版高考地理一轮总复习 第二章 宇宙中的地球 第三讲 地球的公转教学案

1 第三讲第三讲 地球的公转地球的公转 考点一考点一 地球公转特征与黄赤交角地球公转特征与黄赤交角 对应学生用书 p20 1 1 公转规律 1 概念 地球绕 太阳 运行 2 方向 自西向东 在北极上空看为 逆 时针转动 在南极上空看为 顺 时针转动 3 周期 恒星年 365 天 6 时 9 分 10 秒 4 速度 近日点 1 月初 较 快 远日点 7 月初 较 慢 2 2 黄赤交角 1 概念 地球的 赤道 面与 黄道 面之间的夹角 目前黄赤交角约为 23 5 2 影响 引起太阳直射点在 南北回归线 之间往返运动 对应学生用书 p20 1 1 影响 由于黄赤交角的存在 并且地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化 因而 太阳直射点相应地在南北回归线之间往返移动 称为太阳直射点的回归运动 如下图 2 2 理解有关数据的相互关系 2 1 黄赤交角 回归线的纬度数 1 2 太阳直射点移动的纬度范围 极昼 夜 的最 大纬度跨度范围 1 2 热带范围 2 90 2 北 南 温带范围 3 90 极圈的纬度数 1 2 晨昏线移动的纬度范围 北 南 寒带的范围 3 3 黄赤交角变化带来的具体影响 影响的方面若黄赤交角变大 小 太阳直射范围扩大 缩小 极昼和极夜现象范围扩大 缩小 五带的范围热带和寒带的范围扩大 缩小 温带的范围缩小 扩大 正午太阳高度角的年变化年变化幅度增大 减小 昼夜长短的年变化年变化幅度增大 减小 赤道与寒带除外 季节的变化变化明显 不明显 例 1 2017 全国卷 汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行 芬兰伊瓦洛 位置见下图 吸引了多家轮胎企业在此建设轮胎测试场 最佳测试期为每年 11 月至次年 4 月 在最佳测试期内 该地轮胎测试场 b a 每天太阳从东南方升起 3 b 有些日子只能夜间进行测试 c 经常遭受东方寒潮侵袭 d 白昼时长最大差值小于 12 时 解析 题中测试时间是每年 11 月至次年 4 月 该地纬度在 68 以北 冬至日左右出 现极夜 故选 b 例 2 2016 年 8 月 21 25 日 第 33 届国际地理学大会将在北京举办 往届大 会曾在华盛顿 首尔等地举办 本届大会期间 北京 a a 适逢中国农历处暑节气 b 八达岭长城漫山红叶 c 比首尔正午太阳高度大 d 比华盛顿日出时间晚 解析 本届大会举办时间为 2016 年 8 月 21 25 日 中国处暑节气为 8 月 23 日 a 项 正确 八达岭长城漫山红叶时间为 9 10 月 b 项错误 从图中可看 出北京和首尔都在 北回归线以北 且北京的纬度比首尔高 因此正午太阳高度小于首尔 c 项错误 此时太 阳直射北半球 北半球纬度越高昼越长 北京比华盛顿纬度高 因此北京昼长长于华盛顿 且北京位于东八区 华盛顿位于西五区 即北京区时早于华盛顿 因此北京日出时间早于 华盛顿 d 项错误 考点二考点二 昼夜长短的变化及计算昼夜长短的变化及计算 对应学生用书 p21 昼夜长短变化 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 夏至日时 北半球各地昼长 达到一年中 最大值 北极圈及其以北出现 4 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 冬至日时 北半球各地昼长 达到一年中 最小值 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 对应学生用书 p21 一 昼夜长短的变化 1 1 昼夜长短的判读 晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部分 昼弧和夜弧的长短决定昼长与夜长 弧长 15 为 1 小时 在日照图中 常常画出经线 若图中相邻两条经线经度差为 30 地 方时相差 2 小时 昼夜的时间长短可通过读经度差数得出 2 2 昼夜长短时空规律总结 1 纬度分布规律总结 赤道上始终昼夜平分 春分日 秋分日全球各地昼夜平分 同一纬线上各点昼夜长短相同 南北半球同纬度昼夜长短相反 太阳直射点所在半球昼长夜短 且纬度越高 昼越长 另一半球相反 太阳直射点在赤道与南 北回归线之间往返移动 极昼 极夜现象范围也经历了不 断扩大 缩小的过程 2 季节变化规律图示 以北半球为例 5 1 太阳直射某地 该地不一定昼最长夜最短 北半球各地夏至日这一天昼最长 南半 球各地冬至日这一天昼最长 2 昼变长夜变短不等于昼长夜短 如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动 但太阳 直射点可能在南半球 此时北半球昼短夜长 昼变短夜变长与昼短夜长亦是同样道理 3 太阳直射点的纬度越高 地球上各地昼夜相差越大 出现极昼 极夜的范围越大 4 同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等 日出 日落地方时也相同 同一纬线的昼 夜长短在一年中有两个日期相同 除二至日 且这两个日期近似关于二至日对称 二 昼夜长短的计算 1 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 2 根据日出日落时间计算 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 12 00 日出地方时 2 日落地方时 12 00 2 夜长 日出地方时 0 2 24 00 日落地方时 2 3 3 根据纬度的分布特点 1 同一纬线上各地昼长相等 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 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 35 n 的昼长等于 35 s 的夜长 4 4 利用时间的对称性计算 6 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 三 日出日落时刻及日出日落的方位 日出 日落的方位因太阳直射点的移动而不同 以北半球为例比较说明如下表 时间春分日夏半年秋分日冬半年 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 例 1 2018 全国卷 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 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 b 7 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 解析 据题干可知为 7 月份 太阳直射点在北半球 此时除极昼极夜区外各地均日出 东北日落西北 四个选项均为上午时段 太阳从东侧照射 且客车向南行驶 题干要求为 免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景 因此应右侧靠窗 a c 排除 从重庆到遵义里程 240 千米 按时速 80 计算 也需要 3 个小时 若 12 00 出发则下午时段太阳会照射到 b 正确 d 错误 例 2 2019 天津 假期里 小明同学外出旅游 某日早晨小明拍摄了日出的照 片 随即发到微信朋友圈 在天津 117 e 39 n 的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上 做出了回复 如下图 读图回答 1 2 题 1 小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是 d a 呼和浩特 112 e 40 n b 兰州 104 e 36 n 8 c 杭州 120 e 30 n d 南宁 108 e 23 n 2 据图文信息 可以推测出甲城市的 c a 纬度位置 b 经度位置 c 当天日落的方向 d 当日正午太阳高度 解析 1 从材料中可知 小明拍摄日出照片后 随即就发到朋友圈 已经 7 时 29 分 所以可以判断出该地处于冬半年 考虑选项都为中国城市 所以再结合北半球冬半年晨线 特征分析 北半球冬半年 我国城市纬度越高 白昼越短 日出也就越迟 小明所在的城 市日出和天津接近 所以在冬半年 要么纬度比天津低 同时经度比天津小 要么纬度比 天津高 同时经度比天津大 2 北半球正处于冬半年 此时无论甲城市位于北半球还是南半球 观测到的太阳日出 方向都应位于东南方 日落方向都位于西南方 具体纬度位置 经度位置和当日的正午太 阳高度都无法从材料提供的数据推断出 考点三考点三 正午太阳高度角正午太阳高度角 对应学生用书 p22 1 1 正午太阳高度 各地太阳高度在地方时 12 时 时最大 称为正午太阳高度 2 2 正午太阳高度的变化规律 1 随纬度 同一时刻 从太阳直射点所在纬度向 南北 两侧递减 夏 冬 至日 由北 南 回归线向南北两侧递减 春秋分日 由赤道向南北两侧递减 2 随季节 夏至日 北回归线及其以北地区达一年中的最 大 值 南半球各纬度达一年中的最 小 值 9 冬至日 南回归线及其以南地区达一年中的最 大 值 北半球各纬度达一年中的最 小 值 春秋分日 赤道上达一年中的最大值 对应学生用书 p23 一 正午太阳高度的变化 1 1 太阳高度与正午太阳高度 1 太阳高度 太阳高度角 太阳相对于地平面的高度角 在昼半球上的各地 太阳高 度总是大于 0 即太阳在地平线之上 在晨昏线上的各地 太阳高度等于 0 即太阳正 好位于地平线上 在夜半球上的各地 太阳高度总是小于 0 即太阳在地平线之下 2 正午太阳高度 各地太阳高度在地方时 12 时时最大 直射点 正午 太阳高度为 90 正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧逐渐递减 同一纬线上各点正午时 太阳高度相同 3 某一时刻 太阳高度相同的点有无数个 即以直射点为圆心 以 90 高度角 的 角距离为半径的圆 4 某一时刻 正午太阳高度相同的点可能有两个 也有可能只有一个 位于同一经线 上 与直射纬线之间的角距离相同 2 2 正午太阳高度的时空规律总结 1 纬度分布规律 春秋二分日 由赤道向南北两侧递减 夏至日 由北回归线向南北两侧递减 冬至日 由南回归线向南北两侧递减 10 二分二至日正午太阳高度的纬度分布示意图 2 季节变化规律 北回归线以北 夏至日前后正午太阳高度达最大值 冬至日前后达最小值 南回归线 以南则相反 南北回归线之间地带 太阳每年直射两次 3 3 正午太阳高度计算 某地 某日正午太阳高度 h 90 两点纬度差 两点纬度差 指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间的纬度差 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 二 正午太阳高度角的应用 1 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 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 11 屋朝北 注意一年中室内光照面积最大的日期为冬至日 3 3 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 4 4 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 h coth 注意 判断楼间距看冬至日正午太阳高度 若冬至日不挡光 则全年不挡 5 5 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 太阳能面板与楼顶平面之间的倾角 90 h 正午太阳高度角 例 1 2018 天津 天津广播电视塔 简称 天塔 高度约 415 米 读图回答 1 2 题 1 拍摄到该照片的时间 北京时间 最可能介于 b 12 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 c 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 解析 1 结合 天塔 位置示意图中 天塔 周围连接 天塔 道路的形状 再观 察 天塔 景观照片中天塔周围连接 天塔 道路的情况 可判断此时影子朝向西北 故 太阳应位于东南 为上午 排除 c d 如果是 5 00 7 00 夏季日出东北 日影为西南 冬季 5 00 多天津还未日出 排除 a 故选 b 2 结合塔影比塔身短 且塔影约 250 米 设此时太阳高度为 则 tan 415 250 1 66 故该日正午太阳高度肯定大于或等于 60 结合天津市的纬度 接近 40 n 和正午太阳高度的计算公式可知 此时太阳直射点位于北半球 据此选 c 例 2 住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局 不同树种对光照与风有不同 影响 下图为华北某低碳社区 40 n 住宅景观设计示意图 读图回答 1 2 题 1 仅考虑阳光与风两种因素 树种与房屋组合最好的设计是 c a b c d 2 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 d a b c d 解析 1 读图可知 太阳能热水器朝向的一侧 应为向阳的一侧 即南面 我国华 13 北地区 冬季气候寒冷 盛行偏北风 为更好地采光 其南面应种植落叶阔叶树 为更好 地挡风 北面应种植常绿针叶树 南面均有常绿针叶树 影响采光 排除 南面 种植的是落叶阔叶树 北面种植的是常绿针叶树 符合要求 故选 c 项 2 太阳能利用效果最佳时 热水器集热板应与太阳光线垂直 根据图中太阳能热水器安装 的角度判读可知 图太阳能热水器使用效果最佳时 太阳直射北半球 为华北地区的 夏半年 图使用效果最佳时 太阳直射赤道 为华北地区的春季或秋季 图使用效果 最佳时 太阳直射南半球 为华北地区的冬季 故选 d 项 点四点四 四季与五带四季与五带 对应学生用书 p24 1 1 四季更替 表现为一年中 昼夜长短 和 正午太阳高度 的季节变化 夏季是一年中白昼较 长 正午太阳高度较 大 的季节 冬季是一年中白昼较 短 正午太阳高度较 小 的季节 春秋两季是冬夏两季的过渡季节 2 2 五带划分 1 依据 太阳辐射总量 的纬度分布 2 划分 热带 南北 回归 线之间 南北温带 回归 线到 极圈 之间 南北寒带 极圈 到 极点 之间 14 对应学生用书 p24 一 四季更替 1 1 天文四季 夏季就是一年中白昼最长 正午太阳高度最高的季节 黄赤交角是影响天文四季形成的直接原因 这是因为 error 黄赤交角 形成 决定 地球上 太阳直射点纬度的周年变化 造成 正午太阳高度的季节变化 昼夜长短的季节变化 影响 各地所得热能的季节变化天文四季 确定 夏季冬季 春季 过渡 正午太阳高度最高 白昼最长 秋季 过渡 正午太阳高度最低 白昼最短 2 2 北温带气候四季包含的月份 春 3 4 5 月 夏 6 7 8 月 秋 9 10 11 月 冬 12 1 2 月 3 3 我国传统四季 以 24 节气中的立春 立夏 立秋 立冬为起点 地球在公转轨道 上的运行会产生气候和季节的有规律变化 传统农业中农民依此进行农业生产 有如 谷 雨前后种瓜点豆 的谚语 4 4 西方四季 春分 夏至 秋分 冬至为起点 二 地球运动中关于季节判断的依据 北半球冬季 1 月 北半球夏季 7 月 地球公 转规律位于近日点附近 公转速度快位于远日点附近 公转速度慢 直射点 位置太阳直射南半球 向赤道方向移动太阳直射北半球 向赤道方向移动 昼夜长 短变化12 月 22 日 北半球昼最短 夜最长6 月 22 日 北球昼最长 夜最短 正午太 阳高度12 月 22 日 由南回归线向南北两侧6 月 22 日 由北回归线向南北两侧递 15 递减 南回归线及其以南地区达一年 中最大值 物影最短 减 北回归线及其以北地区达一年中 最大值 物影最短 太阳升 落方位东南升西南落 极昼区域除外 东北升西北落 极昼区域除外 日出 日落时间 北半球各地日出时间晚于 6 时 日落 时间早于 18 时 北半球各地日出时间早于 6 时 日落 时间晚于 18 时 其他判断季节的依据 判断季节的依据 除地球运动相关规律外 还有气温和气压 季风 天气和气候 洋 流和水文特征 山地植被和雪线变化 农事活动和极地考察等 例 1 2019 江苏 雾灵山位于北京与承德交界处 海拔 2118 米 素有 京东 第一峰 的美称 是观赏日出和日落的理想之地 下表为 雾灵山部分日期的日出和日落 时刻表 读图回答 1 2 题 日期日出时刻日落时刻 7 3217 08 6 3118 15 16 4 4519 39 7 2216 49 1 四个日期中 太阳直射点最靠近赤道的是 b a b c d 2 一游客于 7 月某日去雾灵山旅游 当日的太阳视运动轨迹是 b 解析 1 当太阳直射赤道时 全球昼夜等分 昼长为 12 个小时 当太阳直射点最靠 近赤道的时候 地球上的点昼长应当接近 12 个小时 因此可以计算四个日期的昼长时间 最接近 12 小时的即为太阳直射点最靠近赤道的日期 昼长为 9 小时 36 分 昼长为 11 小时 44 分 昼长为 14 小时 54 分 昼长为 9 小时 27 分 故选 b 2 雾灵山位于北半球 7 月份是北半球夏季 北半球日出东北日落西北 排除 c d 太阳直射北半球 北半球昼长大于 12 个小时 b 对 本题容易错选 a 注意昼长大于 12 个 小时 在该图当中 太阳在正午的时候一定要越过地球的中心点 即位于中心点偏南方向 故选 b 例 2 2017 全国卷 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 温暖的海风挟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 b 17 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 d a 4 月 28 日 b 6 月 28 日 c 9 月 2 日 d 11 月 2 日 解析 1 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 而甲逐渐由春到夏 说明该地位于南半球 而乙地将由秋进入冬 说明乙 位于北半球 且较丁纬度低 丙地入秋失败 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 2 由上题判断 丁地出现极夜现象 且位于北半球 说明太阳直射点位于南半球 故 选 d 一 常见的光照图判读 1 1 常见的太阳光照示意图 全图1 2 图1 4 图局部图 俯视图 侧视图 圆柱投影图 18 2 2 常见日照图的判读 1 确定南 北极 在侧视图上 通常是上北下南 从自转方向上看 逆时针自转者为 北极 顺时针自转者为南极 2 确定太阳直射点位置 太阳直射点是昼半球的中心点 3 确定特殊点的地方时 晨线与赤道交点的地方时为 6 时 昏线与赤道交点的地方时 为 18 时 太阳直射点所在经线的地方时为 12 时 与此正相对经线的地方时为 0 时 4 确定太阳日出 日落时刻 某地日出时刻是该地所在纬线与晨线交点的时刻 日落 时刻是该地所在纬线与昏线交点的时刻 赤道上全年都是 6 时日出 18 时日落 在极昼 极夜的区域则没有日出 日落现象 5 确定昼夜长短 由晨昏线分割的同一纬线上昼弧与夜弧