三节地球运动二公转

第三节地球运动第三节地球运动(二二)公转公转 高考考纲高考考纲展示展示考纲考纲考情考情1.地球公转方向、轨道、速度地球公转方向、轨道、速度和周期。和周期。2.黄赤交角及地理意义。黄赤交角及地理意义。3.昼夜长短的变化和纬度分布昼夜长短的变化和纬度分布规律。规律。4.正午太阳高度的季节变化和正午太阳高度的季节变化和纬度分布规律及实际应用。纬度分布规律及实际应用。5.四季和五带的形成和划分。四季和五带的形成和划分。1.以地球公转运动图示或日以地球公转运动图示或日照图为切入点，考查季节判照图为切入点，考查季节判断，昼夜长短、正午太阳高断，昼夜长短、正午太阳高度的分布及计算。度的分布及计算。2.以太阳能开发利用的相关以太阳能开发利用的相关材料为背景，考查正午太阳材料为背景，考查正午太阳高度和昼夜长短的分布规律高度和昼夜长短的分布规律及在实际问题中的应用。及在实际问题中的应用。基础落实基础落实导学导学一、地球公转规律一、地球公转规律1绕转中心：绕转中心：2方向：自方向：自 向向 (在北极上空看是在北极上空看是 时针时针)3轨道：近似正圆的椭圆，轨道：近似正圆的椭圆，1月初在月初在 日点，日点，7月初在月初在 日点日点4周期：周期：1个恒星年个恒星年(365日日 时时 分分 秒秒)太阳太阳西西东东逆逆近近远远6910二、黄赤交角及意义二、黄赤交角及意义三、正午太阳高度的变化三、正午太阳高度的变化1原因：地球公转和原因：地球公转和 的存在的存在2随纬度变化随纬度变化(空间变化空间变化)(1)同一时刻，由同一时刻，由 向南北两侧递减。向南北两侧递减。(2)夏夏(冬冬)至日：由北至日：由北(南南)回归线向南、北两侧递减。回归线向南、北两侧递减。(3)春秋分：由春秋分：由 向南、北两侧递减。向南、北两侧递减。黄赤交角黄赤交角直射点直射点赤道赤道3随季节变化随季节变化(时间变化时间变化)：同一地点：离：同一地点：离 点越点越近，正午太阳高度越大近，正午太阳高度越大(1)北回归线及其以北地区：北回归线及其以北地区：正午太阳高度最大，正午太阳高度最大，最小。最小。(2)南回归线及其以南地区：南回归线及其以南地区：正午太阳高度最大，正午太阳高度最大，日最小。日最小。(3)南北回归线之间：当南北回归线之间：当 时，该地正午太时，该地正午太阳高度最大，为阳高度最大，为90，每年直射，每年直射 。太阳直射太阳直射夏至日夏至日冬至日冬至日冬至日冬至日夏至夏至太阳直射某地太阳直射某地两次两次四、昼夜长短的变化四、昼夜长短的变化1原因：地球公转和原因：地球公转和 的存在的存在2分布变化规律分布变化规律黄赤交角黄赤交角五、四季和五带的划分五、四季和五带的划分1四季划分四季划分 (1)夏季就是一年内夏季就是一年内 最长，最长，最高的季节；最高的季节；冬季就是一年内冬季就是一年内 最短，最短，最低的季节。最低的季节。(2)北温带许多国家一般把北温带许多国家一般把3、4、5月划为春季，月划为春季，6、7、8月划为夏季，月划为夏季，9、10、11月划为秋季，月划为秋季，12、1、2月划为冬季。月划为冬季。白昼白昼太阳高度太阳高度白昼白昼太阳高度太阳高度2五带划分五带划分 (1)依据：五带反映了依据：五带反映了 从低纬地区向高从低纬地区向高纬地区减少的规律。纬地区减少的规律。(2)界线：回归线和极圈。界线：回归线和极圈。(3)五带：热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。五带：热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。年太阳辐射总量年太阳辐射总量 思考探究思考探究1为什么北半球夏半年长于冬半年？为什么北半球夏半年长于冬半年？点拨：点拨：北半球夏半年，地球距离太阳远，公转速度慢，北半球夏半年，地球距离太阳远，公转速度慢，太阳直射点在北半球运行的时间长，而冬半年相反，故北半太阳直射点在北半球运行的时间长，而冬半年相反，故北半球夏半年长于冬半年。球夏半年长于冬半年。2北京市正午太阳高度最大的一天，是整个北半球正北京市正午太阳高度最大的一天，是整个北半球正午太阳高度最大的一天吗？午太阳高度最大的一天吗？点拨：点拨：北京市在夏至日这一天正午太阳高度最大，但北京市在夏至日这一天正午太阳高度最大，但并非是整个北半球正午太阳高度最大的一天，因为赤道和北并非是整个北半球正午太阳高度最大的一天，因为赤道和北回归线之间的地区有直射现象。回归线之间的地区有直射现象。3根据下表，分析南北半球纬度数相同的地方，昼与根据下表，分析南北半球纬度数相同的地方，昼与夜的长度有什么规律？夜的长度有什么规律？地球上夏至日和冬至日不同纬度昼长与夜长的时间地球上夏至日和冬至日不同纬度昼长与夜长的时间南纬南纬01020304050606634北纬北纬冬至日冬至日的昼长的昼长(夏至夏至日的夜日的夜长长)时时 分分 时时 分分 时时 分分 时时 分分 时时分分时时 分分 时时 分分 时时 分分夏至日的夏至日的昼长昼长(冬冬至日的夜至日的夜长长)12001235131313561451160918302400冬至日冬至日的夜长的夜长(夏至夏至日的昼日的昼长长)时时 分分 时时 分分 时时 分分 时时 分分 时时分分时时 分分 时时 分分 时时 分分夏至日的夏至日的夜长夜长(冬冬至日的昼至日的昼长长)12001125104710049097515300000点拨：点拨：北半球某纬度的昼长北半球某纬度的昼长(或夜长或夜长)等于南半球纬度数等于南半球纬度数相同的地方的夜长相同的地方的夜长(或昼长或昼长)。要点聚焦要点聚焦导思导思要点一黄赤交角变化带来的影响分析要点一黄赤交角变化带来的影响分析 理解黄赤交角的变化带来的影响，关键是理解几种理解黄赤交角的变化带来的影响，关键是理解几种数据间的关系。如下图：数据间的关系。如下图：【例例1】(2009福建文综福建文综)读下图，读下图，完成完成(1)(3)题。题。【例例1】(2009福建文综福建文综)读下图，读下图，完成完成(1)(3)题。题。(1)若若EF为赤道，为赤道，P点出现极昼现象，则太阳直射的范点出现极昼现象，则太阳直射的范围是围是()A020NB020SC20N 2326N D20S 2326S(2)若若EF为地球公转轨道平面，为地球公转轨道平面，PQ为地轴，下列变化可为地轴，下列变化可信的是信的是()A福州冬季均温升高福州冬季均温升高 B北温带范围变小北温带范围变小C全球极夜范围扩大全球极夜范围扩大 D悉尼悉尼(约约34S)夏季昼变长夏季昼变长(3)若若O为北极点，为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个交点，为晨昏线与某纬线的两个交点，则则E点的时间可能为点的时间可能为()A5月月23日日8时时 B6月月22日日18时时C11月月23日日6时时 D12月月22日日18时时【解析解析】第第(1)题，根据图示信息可知，题，根据图示信息可知，P点位于北半点位于北半球，其纬度数应为球，其纬度数应为70N。此时。此时P点出现极昼现象，根据极点出现极昼现象，根据极昼圈变化规律可知，该点位于极昼圈上或极昼圈以内，得出昼圈变化规律可知，该点位于极昼圈上或极昼圈以内，得出太阳直射的范围是太阳直射的范围是20N2326N。第。第(2)题，由图中信题，由图中信息不难得出，黄道平面和赤道平面的夹角息不难得出，黄道平面和赤道平面的夹角(黄赤交角黄赤交角)为为20。当黄赤交角变小时，地球上温带的范围将变大，当黄赤交角变小时，地球上温带的范围将变大，B选项错误；选项错误；黄赤交角变小时，全球极昼极夜的范围将缩小，所以黄赤交角变小时，全球极昼极夜的范围将缩小，所以C选项选项错误；黄赤交角变小时，北半球冬季昼长变长，南半球夏季错误；黄赤交角变小时，北半球冬季昼长变长，南半球夏季昼长变短，位于北半球的福州冬季因太阳照射时间增加均温昼长变短，位于北半球的福州冬季因太阳照射时间增加均温升高。升高。第第(3)题，因题，因O为北极点，从北极上空俯视时，地球自为北极点，从北极上空俯视时，地球自转的方向为逆时针方向旋转，转的方向为逆时针方向旋转，E点的时刻比点的时刻比H点、点、P点的时刻点的时刻早。由题意早。由题意“H、P为晨昏线与某纬线的两个交点为晨昏线与某纬线的两个交点”可知，可知，HP之间的中心点的地方时是之间的中心点的地方时是0时或时或12时。若时。若HP中心点的地方中心点的地方时是时是0时，北半球应为昼长夜短，时，北半球应为昼长夜短，E点的地方时应为点的地方时应为6时。若时。若HP中心点的地方时为中心点的地方时为12时，北半球昼短夜长，北极点出现时，北半球昼短夜长，北极点出现极夜，日期应为极夜，日期应为12月月22日的日的18时。时。【答案答案】(1)C(2)A(3)D 规律整理规律整理黄赤交角变化带来的影响可归纳为以下关系图示黄赤交角变化带来的影响可归纳为以下关系图示要点二太阳直射点移动产生的影响要点二太阳直射点移动产生的影响由于黄赤交角的存在，引起太阳直射点南北移动，从由于黄赤交角的存在，引起太阳直射点南北移动，从而在地球上形成众多地理现象。具体表现如下：而在地球上形成众多地理现象。具体表现如下：1.影响昼夜长短状况及变化影响昼夜长短状况及变化 (1)昼夜长短状况规律：太阳直射点在哪个半球，哪昼夜长短状况规律：太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向高纬白昼时间越长。如下图所示：个半球昼长夜短，且越向高纬白昼时间越长。如下图所示：(2)昼夜长短变化规律：太阳直射点向哪个半球移动，昼夜长短变化规律：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。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。2.影响日出、日落方向影响日出、日落方向(1)太阳直射在赤道，全球各地太阳直射在赤道，全球各地(极点外极点外)都从正东方日出、都从正东方日出、正西方日落。正西方日落。(2)太阳直射在北太阳直射在北(南南)半球，全球各地半球，全球各地(极昼、极夜区域极昼、极夜区域除外除外)都从东北都从东北(东南东南)方向日出，从西北方向日出，从西北(西南西南)方向日落。方向日落。具体可借助下图加以理解：具体可借助下图加以理解：【例例2】(2008全国文综全国文综)下图示意不同纬度四地白下图示意不同纬度四地白昼长度变化。昼长度变化。完成完成(1)(3)题。题。(1)若该图表示上半年若该图表示上半年a、b两月两月(a月早于月早于b月月)，则、，则、四地纬度依次是、四地纬度依次是()A66.5N、66N、40N、40SB66.5S、66S、40S、40NC66.5N、66N、0、40SD66.5S、66S、0、40N(2)根据图中各地的白昼长度变化可知根据图中各地的白昼长度变化可知()Aa月内月内各地的夜长均长于昼长各地的夜长均长于昼长Bb月内月内各地的昼长均长于夜长各地的昼长均长于夜长C地较地昼夜长短的年变幅大地较地昼夜长短的年变幅大D地与地之间的某一纬度上昼夜长短变化为零地与地之间的某一纬度上昼夜长短变化为零(3)地在地在a月与月与b月的平均昼长变化月的平均昼长变化Pa与与Pb的关系应符的关系应符合合()A0Pa/Pb1【解析解析】第第(1)题，该图表示上半年，即题，该图表示上半年，即16月，月，1月月1日至日至6月月22日之间北半球各地昼渐长，南半球各地昼渐短。日之间北半球各地昼渐长，南半球各地昼渐短。从图中看出，从从图中看出，从a月到月到b月三地昼渐长，所以三月三地昼渐长，所以三地为北半球，地昼渐短，所以地为南半球。所以选地为北半球，地昼渐短，所以地为南半球。所以选A。第第(2)题，看图，题，看图，a月和月和b月三地昼长小于月三地昼长小于12小时，所以小时，所以昼短夜长，而地昼长大于昼短夜长，而地昼长大于12小时，所以昼长夜短，故小时，所以昼长夜短，故AB都错。地昼长接近都错。地昼长接近12小时，所以地纬度比地低，昼夜小时，所以地纬度比地低，昼夜长短的年变幅小，故长短的年变幅小，故C错。地与地之间的赤道上昼夜等错。地与地之间的赤道上昼夜等长，故选长，故选D。第。第(3)题，地在题，地在a月昼长变化约为月昼长变化约为2小时，地小时，地在在b月昼长变化约为月昼长变化约为5小时，故小时，故0Pa/Pb1。【答案答案】(1)A(2)D(3)A 规律方法规律方法昼夜长短变化规律的应用昼夜长短变化规律的应用(1)利用昼夜长短判断南北半球利用昼夜长短判断南北半球根据某一天昼夜长短的状况判断南北半球：太阳直射根据某一天昼夜长短的状况判断南北半球：太阳直射北半球时，昼长夜短为北半球，昼短夜长为南半球；太阳直北半球时，昼长夜短为北半球，昼短夜长为南半球；太阳直射南半球时，昼长夜短为南半球，昼短夜长为北半球。射南半球时，昼长夜短为南半球，昼短夜长为北半球。(2)利用昼夜长短判断纬度的高低利用昼夜长短判断纬度的高低某一天昼夜长短的不同反映出各地的纬度高低。昼长某一天昼夜长短的不同反映出各地的纬度高低。昼长大于大于12小时的，昼越长纬度越高；昼长小于小时的，昼越长纬度越高；昼长小于12小时的，昼越小时的，昼越短纬度越高。如果一地大于短纬度越高。如果一地大于12小时，一地小于小时，一地小于12小时，比较小时，比较两地与两地与12小时的时间差，相差时间越大，纬度越高。小时的时间差，相差时间越大，纬度越高。(3)利用昼夜长短求日出日落时间利用昼夜长短求日出日落时间在已知某地昼夜长短的情况下，当地的日出时间和日在已知某地昼夜长短的情况下，当地的日出时间和日落时间可以用公式求出。落时间可以用公式求出。日出时间日出时间12昼长昼长/2日落时间日落时间12昼长昼长/2(4)利用昼夜长短判断某地的季节利用昼夜长短判断某地的季节在已知某地昼夜长短的情况下，可以据此推知该地此在已知某地昼夜长短的情况下，可以据此推知该地此时的季节。昼长夜短一般为夏半年，昼短夜长一般为冬半年。时的季节。昼长夜短一般为夏半年，昼短夜长一般为冬半年。要点三正午太阳高度的变化及应用要点三正午太阳高度的变化及应用1太阳高度的分布和变化太阳高度的分布和变化(1)某一时刻太阳高度的分布规律：一般用等太阳高度某一时刻太阳高度的分布规律：一般用等太阳高度线线(太阳高度相等的各点连线太阳高度相等的各点连线)图来反映某一时刻太阳高度的图来反映某一时刻太阳高度的分布状况。如图：分布状况。如图：其特征有：直射点的太阳高度为其特征有：直射点的太阳高度为90。以直射点为圆心呈同心圆状向外递减。以直射点为圆心呈同心圆状向外递减。最外圈的大圆的太阳高度若为最外圈的大圆的太阳高度若为0，则为晨昏圈。，则为晨昏圈。太阳直射点所在的经线地方时为太阳直射点所在的经线地方时为12时，该经线上各时，该经线上各点太阳高度均为当日正午太阳高度。点太阳高度均为当日正午太阳高度。(2)太阳高度日变化的描述：太阳高度日变化的描述：极点上，在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一极点上，在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度度(如下图甲如下图甲)。非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度(如上图乙如上图乙)。2正午太阳高度的分布规律正午太阳高度的分布规律由直射点所在纬度向南北两侧递减，如图所示：由直射点所在纬度向南北两侧递减，如图所示：3正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算正午太阳高度是某地正午正午太阳高度是某地正午12时的太阳高度，其计算公时的太阳高度，其计算公式为：式为：H90纬度差纬度差H表示所求点的正午太阳高度；纬度差是指所求地点的表示所求点的正午太阳高度；纬度差是指所求地点的地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值(纬度差的纬度差的计算：若所求点与直射点在同一半球，其值为两者纬度之差，计算：若所求点与直射点在同一半球，其值为两者纬度之差，反之则为两者纬度之和。反之则为两者纬度之和。)4正午太阳高度的应用正午太阳高度的应用 (1)确定所在地的纬度，进而判断该地的其他地理特征。确定所在地的纬度，进而判断该地的其他地理特征。(2)确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，此地的地方时应为正午此地的地方时应为正午12时。时。(3)判断日影长短和方向。正午太阳高度越大，日影越判断日影长短和方向。正午太阳高度越大，日影越短；反之日影越长。且日影方向总背向太阳。短；反之日影越长。且日影方向总背向太阳。(4)确定房屋朝向：在北回归线以北地区，正午太阳位确定房屋朝向：在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋门窗朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于南方，房屋门窗朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋门窗朝北。于北方，房屋门窗朝北。(5)计算楼间距、楼高：为了更好地保持各楼层都有良计算楼间距、楼高：为了更好地保持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，如好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离，以我国为例，如图，南楼高度为图，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小，则最小楼间距为：楼间距为：LhcotH。(6)计算热水器安装角度：要最大限度地利用太阳能资计算热水器安装角度：要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。根据正午太阳高度计算公式可推器集热面与太阳光线垂直。根据正午太阳高度计算公式可推知，太阳能热水器倾角就等于当地纬度与直射点纬度之差。知，太阳能热水器倾角就等于当地纬度与直射点纬度之差。如图所示：如图所示：(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度：一般情判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度：一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阴坡况下，由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阴坡得到的太阳光热少。因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡得到的太阳光热少。因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度差异。温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度差异。【例例3】(2007宁夏文综宁夏文综)我国某校地理兴趣小组的同我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图(下图下图)。回答。回答(1)(2)题。题。(1)可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是的是()A.B.C.D.(2)当地正午太阳高度达到最大值时当地正午太阳高度达到最大值时()A.地球公转的速度较慢地球公转的速度较慢B.其他三地正午太阳所在方向不同其他三地正午太阳所在方向不同C.该学校所在地天气炎热该学校所在地天气炎热D.太阳在地球上的直射点将北返太阳在地球上的直射点将北返【解析解析】第第(1)题，该地位于我国，我国位于北半球，题，该地位于我国，我国位于北半球，正午太阳或者常年在正南方，或者绝大部分在正南方正午太阳或者常年在正南方，或者绝大部分在正南方(赤道赤道与北回归线之间地区与北回归线之间地区)。从图中来看，地位于赤道，地。从图中来看，地位于赤道，地位于南半球，地位于北半球高纬地区，地符合要求。第位于南半球，地位于北半球高纬地区，地符合要求。第(2)题，地正午太阳高度达到最大值时是题，地正午太阳高度达到最大值时是12月月22日，据此可日，据此可判断正确答案。判断正确答案。【答案答案】(1)C(2)D 规律方法规律方法利用正午太阳高度年变化快速判断大体纬度。利用正午太阳高度年变化快速判断大体纬度。不同纬度正午太阳高度的变化规律不同，考查中经常不同纬度正午太阳高度的变化规律不同，考查中经常遇到这类问题：给出某地或某几地的正午太阳高度变化资料，遇到这类问题：给出某地或某几地的正午太阳高度变化资料，只需知道其大概纬度即可，不需要确切纬度。这时就可利用只需知道其大概纬度即可，不需要确切纬度。这时就可利用简便方法进行快速确定，具体如下表：简便方法进行快速确定，具体如下表：正午太阳高度值正午太阳高度值特别说明特别说明对应纬度对应纬度090无无2次次90出现在春、秋分日出现在春、秋分日赤道赤道90出现在春分后，秋出现在春分后，秋分前分前赤道北回归线赤道北回归线之间之间90出现在春分前，秋出现在春分前，秋分后分后赤道南回归线赤道南回归线之间之间无无1次次90出现在夏至日出现在夏至日北回归线北回归线90出现在冬至日出现在冬至日南回归线南回归线无无无无春分秋分数值大春分秋分数值大北回归线北极北回归线北极圈之间圈之间秋分次年春分数值大秋分次年春分数值大南回归线南极南回归线南极圈之间圈之间正午太阳高度值正午太阳高度值特别说明特别说明对应纬度对应纬度0901天天无无0出现在北半球夏至日出现在北半球夏至日南极圈南极圈0出现在北半球冬至日出现在北半球冬至日北极圈北极圈1天以上，天以上，半年之内半年之内无无0出现在北半球春分后，出现在北半球春分后，秋分前秋分前南极圈南极南极圈南极点之间点之间0出现在北半球秋分后，出现在北半球秋分后，次年春分前次年春分前北极圈北极北极圈北极点之间点之间半年半年无无春分秋分春分秋分南极点南极点秋分次年春分秋分次年春分北极点北极点另：坐标系图中，越向正午太阳高度另：坐标系图中，越向正午太阳高度90方向代表的方向代表的纬度越低，越向正午太阳高度纬度越低，越向正午太阳高度0方向代表的纬度越高。方向代表的纬度越高。