2018届《创新导学案》（人教版）大一轮复习课件：1-2-3地球的公转及其地理意义 60页

第 3 讲　地球的公转及其地理意义 一、地球公转的基本规律 1 ． 方向 ：自 向 ，从北极上空俯视呈 方向旋转。 2 ． 轨道： 近似正圆的椭圆，太阳位于其中一个 点上。 西 东 逆时针 焦 图中 A 点处于 点位置，每年 月初经过； 图中 B 点处于 点位置，每年 月初经过。 3 ． 周期： 地球由 A 点出发经 B 点再回到 A 点所用时间： 。 4 ． 速度： 点较快，远日点 。 远日 7 近日 1 365 日 6 时 9 分 10 秒 近日 较慢 二、黄赤交角及其影响 1 ． 黄赤交角： 地球公转轨道平面 ( 即黄道平面 ) 同 赤道平面 的交角。目前，其大小是 。   23°26′ 2 ．黄赤交角的影响 引起太阳直射点在 之间往返运动。 南北回归线 三、地球公转的地理意义 1 ． 昼夜长短的变化 (1) 一般状况 ( 以北半球为例 ) ① 夏半年：太阳直射北半球，北半球各纬度 ，纬度越高，昼越长，夜越短。 ② 冬半年：太阳直射南半球，北半球各纬度 ，纬度越高，昼越短，夜越长。 昼长夜短 昼短夜长 (2) 二分、二至日的昼夜长短状况 节气 图示 昼夜的主要特点 北半球 夏至日 昼长 达到一年中的最大值 ， 出现 极昼现象 北半球 冬至日 北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以内出现极夜现象 春、秋分日 太阳直射赤道 ， 北半球各地 北极圈及其 以内 全球昼夜平分 2. 正午太阳高度的变化 (1) 纬度变化：由太阳直射点向南、北两侧 。 (2) 季节变化。 降低 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至日 及其 以北各纬度 各 纬度 冬至日 及其 以南各纬度 各 纬度 二分日 赤道 — 北回归线 南半球 南回归线 北半球 3. 四季更替和五带 (1) 形成原因： 和 的时空变化，导致 既有时间的变化，也有空间的分异。 昼夜长短 正午太阳高度 太阳辐射 白昼最长 正午太阳高度 最大 3,4,5 回归线 热带 【 巧学活用 】 　 地球公转轨道上的六个点 近、远日点与冬、夏至日的区别： 时间上的区别：近日点为 1 月初，冬至日为 12 月 22 日左右；远日点为 7 月初，夏至日为 6 月 22 日左右。 在公转轨道上的区别：近日点的位置较冬至日靠东，远日点位置较夏至日靠东。 【 及时练习 】 读 “ 地球公转示意图 ” ， 完成 1 ～ 2 题。 1 ．当地球公转由 D 向 A 运动的过程中，我国出现的文化现象是 ( 　　 ) A ．吃月饼，共庆团圆 B ．荡秋千，踏青插柳 C ．放鞭炮，守岁迎春 D ．望双星，鹊桥相会 2 ．在地球公转由 B 向 C 运动的过程中 ( 　　 ) A ．北半球白昼变长，但短于夜 B ．南半球白昼变长，并长于夜 C ．北半球黑夜变长，但短于昼 D ．南半球黑夜变长，并长于昼 【 解析 】 依据太阳直射的半球可判断， A 为北半球夏至日， C 为北半球冬至日， B 为北半球秋分日， D 为北半球春分日。当地球公转由 D 向 A 运动时，为 3 月 21 日到 6 月 22 日， “ 荡秋千，踏青插柳 ” 为端午节，符合题意。当地球公转由 B 向 C 运动时，太阳直射南半球，且向南移动，南半球昼长夜短，且昼变长，夜变短。 【 答案 】 1.B 　 2.B 【 巧学活用 】 　 在黄赤交角平面示意图中，掌握 “ 一轴两面三角度 ” ，理解三组等量关系： “ 一轴两面三角度 ” 即 “ 一轴 ” 指地轴； “ 两面 ” 指黄道平面和赤道平面； “ 三角度 ” 指黄道平面和赤道平面的夹角 23°26′ ；地轴与黄道平面的夹角为 66°34′ ；地轴与赤道平面的夹角为 90° 。 “ 三组等量关系 ” 即黄赤交角＝回归线的度数； 黄赤交角与极圈度数互余；黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。 当黄赤交角变化时，会引起一系列变化 【 及时练习 】 读太阳光照示意图， 回答 3 ～ 4 题。 3 ．阳光直射点移动顺序正确的是 ( 　　 ) A ． a → b → c → d 　　　 B ． b → a → c → d C ． c → a → b → d D ． d → c → b → a 4 ．若阳光直射的最大纬度值为 β ，则晨昏线 ① 、 ② 、 ③ 摆动的最大范围是 ( 　　 ) A ． β /2 　　 B ． β 　　 C ． 2β 　　 D ． 3β 【 解析 】 第 3 题，太阳直射点移动顺序是：从春分、夏至、秋分、冬至再到春分。第 4 题，晨昏线摆动的最大范围应是阳光直射最大纬度的 2 倍。 【 答案 】 3.A 　 4.C 读某日 ① ～ ④ 四地昼弧长短状况示意图，回答 5 ～ 6 题。 5 ．图中四地，纬度值相等的是 ( 　　 ) A ． ①③ 　　　　　　　 B ． ②④ C ． ①④ D ． ②③ 6 ． ② 地正午太阳高度达到一年中的最大值时， ③ 地 ( 　　 ) A ．昼长达到一年中的最大值 B ．夜长达到一年中的最大值 C ．正午太阳高度达到一年中最小值 D ．正午太阳高度达到一年中最大值   【 解析 】 第 5 题，依据同一纬度值的南北半球两地，昼长相加等于 24 小时，则两地昼弧长度相加为 360° ，结合图中信息可判断 ①③ 两地纬度值相等。第 6 题，图中显示 ② 地该日昼长达 18 小时，一定位于回归线与极点之间，则正午太阳高度在当地夏至日达到最大值；图中 ③ 地该日昼长大于 12 小时，说明 ②③ 两地位于同一半球；同一半球的两地昼长最大值都是当地夏至日，故 A 项正确。 【 答案 】 5.A 　 6.A [ 考点精析 ] 判断和比较昼夜长短，直观地要比较昼弧、夜弧的长度，根本上要判断太阳直射点的位置和移动方向。作出和明确某点的昼 ( 夜 ) 弧及其长短，是解题的关键一步，其要领口诀是：昼弧夜弧判断，过点画出纬线，晨线昏线分割，昼昼夜夜两段。也就是说，晨线和昏线将过该点的纬线分割成两段弧，在昼半球的一段就是昼弧，在夜半球的一段就是夜弧。 1 ．昼夜长短状况 —— “ 静态分布 ” 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： 2 ．昼夜长短变化 —— “ 动态变化 ” 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： 3 ．昼夜长短计算 —— “ 选择思路 ” 看 “ 条件 ” (1)( 在光照图中 ) ，根据某纬线的昼弧或夜弧进行计算，关键是确定完整的昼弧或夜弧长度，使昼弧和夜弧长度之和为 360° 。依据昼 ( 夜 ) 长时数＝昼 ( 夜 ) 弧度数 /15° 。 (2) 根据日出或日落时间进行计算时，应该先看给定的时间是地方时还是其他标准下的时间，然后选择正确的计算公式或计算方法。 地方时正午 12 时把一天的白昼平分成相等的两份， 0 时 ( 或 24 时 ) 把一天的黑夜平分成相等的两段 ( 如下图 ) 如果选择下列公式计算，日出、日落时间必须是当地地方时： 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 如果采用下列公式计算，则日出、日落时间不必一定是地方时： 昼长时数＝日落时间－日出时间 夜长时数＝ 24 －昼长时数 (3) 根据纬度与昼夜长短对应关系进行计算时，要明确纬度分布关系 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短对称分布，即北半球各地的昼长 ( 夜长 ) 与南半球同纬度地区的夜长 ( 昼长 ) 相等。例如， 40 ° N 的昼长等于 40°S 的夜长。 [ 技法点拨 ] 根据昼夜长短，判断纬度高低 1 ． 在同一半球的两点比较： (1) 若为夏半年，则白昼越长，纬度越高； (2) 若为东半球，则黑夜越长，纬度越高； (3) 昼夜长短变化较大的地点，则纬度较高。 2 ． 不在同一半球的两点比较： 将各点昼长减去 12( 小时 ) ，绝对值较大的，纬度较高；绝对值较小的，纬度较低。 [ 对点练习 ] 读下图 ( 其中阴影部分表示夜长 ) ， 完成 1 ～ 2 题。 1 ．四地中纬度位于南半球的是 ( 　　 ) A ． a 地　　　　　　　　　　 B ． b 地 C ． c 地 D ． d 地 2 ．四地纬度按由北到南的顺序排列正确的是 ( 　　 ) A ． a 、 b 、 c 、 d B ． b 、 a 、 d 、 c C ． c 、 a 、 b 、 d D ． b 、 c 、 a 、 d 【 解析 】 第 1 题， c 在 12 月时，昼大于夜，表明 c 在南半球； a 、 b 在 12 月时，昼小于夜，表明 a 、 b 在北半球； d 在一年中昼夜永远等长，表明在赤道上。第 2 题， b 有极昼和极夜现象，且各为一天，说明 b 位于北极圈上；因此四地由北到南的顺序是 b 、 a 、 d 、 c 。 【 答案 】 1.C 　 2.B 下图中弧 a 为北极圈， b 为晨昏线的一部分， P 点是晨线与昏线的交点。 M 、 N 为晨昏线与北极圈的交点，且 M 、 N 两点的经度差为 90° 。据图回答 3 ～ 4 题。 3 ．若图示时刻 P 点地方时是 0 ： 00 ，那么 ( 　　 ) A ． M 点此日昼长 14 小时 B ． N 地此日夜长 6 小时 C ．太阳直射点正向北移动 D ．印度南部此时盛行西南风 4 ．若 a 为昼弧，且 P 点的纬度为 75°N ，此时 M 点的日落时间及可能的月份分别为 ( 　　 ) A ． 9 时　 2 月 B ． 15 时　 5 月 C ． 19 时　 8 月 D ． 15 时　 11 月 【 解析 】 第 3 题，若图示时刻 P 点地方时是 0 ： 00 ，表明此时虚线弧 MN 为夜弧，且 MN 两点的经度差为 90° ，时间相差 6 小时， N 地夜长为 6 小时。第 4 题，若 a 为昼弧，且 P 点的纬度为 75°N ，说明 75°N 及其以北地区出现极夜， P 地地方时为 12 时， M 地位于 P 地东南，且经度差为 45° ，所以 M 地的地方时为 15 时。 【 答案 】 3.B 　 4.D [ 考点精析 ] 1 ． 正午太阳高度的计算： 要明确两个纬度 —— 太阳直射点的纬度和所求地点的纬度。 某地正午太阳高度＝ 90° －该地和太阳直射点间的纬度差。 2 ． 一个地区年正午太阳高度最大差值 赤道地区为 23°26′ ，热带地区为当地纬度＋ 23°26′ ，回归线至极点之间地区为 46°52′ 。 3 ．应用 (1) 利用正午太阳高度确定地方时： (2) 利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据 “ 某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度 ” 的规律，求出当地的地理纬度。 (5) 利用正午太阳高度确定楼距、楼高： 为了更好地保持各层楼都有良好的采光，最小间隔 L 为： L ＝ h cot H ， ( 南楼高度为 h ，该地冬至日正午太阳高度为 H) (6) 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，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为 α ＋ h ＝ 90°( 如下图 ) 。 (7) 判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度 [ 技法点拨 ] 正午太阳高度计算中的几个等量关系 (1) 如果太阳直射赤道，则与赤道上太阳高度相差多少度，纬线就相差多少度。 (2) 就南北方向而言，在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度。 (3) 出现极昼的极点的太阳高度一天不变，且等于直射点的纬度。 (4) 若某一纬线圈上刚好出现极昼，则该纬线圈的纬度与直射点纬度互余，其上各处正午太阳高度等于直射点纬度的 2 倍。 [ 对点练习 ] (2013· 福建文综 ) 福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理， 据此回答 5 ～ 6 题。 5 ．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时 ( 　　 ) A ．全球昼夜平分　　　　 B ．北半球为夏季 C ．太阳直射 20°S D ．南极圈以南地区极昼 6 ．济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是 ( 　　 ) ① 安装高度不变，加长遮阳板　 ② 安装高度不变，缩短遮阳板   ③ 遮阳板长度不变，降低安装高度　 ④ 遮阳板长度不变，升高安装高度 A ． ①③ B ． ①④ C ． ②③ D ． ②④ 【 解析 】 第 5 题，福建教室室内正午太阳光照面积达一年中最大值时，正午太阳高度最小，太阳直射南回归线。此时，南极圈内全部极昼，所以 D 项正确。第 6 题，济南比福建纬度高，同一日期正午太阳高度更小一些，若两地窗户大小、形状相同，会使得同一天照进室内的阳光面积更大一些，所以需要加长遮阳板或降低安装高度。 【 答案 】 5.D 　 6.A 7 ． (2012· 浙江文综 ) 地表点 Q 与太阳直射点所在纬线之间的纬度差为 α ，其正午太阳高度为 H 。若 H 等于 α ，则 Q 点的纬度变化范围是 ( 　　 ) A ． 21.5 ° 至 68.5° B ． 11.5° 至 68.5° C ． 21.5 ° 至 78.5° D ． 11.5° 至 45° 【 解析 】 由正午太阳高度计算公式 H ＝ 90° － |φ±δ|(φ ，代表点 Q 的纬度； δ ，当日直射点所在纬度； ± ， φ 、 δ 同半球相减，异半球相加 ) 。地表点 Q 与太阳直射点所在纬线之间的纬度差为 α ，若 H 等于 α ，则 H ＝ 90° － |φ±δ| ＝ 90° － α ，得 α ＝ 45° ＝ |φ±δ| 。 δ 纬度范围大致在南北纬 23.5° 之间，则推导出 φ 纬度范围大致介于 21.5° 至 68.5° 之间。 【 答案 】 A “ 三三法 ” 判读光照图 光照图的类型较多，掌握判读技巧，才能事半功倍。我们采取 “ 三三 ” 判读法，来熟练掌握其判读要领， “ 三三 ” 判读法即 “ 三分 ” 、 “ 三联 ” 、 “ 三动 ” 。 “三分 ” ⇒ 无论是哪一类光照图 ( 如下图 ) ，我们把它分析为三个部分：一点 ( 太阳直射点 ) 、一线 ( 晨昏线 ) 和 “ 一段 ” 。确定出太阳直射点的位置，是判读的关键，起到引领作用，太阳直射点是地心和地心的连线与地球表面的交点，太阳高度为 90° ，地方时为 12 ： 00 。它与晨线和赤道交点，昏线和赤 道交点的经度 差为 90° 。掌握晨昏线的特点及与其他要素的相关性，是判读的核心内容 ( 参照上节判读步骤 ) 。而 “ 一段 ” 则要求我们，在掌握完整光照图判读基础上，学会抽取或读取其一部分，如： “ 三联 ” 即联系三个图形：地球公转轨道图、太阳直射点的回归运动图，正午太阳高度变化 ( 纬度 ) 示意图。特定的光照图表示一定的日期和时间，而同一日期地球处于公转轨道的不同位置，太阳直射点处于回归线之间的特定位置，同一日期和时间某地的正午太阳高度也会呈现相应的分布变化规律，因此把这几个图形联系起来，可以深化到光照图的认识，如： “ 三动 ” 即动手画，动笔算，动脑判；要画好一幅光照图，注意以下步骤： (1) 先在太阳光直射点处画一个垂直于球面的箭头，表示直射光线。以夏至日图为例说明直射光线的画法：用直尺对好圆心与北回归线的一个端点，垂直于晨昏线，在圆的外侧画一条线段，即直射光线。 (2) 用若干个彼此平行、带箭头的线段表示太阳光线。 (3) 任何节气的日照图，晨昏线与太阳光线都是垂直的。 (4) 冬、夏至日的日照图上，晨昏线与南北极圈相切。 (5) 在冬、夏至日图上画黄道面 ( 要用一条直线表示，不必用平行四边形表示 ) ，将太阳光线延长即可。黄道面要经过的三个重要的点是：北回归线的一个端点、圆心、南回归线的另一个端点。 (6) 地球的地轴和黄道面可以延长到圆的外边，其他的线 ( 经纬线、晨昏线 ) 都不要画出圆外。 (7) 画冬、夏至日日照图时，如果地轴是倾斜的，太阳光线应画水平，如下图所示： “ 动笔算 ” 涉及到的计算，主要是区时、地方时，昼夜长短及正午太阳高度。 (1) 区时、地方时计算：明确太阳直射点所在的经线地方时为 12 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；经度相差 15° ，地方时相差 1 小时；经度相差 1° ，地方时相差 4 分钟；再结合图中给出的经度信息，可计算出相应的区时和地方时。 (2) 昼夜长短计算，在光照图中，主要采用昼长时间＝昼弧度数 /15° ，夜长时间＝夜弧度数 /15° 来计算。 “ 动脑判 ” 主要判断内容是日期，节气 ( 季节 ) ，日出、日落方位，正午太阳高度等。 (1) 由光照图确定日期和节气 ( 季节 ) ，判断推理的过程是：由极圈内的昼夜状况 → 太阳直射点的纬度 → 日期 → 节气 ( 季节 ) 。 (2) 日出、日落方位 a ．太阳直射赤道时，即春、秋分日，全球各地 ( 除极点外 ) 日出正东方，日落正西方。 b ．太阳直射点位于北半球时，全球各地 ( 除极昼、极夜地区外 ) ，日出东北，日落西北。 c ．太阳直射点位于南半球时，全球各地 ( 除极昼、极夜地区外 ) ，日出东南、日落西南。 d ．正好出现极昼的地方，北半球正北升起，正北落下；南半球正南升起，正南落下。 (3) 判断正午太阳高度 太阳直射的那一条纬线上各地的正午太阳高度均为 90° ，其他各地的正午太阳高度从那条纬线向南、北两侧降低，因此除直射点所在纬线外，同一天正午太阳高度相等的纬线有两条。各地的正午太阳高度等于 90° 减去该地地理纬度与太阳直射点地理纬度之差。 【 判读应用 】 1 ． (2013· 浙江文综 ) 晨昏圈上有 5 个等分点，若其中一点地方时正好为 12 时，则不相邻两点之间的球面最短连线可能 ( 　　 ) A ．同时出现日落　　　　　 B ．经过太阳直射点 C ．是纬度固定的一段纬线 D ．为两个日期的分界线 【 解析 】 晨昏圈上地方时为 12 时的点就是 极夜切点 ( 晨昏圈不经过极点时 ) ，即晨昏圈与 刚好发生极夜现象的纬线的切点，其他四个等 分点分布如图，甲、丙和乙、丁分别位于同一 条纬线，乙、丁所在纬线的纬度值大于甲、丙所在纬线； 不相邻两点的组合总计有：甲和丁等五组不相邻两点之间的球面最短连线必定位于晨昏圈 ( 晨昏圈为地球大圆 ) 上，即同时出现日落，则 A 选项正确。太阳直射点位于昼半球或夜半球的中心，也就是图中圆心处，不可能位于不相邻两点之间的球面最短连线上；由于不相邻两点之间的球面最短连线必定位于晨昏圈上，而晨昏圈上任意一段弧的纬度值都不是固定的；只有晨昏圈与经线圈重合或平行时 ( 晨线地方时为 6 时、昏线地方时为 18 时 ) 晨昏圈上的一段弧才可能作为两个日期的分界线，即晨昏圈上不存在地方时为 12 时的点，也可排除 D 选项。 【 答案 】 A (2012· 福建文综 ) 下图中 N 为北极点， A 、 M 、 B 位于地球表面， NP 为经线， NM 的球面最短距离为 2 553 千米。 读图完成 2 ～ 3 题。 2 ．若 AM 为昏线，则此时节 ( 　　 ) A ．巴黎香榭丽舍大道落叶遍地 B ．日本富士山樱花烂漫 C ．阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄 D ．北京颐和园雪飞冰封 3 ．若在 M 地垂直立竿，则下图中 MM′ 所示日照竿影朝向正确的是 ( 　　 ) A ．甲　　　　　　　 B ．乙 C ．丙 D ．丁 【 解析 】 第 2 题，结合图示及题意分析可知， M 点的纬度＝ 90° － (2 553/111)° ＝ 67°N ；若 AM 为昏线，则 67°N 纬线圈内为极夜，说明北半球为冬季。巴黎香榭丽舍大道落叶遍地为北半球秋季、日本富士山樱花烂漫为北半球春季、阿根廷潘帕斯草原牧草枯黄为当地冬季 ( 北半球夏季 ) 、北京颐和园雪飞冰封为北半球冬季。故选 D 。第 3 题，夏至日， M 地为极昼，所以 0 时太阳位于正北，竿影朝向正南，故 A 错误； 5 月 1 日，太阳直射北半球，日出东北，日出时竿影朝向西南，故 B 错误； 10 月 1 日，正午时竿影朝向正北，故 C 错误；秋分日，全球昼夜平分， 12 时正午时太阳直射点位于正南方向，所以影子竿影朝向正北，故 D 正确。 【 答案 】 2.D 　 3.D