第四節地球公轉及其地理意義考綱呈現考點解讀考情分析1.地球公轉的方向、軌道、速度和周期2黃赤交角的地理意義3地球公轉的地理意義1.太陽直射點的回歸運動(重點)2正午太陽高度的變化規律(重點)3晝夜長短的變化規律(重難點)4晝夜長短的計算(難點)5正午太陽高度的應用(重難點)本節是高中地理的難點，但在高考中命題難度降低，主要考查太陽直射點移動、正午太陽高度變化和晝夜長短變化等規律性知識，并且與現實生活關系密切的知識考查偏多，以選擇題為主學生用書P025一、地球的公轉1公轉特征(1)定義：繞太陽的運動。(2)方向自西向東(3)周期：365日6時9分10秒。(4)軌道與速度公轉位置時間公轉速度A點近日點1月初最快B點遠日點7月初最慢2.黃赤交角及其影響(1)黃赤交角示意(2)影響：引起太陽直射點在南、北回歸線之間往返運動。晝夜現象、晝夜更替與晝夜長短(1)晝夜現象與地球為不透明球體有關，產生晝夜更替的主要原因是地球自轉；產生晝夜長短和正午太陽高度變化的主要原因是地球公轉，它們都是地球運動的結果。(2)全球各地晝夜長短的變化幅度：赤道地區最小，緯度越高，變化越大，極圈內存在極晝、極夜現象。微探究1如何區分春、秋分日？答案春分日：太陽直射點由南半球進入北半球經過赤道時的節氣。秋分日：太陽直射點由北半球進入南半球經過赤道時的節氣。二、地球公轉的地理意義1晝夜長短的變化(1)典型圖示(以北半球為例)圖1為夏至日圖2為春、秋分日圖3為冬至日(2)變化規律時間變化特點重要節氣北半球夏半年北半球各地晝長夜短，緯度越高，晝越長，夜越短圖1中北半球各地晝長達到一年中的最大值，北極圈及其以北出現極晝現象北半球冬半年北半球各地晝短夜長，緯度越高，晝越短，夜越長圖3中北半球各地晝長達到一年中的最小值，北極圈及其以北出現極夜現象春、秋分日圖2代表的時間是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地晝夜平分(1)太陽直射點在哪個半球，哪個半球晝長夜短。(2)太陽直射點向哪個半球運動，哪個半球晝變長，夜變短。2正午太陽高度的變化(1)緯度變化：由太陽直射點所在緯度向南北兩側遞減。(2)季節變化北半球節氣達最大值的地區達最小值的地區夏至日北回歸線及其以北各地南半球各地冬至日南回歸線及其以南各地北半球各地二分日赤道南北兩極點3.四季更替和五帶(1)成因(2)四季的劃分天文四季北溫帶許多國家的四季：3、4、5月為春季，依次類推，每三個月為一個季節。(3)五帶劃分：以南、北回歸線和南、北極圈為界限，將全球劃分為南北寒帶、南北溫帶和熱帶。微探究2天安門廣場上正午旗桿的影子一年中什么時候最長？什么時候最短？答案冬至日時北半球各地的正午太陽高度達到一年中最小值，此時旗桿的影子最長；夏至日時北回歸線及以北地區正午太陽高度達到一年中最大值，旗桿的影子最短。學生用書P027考點一黃赤交角及其影響1引起太陽直射點的季節移動在公轉過程中，引起太陽直射點在南、北回歸線之間往返運動，運動規律見下圖。2黃赤交角變化帶來的具體影響影響的方面黃赤交角變大(小)太陽直射范圍擴大(縮小)極晝和極夜現象范圍擴大(縮小)五帶的范圍熱帶和寒帶的范圍擴大(縮小)溫帶的范圍縮小(擴大)正午太陽高度角的年變化年變化幅度增大(減小)晝夜長短的年變化年變化幅度增大(減小)(赤道與寒帶除外)季節的變化變化明顯(不明顯)【知識拓展】(1)地軸總是與赤道平面垂直，地軸與黃道平面的夾角為6634，與黃赤交角二者互余。(2)南北回歸線的度數黃赤交角的度數；南北極圈度數90黃赤交角度數。(3)春、秋分日太陽直射赤道，但春分日后太陽直射點北移，秋分日后太陽直射點南移。(4)南、北回歸線太陽每年各直射一次，回歸線之間的地點，太陽每年都直射兩次。【例1】(2017福州質檢)讀圖，完成(1)(2)題。(1)若EF為赤道，P點出現極晝現象，則太陽直射的范圍是()A020N B020SC20N2326N D20S2326S(2)若EF為地球公轉軌道平面，PQ為地軸，下列變化可信的是()A福州冬季均溫升高B北溫帶范圍變小C全球極夜范圍擴大D悉尼(約34S)夏季晝變長析題助思：從圖表中獲取信息自主解答：(1)_C_(2)_A_對|點|微|練(2017浙江衢州質檢)讀下圖，圖中A平面為黃道平面，B平面為赤道平面，回答12題。1當太陽直射點位于圖中P點時，北半球的節氣應是()A春分B夏至C秋分D冬至解析圖中為黃赤交角，則P點位于北回歸線。當太陽直射P點時，北半球的節氣應是夏至。答案B2若圖中角比現在增大2，則()A黃赤交角變為2526B回歸線的度數將變為2426C太陽直射的范圍將縮小4個緯度D地球上出現極晝極夜的范圍將擴大2個緯度解析若圖中角比現在增大2，即黃赤交角比現在減小2，變為2126，則回歸線的度數將變為2126，地球上出現極晝極夜的范圍將縮小4個緯度。答案C考點二晝夜長短的變化晝夜長短的變化是地球運動的重要地理意義之一，突破此重點，應主要抓住“三看”：1晝夜長短狀況看位置太陽直射點的位置決定晝夜長短狀況。太陽直射點在哪個半球，哪個半球晝長夜短，且越向該半球的高緯度地區白晝時間越長。如下圖所示：2晝夜長短變化看“移動”太陽直射點的移動方向決定晝夜長短的變化趨勢，緯度高低決定晝夜長短的變化幅度。太陽直射點向哪個半球移動，哪個半球晝變長夜變短；且緯度越高，晝夜長短變化幅度越大。如下圖所示：3晝夜長短計算看“特點”(1)根據晝弧或夜弧的長度進行計算晝(夜)長時數晝(夜)弧度數/151小時(2)根據日出或日落時間進行計算地方時正午12時把一天的白晝平分成相等的兩份(如下圖所示)。晝長時數日落時間日出時間(12日出時間)2(日落時間12)2夜長時數(日出時間0)2(24日落時間)2(3)根據分布特點進行計算同緯度各地的晝長相等，夜長相等。南北半球緯度數相同的地區晝夜長短對稱分布，即北半球各地的晝長(夜長)與南半球同緯度地區的夜長(晝長)相等。例如，40N的晝長等于40S的夜長。【易錯排查】1太陽直射某地，該地不一定晝最長夜最短。北半球各地夏至日這一天晝最長，南半球各地冬至日這一天晝最長。2晝變長夜變短不等于晝長夜短，如北半球晝變長說明太陽直射點向北移動，但其可能直射南半球，此時北半球晝短夜長；也可能直射北半球，此時北半球晝長夜短。晝變短夜變長與晝短夜長亦是同樣道理。【方法技巧】太陽直射點位置、日出日落和晝夜長短的對應關系直射點位置日出日落晝夜長短方位地方時方位地方時赤道正東6時正西18時晝夜等長北半球東北早于6時西北晚于18時北半球晝長夜短，南半球晝短夜長南半球東南晚于6時西南早于18時北半球晝短夜長，南半球晝長夜短利用“對稱法則”突破地球運動規律的技巧1緯度對稱：同一天，緯度數相同的南北兩條緯線上晝夜長短完全相反。2日期對稱：若同一地點兩日期相距二分二至日的時間尺度相同，則兩日期為二分二至日的對稱日期。兩對稱日期的晝夜長短、正午太陽高度和日出、日落方位有如下特點：同一地點兩日期對稱特點晝夜長短正午太陽高度日出、日落方位關于春分日(或秋分日)對稱相反關于夏至日(或冬至日)對稱相等相等相同3.太陽高度的對稱(1)以太陽直射的緯線為對稱軸，在南北對稱分布的緯線上，正午太陽高度相等。(2)同一地點，以地方時12時為中心，上午、下午距12時時段相等的兩個時間，太陽高度相等。【例2】(2017全國卷)汽車輪胎性能測試需在不同路面上進行。芬蘭伊瓦洛(位置見下圖)吸引了多家輪胎企業在此建設輪胎測試場，最佳測試期為每年11月至次年4月。據此完成下題。在最佳測試期內，該地輪胎測試場()A每天太陽從東南方升起B有些日子只能夜間進行測試C經常遭受東方寒潮侵襲D白晝時長最大差值小于12時析題助思：自主解答：_B_對|點|微|練(2017廈門模擬)下表為石家莊、武漢、杭州、福州四城市4月16日的日出日落時刻表(北京時間)。讀圖表，回答34題。地點日出時刻日落時刻05：3918：2605：3118：2705：5518：5105：4618：583表中數字所代表的城市正確的是 ()A武漢B杭州C石家莊D福州解析4月16日，北半球各地晝長夜短，且緯度越高，晝越長。根據表中四地的日出日落時間可分別求出該日四地晝長，四地晝長為12時47分，12時56分，12時56分，13時12分，四地緯度由高到低依次為石家莊、武漢、杭州、福州，判斷最短為福州，最長為石家莊，為武漢或杭州。答案B4該日北京時間15：30，王先生在武漢(約114E)某動車站拍攝照片，此時正好一列動車啟動出發，據圖判斷該列車的行駛方向是()A東南方向B東北方向C西南方向D西北方向解析武漢約位于114E，當北京時間(120E的地方時)為15：30時，武漢地方時約為15：06，此時太陽位于武漢西南方天空，物體影子朝向東北方向。根據圖中人影朝向和列車車頭朝向可判定列車行駛方向為西南方向。答案C考點三正午太陽高度的變化規律及應用1正午太陽高度的變化規律(1)正午太陽高度的空間變化規律(全球正午太陽高度的緯度變化規律)從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減；離直射點距離越近(緯度差越小)，正午太陽高度越大。如下圖所示。夏至日：正午太陽高度由北回歸線向南北兩側遞減。冬至日：正午太陽高度由南回歸線向南北兩側遞減。春秋二分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側遞減。(2)正午太陽高度的季節變化規律北回歸線及其以北地區一年有一次最大值(6月22日前后)，一次最小值(12月22日前后)南回歸線及其以南地區一年有一次最大值(12月22日前后)，一次最小值(6月22日前后)南北回歸線之間(除赤道外)一年有兩次最大(太陽直射時最大)，一次最小值(南半球出現在6月22日前后、北半球出現在12月22日前后)赤道地區一年有兩次最大值(春分日、秋分日)、兩次最小值(夏至日、冬至日)遞變規律來增去減(直射點向本地所在緯線移來，則正午太陽高度增大，移去則減小)(3)正午太陽高度的年變化規律熱帶范圍內，正午太陽高度的年變化值由赤道向南北兩側逐漸增大，從2326增大到4652；溫帶范圍內，正午太陽高度的年變化值均為4652；寒帶范圍內，正午太陽高度的年變化值由極圈向極點逐漸減小，從4652減小到2326。(4)一個地區年正午太陽高度最大差值赤道地區為2326，熱帶地區為(當地緯度2326)；回歸線至極圈之間地區為4652。2正午太陽高度的應用(1)確定地方時當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當地的地方時是12時。(2)確定房屋的朝向為了獲得更充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關。在北回歸線以北地區，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區，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越大，日影越短，正午太陽高度越小，日影越長，且日影方向背向太陽。(4)確定當地的地理緯度緯度差多少度，正午太陽高度就差多少度。根據某地某日(二分二至日)正午太陽高度，可判斷該地區緯度大小。(5)確定樓距、樓高為了更好地保證各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應當保持適當距離。以我國為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間距L為：LhcotH。(6)太陽能熱水器的傾角調整為了更好地利用太陽能，應不斷調整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板成直角。其傾角和正午太陽高度角的關系為h90(如下圖)。【易錯排查】1太陽高度變化與正午太陽高度變化太陽高度變化和正午太陽高度變化不同，如右圖所示，A為太陽直射點，太陽高度從直射點向四周呈同心圓減小，到晨昏線減小為0，此圖示意不同地點的太陽高度不同。2太陽高度的日變化規律太陽高度表示太陽光線與當地地平面的傾角；正午太陽高度是一天中太陽最高時的高度角。晝半球太陽高度大于0(太陽位于地平線以上)；夜半球太陽高度小于0(太陽位于地平線以下)；晨昏線上太陽高度等于0(太陽剛好位于地平線上)；在一天當中，由日出至正午太陽高度增加，正午至日落太陽高度減小，不同地區太陽高度的日變化具有不同特點，如下圖所示：由圖可知：(1)位于極晝區的極點的太陽高度一天不變，且等于直射點的緯度。(2)正好出現極晝的緯線上各地，日出和日落時太陽高度為0，正午時太陽高度最大。(3)極晝區除極點和正好出現極晝的緯線上各地外，各地太陽高度均在0以上，且0時最小，12時最大。【方法技巧】運用規律來掌握正午太陽高度分布特點(1)對稱規律：以直射點所在緯線為對稱軸南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。(2)近大遠小規律：離直射點所在的緯線越近，正午太陽高度越大，離直射點所在的緯線越遠，正午太陽高度越小。正午太陽高度的簡單計算方法公式：H90“兩點”緯度差()。“兩點”指觀測點和太陽直射點。若“兩點”同在北(南)半球，“兩點”緯度差為大數減去小數；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。法則：求緯度差遵循“同減異加”法則。【例3】(2017湖北八校聯考)圖1中N為北極點，A、M、B位于地球表面，NP為經線，NM的球面最短距離為2 553 km。若在M地垂直立竿，則圖2中MM所示日照竿影朝向正確的是()A甲B乙C丙D丁析題助思：(1)從文字材料中獲取信息由材料中N為北極點可知M在北半球；由NM的球面最短距離為2 553 km可求M地緯度為67N。(2)從圖表中獲取信息自主解答：_D_對|點|微|練(2017全國聯考一模)我國南方某市(緯度約21.5N)的小黃家準備在某樓盤中間位置買房，樓高42米，樓層高3米，樓間距30米，樓后有一停車場。讀圖，完成56題。5小黃的爺爺不想買太高的樓層，又怕冬季正午室內曬不到太陽，那么小黃家最好買()A2樓B5樓C8樓D10樓解析該地位于北半球，前樓影子最長時即冬至日該地正午太陽高度最低時。冬至日該地正午太陽高度約為45，由于南樓阻擋，北樓太陽照不到的高度約12米以下的地方，即4樓及4樓以下，因此正午可以被太陽照到的最低樓層是5樓。答案B6小黃的父親想在停車場買一個停車位，現在只有甲、乙、丙、丁四個車位，他怕夏天車被曬時間太長，最好選擇()A甲車位B乙車位C丙車位D丁車位解析車位在樓房北邊，越靠近樓房且越靠近停車場中間的位置被樓房陰影覆蓋的時間越長，即停車場的南邊中間位置，故選B項。答案B學生用書P031遷移綜合得高分(一)地球運動與區域特征差異、人類生產和生活等知識的綜合應用命題者說地球運動是學習地理的基礎，但它也是高中地理的難點，近幾年高考中為了降低試題難度，增加地理的實用性和趣味性，在高考題命制中多以現實生活中的實例為載體，考查地球運動知識對人類生產、生活的影響。對這類問題的解答，首先必須明確試題考查的內容(如正午太陽高度、晝夜長短等)，然后從地球運動的規律入手進行分析作答。多維探究角度一：運動特征與四季、五帶(2017全國卷)某日，小明在互聯網上看到世界各地好友當天發來的信息：甲：溫暖的海風夾著即將到來的夏天的味道撲面而來。乙：冬季臨近，金黃的落葉鋪滿了一地。丙：又一次入秋失敗了，這還是我四季分明的家鄉嗎？丁：又是黑夜漫長的季節，向北望去，小城上空的極光如彩色帷幕般掛在夜空。據此完成12題。1以上四人所在地從北到南的排列順序是()A甲乙丙丁B丁乙丙甲C丁丙甲乙D甲丙乙丁解析本題考查地球運動及四季。據丁發的信息可知丁位于北極地區且北半球晝短夜長，此時太陽直射點位于南半球。甲所在地即將迎來夏天，應位于南半球；乙所在地冬季臨近，應該是北半球四季分明的溫帶地區；丙所在地秋季臨近，說明緯度比乙所在地低，B項正確。答案B2當天可能是()A4月28日B6月28日C9月2日D11月2日解析由上題分析可知，此時太陽直射南半球，A、B項錯誤；北溫帶地區冬季臨近，C項錯誤，D項正確。答案D角度二：人類生產和生活與正午太陽高度(2016江蘇地理)住宅的環境設計特別關注樹種的選擇與布局，不同樹種對光照與風有不同影響。下圖為華北某低碳社區(40N)住宅景觀設計示意圖。讀圖回答34題。3僅考慮陽光與風兩種因素，樹種與房屋組合最好的設計是()ABCD解析華北地區正午太陽位于正南方，則太陽能熱水器應布局在朝南的方位，據此可判斷圖示右側為南、左側為北。圖中房屋南側為落葉闊葉樹，冬季樹木會落葉，利于陽光照進房屋，起到增溫作用；夏季樹葉繁茂，能夠阻擋陽光照進房屋，起到降溫作用。同時圖中房屋北側為常綠針葉樹，對冬季風起到阻擋作用。故樹種與房屋組合最好的設計是圖。答案C4為保證冬季太陽能最佳利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()ABCD解析圖中角度為熱水器與地面的夾角，而該夾角與正午太陽高度互余時冬季太陽能利用效果最好，冬季華北某社區(40N)的正午太陽高度為30左右，圖中夾角為60，故圖熱水器安裝角度最合理。答案D(2015重慶文綜)馬爾代夫是以旅游業為支柱產業的著名島國。2014年12月4日，馬累海水淡化廠設備損毀導致該島淡水供應中斷。應馬爾代夫政府請求，中國政府及時向其提供了飲用水等物資和資金援助。下圖是馬爾代夫部分區域示意圖。讀圖，回答第5題。5中國一架滿載飲用水的飛機緊急從廣州飛往馬累，若從北京時間12：00出發，經4小時到達馬累。機長身高為1.8 m，到達時其在機場地面的身高影長接近于(tan551.43; tan652.14)()A0.6 mB1.2 mC1.8 mD2.4 m解析本題考查時間計算和正午太陽高度計算。北京時間12點時、馬累地方時大約為9點，4小時后飛機到達馬累時地方時大約為13點；12月4日太陽直射點大約位于20S，該日馬累的正午太陽高度大致為90(520)65，該地緯度低，晝長約為12小時，正午太陽高度為65，到日落太陽高度變為0，可求出每小時太陽高度約降低10，則13點時太陽高度大約為55，據三角函數原理可以求出機長到達馬累機場時身高影長接近于1.8tan551.2 m，故選B。答案B(2014全國卷)太陽能光熱電站(下圖)通過數以十萬計的反光板聚焦太陽能，給高塔頂端的鍋爐加熱，產生蒸汽，驅動發電機發電。據此完成第6題。6若在北回歸線上建一太陽能光熱電站，其高塔正午影長與塔高的比值為P，則()A春、秋分日P0 B夏至日P1C全年P1解析本題