地理一轮复习 第一章 宇宙中的地球 第5讲 地球的运动——地球的公转教学案 新人教版

第5讲地球的运动——地球的公转

地球的公转

(1)地球公转的方向、速度、周期b

(2)地球公转的轨道、黄赤交角及图示c

(3)正午太阳高度的时空分布规律c

(4)昼夜长短的变化规律c

(5)四季变化和五带分布b

地球公转的基本特征及黄赤交角

1．地球公转的方向、速度、周期

(1)方向：自西向东。

(2)速度：平均角速度约1°/日。

(3)周期：1恒星年，365日6时9分10秒。

2．地球公转的轨道、黄赤交角及图示

(1)轨道：近似圆的椭圆，太阳位于其中的一个焦点。1月初，地球位于近日点，公转速度快；7月初，地球位于远日点，公转速度慢。

(2)黄赤交角：约23.5°。

1．黄赤交角的数据关系

(1)黄赤交角＝回归线的度数。

(2)黄赤交角与极圈度数互余。

(3)黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。

2．黄赤交角的地理意义

黄赤交角的大小决定着太阳直射点移动的范围，即南、北回归线之间的范围，决定着回归线与极圈的度数。

3．黄赤交角变化的影响

若黄赤交角为零，太阳将永远直射赤道，地球上将不存在四季的变化。同时地中海气候、季风气候等气候类型会消失。

1．假设目前的黄赤交角变为30°，则下列地区的范围缩小的是( )

A．热带B．南寒带

C．温带D．北寒带

解析：选C。黄赤交角变为30°，则回归线的度数为30°，极圈的度数为60°，所以温带范围变小，热带、寒带范围变大。

读地球公转的二分二至日图，回答2～3题。

2．图中字母c所代表的节气是( )

A．春分B．秋分

C．冬至D．夏至

3．下列有关我国国庆节前后太阳直射点和地球公转速度的叙述，正确的是( ) A．地球位于a到b之间，速度减慢

B．地球位于b到c之间，太阳直射点在北半球

C．地球位于c到d之间，速度逐渐加快

D．地球位于d到a之间，太阳直射点在南半球

答案：2.D 3.D

正午太阳高度的时空分布规律

正午太阳高度的时空分布规律

(1)时间分布规律

节气正午太阳高度最大地区正午太阳高度最小地区春分、秋分赤道—夏至北回归线及其以北地区南半球

冬至南回归线及其以南地区北半球

空间分布规律：从直射点所在的纬线向南北两侧递减。

1．正午太阳高度的变化规律

(1)纬度变化：同一时刻，正午太阳高度自太阳直射点所在纬度向南北两侧递减，具体如图所示(以北半球为例)。

(2)季节变化(北半球)：离直射点近，正午太阳高度就大；直射点向该地移近，该地正午太阳高度就增大。

①位于北回归线及其以北(A地)的地区：正午太阳高度从北半球冬至日→春分日→夏至日逐渐增大，夏至日达一年中最大。

②位于南回归线及其以南(B地)的地区：正午太阳高度从北半球夏至日→秋分日→冬至日逐渐增大，冬至日达一年中最大。

③赤道地区：一年有两次最大值(春分日、秋分日)、两次最小值(夏至日、冬至日)。

④南北回归线之间的地区(除赤道地区外)：一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后)。

2．太阳高度的日变化规律

(1)极点地区：在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天内无变化，其太阳高度等于太阳直射点的纬度。

(2)非极点地区

3．正午太阳高度的计算

正午太阳高度＝90°－“两点”纬度差。

“两点”指观测点和太阳直射点。若“两点”同在北(南)半球，“两点”纬度差为大数减去小数；若“两点”分别属于南北不同半球，“两点”纬度差为两点的纬度之和。

不同地区年正午太阳高度最大差值

(1)赤道地区：23.5°。

(2)南北半球热带地区：介于23.5°和47°之间，具体度数是当地纬度＋23.5°。

(3)南北半球温带地区：47°。

(4)南北半球寒带地区：介于23.5°和47°之间，也就是当地最大正午太阳高度的数值。

4．正午太阳高度的应用

(1)确定地方时。当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最短，地方时是12时。

(2)确定房屋的朝向。为了获得更充足的太阳光照，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，房屋朝北。

(3)判断物影长短及方向。正午太阳高度越大，物影越短；正午太阳高度越小，物影越长，且物影方向背向太阳。如图中各点旗杆杆影长度(实线)及杆影所在方向(图中日期是6月22日前后，经线和纬线的交点是直射点)。

(4)计算楼间距。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影长。以我国为例，如图，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。

(5)计算热水器安装角度。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，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度的关系为α＋h＝90°。(如图)

(2020年1月浙江选考)月球与八大行星一样作自西向东公转，在地球上的观测者可以观测到月球、地内行星经过太阳表面的天象，且前者比后者经过日面的时间短。下图为甲地观测到的正午、子夜太阳高度年内变化示意图。完成1～2题。

1．若h为11°，则该地夏至日正午太阳高度为( )

A．18° B．23.5° C．29°D．34.5°

2．若观测者在甲地某日先后观测到月球、水星经过太阳表面的天象，则第二天正午三大天体在星空中的位置可能是( )

答案：1.C 2.D

3．(2017年11月浙江选考)阅读材料，回答下列问题。

材料一图1为赤峰市及附近区域略图。

材料二某地理兴趣小组在图1中某地进行天文观测。图2为地轴与北极星关系示意图。图3为该地测得的北极星高度。在北京时间12时16分测得当地正午太阳高度。

根据图示用实线绘出观测地春分日的正午太阳高度，说出观测地相对于赤峰市的方位。

答案：如图。西北。

昼夜长短的变化规律

昼夜长短的变化规律

(1)赤道上昼夜始终等长(全球各地昼夜长短的变化幅度随纬度增大而增大)。

(2)春、秋分日：全球昼夜平分(各地昼夜长短变化幅度，离二分日越近变化幅度越小)。

(3)北半球夏半年：昼长夜短；纬度越高，白昼越长；极点附近出现极昼。

夏至日：北半球各地昼最长，夜最短；纬度越高，白昼越长；北极圈及其以北出现极昼。

1．昼夜长短分布——抓“直射点位置”

太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。如下图所示：

2．昼夜长短变化——抓“移动方向”

此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，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，哪个半球就昼变长夜变短；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——抓“特点”

(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算

昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°

(2)根据日出或日落时间特点进行计算

地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。

①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2

②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2

(3)根据纬度的分布特点进行计算

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。

4．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：

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

(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)昼变长夜变短并不等于昼长夜短，如北半球昼变长说明太阳直射点向北移动，但其

可能直射南半球，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。

下图是位于30°N附近的N城全年中Z值变化曲线图(设昼长为X小时，夜长为Y小时，X－Y＝Z)。读图回答1～2 题。

1．太阳直射赤道的日期是( )

A．①②③B．①③⑤

C．②③④D．②④⑤

2．②至③期间，南昌昼夜长短情况是( )

A．昼长夜短，昼渐短B．昼长夜短，昼渐长

C．昼短夜长，昼渐短D．昼短夜长，昼渐长

解析：第1题，由材料可知，Z值为昼长与夜长之差，太阳直射赤道时，昼夜等长，Z 值为0。读图可知，①③⑤日期Z值为0，故B项正确。第2题，②至③期间，太阳直射点自北回归线向南移动至赤道，北半球各地昼长夜短，昼渐短。

答案：1.B 2.A

四季变化和五带分布

四季变化和五带分布

(1)四季变化：正午太阳高度变化、昼夜长短变化的结果(低纬度不明显)。

夏季——一年内白昼较长，正午太阳高度较大的季节。

冬季——一年内白昼较短，正午太阳高度较小的季节。

(2)五带分布

1．四季更替和五带的成因

2．季节变化的纬度差异

3．不同的四季划分方法

项目含义时段

天文四季春冬季与夏季的过渡季节立春→立夏夏昼长较长，太阳高度较大的季节立夏→立秋秋夏季与冬季的过渡季节立秋→立冬冬昼长较短，太阳高度较小的季节立冬→立春

气候四季春气温温和3－5月

夏气温最高的三个月6－8月

秋气温温和9－11月

冬气温最低的三个月12月－次年2月

(2020·衢州模拟)下图为我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图。读图回答1～2题。

1．图示季节分配自上而下依次为( )

A．北京、广州、武汉、哈尔滨

B．北京、武汉、哈尔滨、广州

C．广州、武汉、哈尔滨、北京

D．广州、北京、哈尔滨、武汉

2．关于季节更替的叙述错误的是( )

A．低纬度地区季节更替不明显

B．中纬度地区季节更替明显

C．高纬度地区季节更替明显

D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化

解析：第1题，纬度越低的地区热量越充足，夏季时间应越长，故夏季时间由长到短的顺序为纬度由低到高的顺序，结合选项可知，D项正确。第2题，低纬度地区由于接受太阳辐射较多，热量变化极小，故季节变化不明显，故A项正确；中纬度不同地区热量差异明显，季节性较强，故B项正确；高纬度地区接受太阳辐射较少，温度较低，季节变化不明显，故C项错误；季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化，故D项正确。

答案：1.D 2.C

(2020·杭州重点中学考试)读地球公转示意图，回答1～2题。

1．如图所示，甲、乙、丙、丁为地球绕日公转轨道的四等分点，地球从甲处开始绕日公转一周，途中用时最少的是( )

A．甲—乙段B．乙—丙段

C．丙—丁段D．丁—甲段

2．当地球位于图示位置时，太阳直射点所处位置及移动方向是( )

A．北半球，向北移动B．北半球，向南移动

C．南半球，向北移动D．南半球，向南移动

解析：第1题，地球的公转速度与日地距离有关，其规律是日地距离越近，公转速度越快，反之就越慢。从图中可以看出，在丁和甲之间，地球位于近日点附近，故此时的公转速度最快，用时最少。第2题，图中地球所在的位置是在近日点之后即1月初之后，结合太阳直射点在南北回归线之间的移动规律可知，此时太阳直射点应在南半球，但正在向北移动，选项C正确。

答案：1.D 2.C

北京时间2018年9月20日12：40左右，一辆轿车行驶在我国某城市的环线上(如图)，车里的乘客发现前几分钟阳光从行驶方向的左侧照射进车内，后几分钟阳光从行驶方向的正前方照射进车内。据此完成3～4题。

3．该时段，车辆行驶在图中环线上的( )

A．甲路段B．乙路段

C．丙路段D．丁路段

4．该城市可能是( )

A．西安B．北京

C．哈尔滨D．乌鲁木齐

解析：第3题，北京时间2018年9月20日12：40左右，太阳位于南方(正南或偏南)，如果车辆行驶在图中环线上的甲路段和丁路段，那么太阳光不可能从正前方射进车内，A、D 错；在丙路段行驶，阳光不能从左侧射进车内，C错；在乙路段时，轿车先向西行驶，然后向南行驶，所以阳光先从左侧射进车内，后从前方射进车内，B正确。第4题，结合上题分析可知，在乙路段，阳光从正前方照射进车内，则图示时刻为当地地方时12时左右，北京时间为12：40左右，所以当地地方时比北京时间晚40分钟，即当地经度为110°E左右，应为西安。

答案：3.B 4.A

城市路灯的照明时间受自然条件影响。下图示意某年我国一城市二分二至日路灯照明时间(图中时间为北京时间)。读下图，回答5～6题。

5．根据提供的信息可断定，该城市路灯照明耗电量最大的日期应在( )

A．a日B．b日

C．c日D．d日

6．受天气原因影响路灯关闭较晚的一天是( )

A．a日B．b日

C．c日D．d日

解析：第5题，根据提供的信息可断定，该城市路灯照明耗电量最大的日期应在d日，照明时间超过12小时。其他日期没有超过12小时，耗电量较少。第6题，根据照明时间可以判断二分二至日。根据图示照明时间，照明时间最长的d是冬至日，最短的b是夏至日，a、c分别是春分日、秋分日。a、c两个日期的照明时间应相同，图中a的照明时间较长，可能受天气原因影响，路灯关闭较晚。

答案：5.D 6.A

我国古代人民根据日月运行位置和天气及动植物生长等自然现象，把一年平分为二十四等份，这就是二十四节气。二十四节气能反映季节的变化，指导农事活动。读二十四节气分布图(图甲)，回答7～8题。

7．在下列各组节气中，北京的昼长时间最接近的是( )

A．清明、雨水B．立冬、立秋

C．小雪、大寒D．雨水、处暑

8．图乙是北半球晨昏线与纬线的切点变化示意图，图中四点的日期所处的节气正确的是( )

A．①表示大雪B．②表示立春

C．③表示秋分D．④表示芒种

解析：第7题，图中显示小雪与大寒两个节气关于冬至对称，则这两天太阳直射点位置相同，故北京在这两天昼长最接近。第8题，依题意，图中③表示切点位于北极圈，则可能是冬至或夏至。若为夏至，则①为冬至后、②为春分后、④为冬至前节气，结合题中选项分析都不符合；若为冬至，则①为夏至后、②为秋分后、④为夏至前节气，结合选项分析，唯有④表示芒种合适。

答案：7.C 8.D

我国的圭表是世界上最早的时间测量工具。如右图，表为直立的标

杆，圭是平卧的尺，标有刻度，主要用来测量日影长度。据图文资料，

回答1～2题。

1．图中房屋的朝向是( )

A．坐北朝南B．坐南朝北

C．坐西朝东D．坐东朝西

2．古人利用圭表可比较准确测量的是( )

A．一个太阳日的时间B．一个恒星日的时间

C．一个恒星年的时间D．一个回归年的时间

解析：第1题，圭表主要测量的是正午日影，正午时太阳在正南方，圭表朝南，可知图中房屋坐北朝南，A正确。第2题，古人利用圭表测量正午日影，连续两次测得表影长最小值时间间隔大致为一个回归年，D正确。

答案：1.A 2.D

读图(图中阴影表示黑夜)，回答3～5题。

3．图中C点的昼长为( )

A．24小时B．12小时

C．20小时D．10小时

4．图中所示日期，下列各地白昼最长的是( )

A．太原B．长春

C．南昌D．昆明

5．图中C点在半年后的夜长为( )

A．4小时B．10小时

C．20小时D．24小时

解析：第3题，从图中的信息可知，C点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1，昼夜之和是24小时，所以其昼长为20小时。第4题，图中所示日期为北半球夏至日，此时，太阳直射北回归线，北半球白昼时间达到一年中最大值，且位置越往北，白昼时间越长。第5题，半年后，时间为北半球冬至日，C点的夜长等于其在夏至日时的昼长。

答案：3.C 4.B 5.C

某地(105°E)中学地理兴趣小组对每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录，绘成下图。读图，完成6～8 题。

6．该地位于( )

A．赤道附近B．南半球中高纬度

C．南半球中低纬度D．北半球中低纬度

7．该同学在a至b时段观测与记录持续了( )

A．4个多月B．10个多月

C．8个多月D．6个多月

8．观测时段赤道的正午太阳高度( )

A．先增大，后减小

B．先减小，再增大，最后又减小

C．先减小，后增大

D．先增大，再减小，最后又增大

解析：第6题，从图中可以看出，夏至日该地日出较早，昼长较长，位于北半球。第7题，根据赤道上一年中昼长变化幅度为0，而北极圈上一年内昼长变化幅度为24小时，则中低纬度地区一年中昼长变化幅度约为12小时，从a到夏至日时间段内，该地昼长变化幅度约为3小时，时间大约为3个月，从夏至日到b时间段内，该地昼长变化幅度约为4小时，时间大约为4个月，因此最接近的是6个多月。第8题，该段时间为夏至日前后，其中夏至日之前太阳直射点北移，赤道上正午太阳高度减小，夏至日之后太阳直射点南移，赤道上正午太阳高度增大，秋分日太阳直射赤道，赤道上正午太阳高度达到最大，之后再减小。

答案：6.D 7.D 8.B

(2020·宁波检测)家住上海(约31°N)的李女士发现：所购商品房居室日照时间极短，达不到满窗。她就此向法院起诉，法院依据地方法规中“受遮挡的居住建筑的居室，××日

满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的有关条款，责成房产公司退还其各类费用。据此回答9～10 题。

9．题干中“受遮挡的居住建筑的居室，××日满窗日照的有效时间不少于连续1小时”的标准，你认为××应为( )

A．春分B．夏至

C．秋分D．冬至

10．为了达到上述要求，房产公司在建楼时，应使南北楼房有一定的距离。理论上楼高相同的情况下，北京的楼间距比上海应宽些。原因是( )

A．冬季北京比上海白昼短

B．北京比上海正午太阳高度小

C．北京比上海年太阳辐射量小

D．北京比上海阴雨天气多

解析：第9题，31°N位于北回归线以北地区，应以冬至日满窗日照的有效时间为标准。第10题，北京、上海均在北回归线以北，楼高相同时，因北京的纬度高于上海，北京的正午太阳高度小于上海，故北京的楼间距应宽于上海。

答案：9.D 10.B

一般面对河流下游，左手方视为左岸，右手方视为右岸。下图是某条河流的剖面图，虚线箭头为图示区域全年正午太阳来向(遮蔽区范围随季节有变化)。读图，完成11～12题。

11．图示区域可能位于( )

A．北纬45°附近B．北纬20°附近

C．南纬45°附近D．南纬20°附近

12．根据图中信息，下列说法正确的是( )

A．甲为河流右岸B．河流自东向西流

C．遮蔽区最大在1月D．遮蔽区最大在7月

解析：第11题，虚线箭头为图示区域全年正午太阳来向，阳光从北面照射过来，说明一年中太阳始终位于北部天空，该地位于南回归线以南地区，图示区域可能位于南纬45°附近，C对。第12题，结合上题，该地位于南半球，受向左的地转偏向力影响，左岸侵蚀，右岸沉积。甲为河流左岸，A错。一般面对河流下游，左手方视为左岸，右手方视为右岸，结合南岸、北岸位置，河流自东向西流，B对。遮蔽区最大在6月，C、D错。

答案：11.C 12.B

13．读非洲南部内陆国家博茨瓦纳示意图，回答下列问题。

假设太阳直射点匀速移动，哈博罗内(24°45′S，25°55′E)比丙地(18°13′S，25°25′E)昼长较长和正午太阳高度角大的时间分别约为多少天，并说明理由。

解析：该题要将昼长的空间分布规律和正午太阳高度的空间分布规律掌握得非常清晰，而且要结合其时间变化规律，难度较大。

答案：哈博罗内比丙地昼长较长的时间大约有180天。理由：当太阳直射点在南半球的半年内，哈博罗内纬度较高，昼长较长，大约持续半年。

哈博罗内比丙地正午太阳高度角大的时间大约为15天。理由：当太阳直射点位于21°29′S时，两地正午太阳高度相等，太阳直射点位于21°29′S～23°26′S期间，哈博罗内比丙地正午太阳高度大，此段时间大约有15天。

14．(2020·浙江省选考十校联盟联考)读太阳照射地球示意图，回答下列问题。

(1)此时北半球的节气是________，南极圈内出现________。

(2)此时太阳直射在________上，此后开始向________移动。

(3)A点的正午太阳高度是________。B点昼长是________小时，________时日落。

(4)此时济南的正午太阳高度达一年中最________值，过三个月后昼夜长短情况为________。

(5)此时(双选)( )

A．太阳入射光线与地轴垂直

B．晨昏线与极圈相切

C．晨昏线与地轴重合

D．太阳直射点上入射光线的延长线过地心且与赤道平面有23.5°的夹角

答案：(1)冬至极昼

(2)23.5°S(南回归线) 北

(3)66.5°8 16

(4)小昼夜等长

(5)BD

15．下图为缅甸部分区域示意图。读图回答下列问题。

当③地(17°N)迎来一年内日出最早的那天，判断该日②地的正午日影朝向。指出该日全球的极夜范围。比较该日①②两地日落时的地方时差异。

解析：当③地(17°N)迎来一年内日出最早的那天，说明太阳直射点位于北回归线，位于②地的北方，故该日②地的正午日影朝向南方。太阳直射点位于北回归线，因此该日全球的极夜范围是南极圈及其以南地区。①②两地都位于北半球，夏至日①地昼长长于②地，故①地日落时的地方时数值大于②地。

答案：南方。南极圈及其以南地区。

①地日落地方时数值比②地大。