2020版一轮复习地理新课改省份专用学案：模块一第一章第五讲地球的公转及其地理意义（一）公转的基本特征与昼夜长短变化

第五讲地球的公转及其地理意义(一)__公转的基本特征与昼夜长短变化

[等级考内容标准]　结合实例，说明地球运动的地理意义。


一、地球公转的基本特征
1．定义：绕太阳的运动。
2．方向：自西向东
3．周期：365日6时9分10秒，叫做恒星年。
4．轨道与速度

二、黄赤交角及其影
1．黄赤交角的含义
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′。如图所示：

2．黄赤交角的影响
起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。

三、昼夜长短及其变化
1．典型图示(以北半球为例)

2．特点
时间
变化特点
重要节气
北半球夏半年
北半球各地昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短
图1为夏至，北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北地区出现极昼现象
北半球冬半年
北半球各地昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长
图3为冬至，北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北地区出现极夜现象
春、秋分日
图2中代表的时间是每年的3月21日（时间）或9月23日前后，全球各地昼夜等长

[名师注解]
【注1】　区分近、远日点和冬、夏至日
(1)时间不同：近日点为1月初，冬至日为12月22日；远日点为7月初，夏至日为6月22日。
(2)公转轨道上位置不同：近日点位于冬至日以东，远日点位于夏至日以东。
【联】　黄赤交角相关数据关系
(1)黄赤交角＝回归线的度数。
(2)黄赤交角＝90°－极圈度数。
(3)黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
【记】　太阳直射点的移动
(1)移动规律：

(2)移动周期：
1回归年＝365日5时48分46秒
【注2】　春、秋分日的判断
(1)春分日：太阳直射点从南半球进入北半球时经过赤道的点。
(2)秋分日：太阳直射点从北半球进入南半球时经过赤道的点。
(3)顺公转方向按春分日、夏至日、秋分日、冬至日顺序确定。
【点】　1.昼夜长短的空间对称特点

(1)相对于地轴对称的点(A与B、C与D)(即纬度相同)：昼长、夜长相等。
(2)相对于赤道或地心对称的点(A与C、B与D、A与D、B与C)：南北半球昼夜相反(即北半球点的昼长等于南半球点的夜长)。
2．昼夜长短的时间对称特点

(1)关于夏至日、冬至日对称的两个日期(A与B、C与D)：两地昼长、夜长相等。
(2)关于春分日、秋分日对称的两个日期(B与C、D与A)：一个日期的昼长与另一个日期的夜长相等。

考点一　黄赤交角及其影响
1．黄赤交角的形成与太阳直射点移动的关系
(1)形成：黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角，如图所示：

(2)关系


2．黄赤交角的影响
(1)思维流程
→→→
(2)具体分析(黄赤交角变化带来的影响)


[集训过关]
第23届冬季奥林匹克运动会，又称2018年平昌冬季奥运会，于2018年2月9日至2月25日在韩国平昌举行。据此回答1～2题。
1．开幕式时，地球位于“地球绕日公转示意图”中的(　　)
A．ab之间　　　　　　　　　 B．bc之间
C．cd之间 D．da之间
2．欧阳修在《醉翁亭记》所说的“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也”。其四时之景不同，是因为(　　)
A．地球的自转
B．地球的公转及黄赤交角的存在
C．昼夜交替
D．地球公转速度的变化
解析：1.C　2.B　第1题，开幕式时，日期为2月9日，位于冬至日和春分日之间，由地球公转方向和地轴指向可判断：a为夏至日、b为秋分日、c为冬至日、d为春分日，故选C。第2题，其四时之景不同，是因为地球的公转及黄赤交角的存在，B对。地球的自转是昼夜交替的原因，A、C错。季节变化是地球公转的结果，速度的变化不是季节变化的原因，D错。
如图为某同学“演示地球公转的示意图(十字架代表太阳光线)”。据此完成3～4题。

3．该同学在进行地球公转演示的过程中，需要做到(　　)
①使地轴与公转轨道面夹角成23°26′　②使“地球”公转和自转方向相反　③保持地轴的空间指向不变　④使“太阳光线”与球心在同一平面
A．①② B．②④
C．①③ D．③④
4．若黄赤交角为20°，可能出现的情况是(　　)
A．回归线和极圈的纬度数均减小
B．天安门广场元旦升旗时间提前
C．热带和温带范围减小
D．大连气温年较差变大
解析：3.D　4.B　第3题，地球公转演示中应使地轴与公转轨道面成66°34′；使公转与自转方向相同；保持地轴空间指向不变；使太阳光线与球心在同一平面。故选D。第4题，若黄赤交角为20°，回归线度数为20°，极圈度数为70°，极圈度数增大；天安门广场元旦升旗时间提前；热带和寒带范围减小，温带范围增大；大连正午太阳高度年变幅减小，气温年较差变小。故选B。
考点二　昼夜长短的变化
(一)昼夜长短分布和变化的3大规律
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。太阳直射点向哪个方向(南、北)移动，哪个半球(南、北半球)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．极昼极夜范围——抓“直射点位置”
太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。
(二)直射点位置、日出日落方位与昼夜长短的关系
直射点位置
日出方位
日落方位
昼夜长短
北半球
东北(北半球早于6时日出)
西北(北半球晚于18时日落)
北半球昼长夜短
南半球昼短夜长
赤道
正东
(6时日出)
正西
(18时日落)
昼夜等长
南半球
东南(北半球晚于6时日出)
西南(北半球早于18时日落)
北半球昼短夜长
南半球昼长夜短

[典题精研]
[典例]　(2017·全国卷Ⅱ·节选)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置如图所示)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。据此完成下题。

在最佳测试期内，该地轮胎测试场(　　)
A．每天太阳从东南方升起
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]　轮胎测试时期为每年11月到次年4月，此时期极圈内有极夜现象，故该地不可能每天太阳从东南方升起；极夜期间只能在夜间进行轮胎测试；受极地东北风影响，冷空气来源方向主要为东北方；4月，芬兰伊瓦洛地区出现或接近极昼，12月出现极夜现象，白昼时长的最大差值大于12小时。
[答案]　B
[考题变式]
1．(变设问)　关于最佳测试期内的叙述正确的是(　　)
A．北半球白昼一直变短
B．北极点周围的极夜范围先变大，后变小，然后出现极昼并且范围变大
C．南半球各地昼变长、夜变短
D．伊瓦洛不可能看到极光现象
解析：选B　11月至次年4月，太阳直射点先向南移动至23°26′S，后再向北移动至3月21日前后直射赤道，然后再向北移动。故北极点周围的极夜范围先变大，12月22日后极夜范围减小，3月21日消失，3月21日后北极点周围出现极昼并且范围扩大，故B正确。北半球白昼先变短后变长，A错；南半球各地昼先变长，后变短，C错；极夜期间伊瓦洛可能看到极光，D错。
2．(变题型)　冬至日前后一周内，伊瓦洛的夜长是否发生变化？________。次年春分日至4月，伊瓦洛日出________方向，其昼夜长短变化为________。
解析：伊瓦洛位于69°N左右，每年冬至日前后一周内，伊瓦洛处在极夜，故其夜长不发生变化。次年春分日至4月，太阳直射北半球，伊瓦洛日出东北方向，其昼夜长短变化为昼长大于夜长，且昼渐长、夜渐短。
答案：不发生变化　东北　昼长大于夜长，且昼渐长、夜渐短
[集训冲关]
下图表示夏至日或冬至日四个不同纬度地区的昼夜长短情况(图中阴影部分表示黑夜)，据此回答1～2题。

1．四地纬度从低到高的正确排序是(　　)
A．①③④②　　　　　　　　 B．①②③④
C．③①②④ D．④③②①
2．若上图中四地代表的是北半球夏至日的昼夜长短情况，则四地中属于南半球的是(　　)
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：1.A　2.D　第1题，在夏至日或冬至日，①地昼夜平分应为赤道；②地极夜现象应为极圈以内；③地昼长比④地更接近12小时，说明③地纬度比④地更低，故选A。第2题，北半球夏至日，南半球昼短夜长，即夜长大于12小时，故选D。
数九又称冬九九，是一种汉族民间节气。数九从每年冬至开始，每九天算一“九”，一直数到“九九”八十一天，“九尽桃花开”，天气就暖和了。回答3～4题。
3．“九尽桃花开”时，太阳直射点的位置及移动方向是(　　)
A．赤道与北回归线之间；向北移
B．赤道与北回归线之间；向南移
C．赤道与南回归线之间；向北移
D．赤道与南回归线之间；向南移
4．“数九”期间，我国北方(　　)
A．昼长夜短，且昼长变长 B．昼短夜长，且昼长变短
C．正午太阳高度角不断变小 D．日出时间不断提前
解析：3.C　4.D　第3题，从冬至日12月22日开始，经历81天，不到三个月，因此不到3月21日，太阳直射点在赤道以南，且向北移，选C项。第4题，“数九”期间，太阳直射点在南半球，向北移，我国北方昼短夜长，且昼长变长，A、B错。正午太阳高度角不断变大，C错；日出时间不断提前，D对。
下图为甲、乙两地同一时段昼长和夜长的变化图。读图回答5～6题。

5．下列有关甲、乙两地的说法正确的是(　　)
A．甲、乙两地位于不同半球 B．太阳高度甲地均大于乙地
C．甲、乙两地为对跖点 D．甲地的纬度高于乙地
6．如果甲地位于南半球，则b的日期最可能是(　　)
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
解析：5.D　6.C　第5题，图中实线为甲地昼长变化，从a到c时间段内，甲地昼长从6小时增长为18小时；虚线为乙地夜长变化，从a到c时间段内，乙地夜长从15小时缩减到9小时，则此时间内乙昼长从9小时增长到15小时，两地昼长变化情况相同，说明位于同一半球，A错。从图中信息无法判断两地太阳高度大小，B错。呈对跖点的两点，从纬度来说分别位于南、北半球且纬度数值相同，C错。纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，从两地昼长变化幅度可知，甲地的纬度高于乙地，D对。第6题，此时段内甲地昼长从6小时增长为18小时，甲地位于南半球，则说明此时段南半球昼逐渐变长。b日期时甲地昼长为12小时，则此日期为春分日或秋分日，排除B、D；b日期过后，甲地昼长继续增长，说明b日期为秋分日，秋分日为每年9月23日前后，选C。
考点三　昼夜长短的计算
1．利用昼夜弧的弧度数计算

昼(夜)长＝昼(夜)弧/15°
2．利用日出、日落时间计算
(1)依据：
①白天：日出、日落时间关于正午12时对称。
②夜间：日出、日落时间关于0时对称。
③上午时长＝下午时长。
④前半夜时长＝后半夜时长。
如下图所示：

(2)计算方法：
①昼长时间＝日落时间－日出时间＝2×(12－日出时间)＝2×(日落时间－12)＝24－夜长
②日出时间＝12－昼长/2＝夜长的一半
3．利用昼夜长短的分布规律计算
(1)同一纬线上各点昼夜状况、日出和日落时间相同。
(2)南、北半球纬度数相同的两条纬线昼夜时长互等，即：
南半球某地的昼(夜)长＝北半球同纬度数某地的夜(昼)长
4．利用日期的对称性计算

(1)关于二至日对称的两个时间，如A点和B点，太阳直射点位于同一个位置。
(2)关于二分日对称的两个时间，如B点和C点，太阳直射点位于不同半球，但纬度数相同。
[集训过关]
1．(2019·天津河东区模拟)下表为天津连续两日日出与日落时刻(北京时间)。此时(　　)
当日
次日
日出
日落
日出
日落
5：40
18：48
5：39
18：49
A．太阳直射点位于南半球且向北移动
B．地球公转速度逐渐加快
C．北极圈内极昼的范围逐渐扩大
D．我国东南沿海地区台风活动频繁
解析：选C　根据表中日出、日落时间，天津当日昼长13小时8分钟，次日昼长13小时10分钟，昼长夜短，可判断为北半球夏半年。昼渐长，太阳直射点位于北半球且向北移动，A错；地球公转速度变慢，B错；北极圈内极昼范围逐渐扩大，C正确；我国东南沿海地区台风主要出现在8、9月份，D错。
下表表示四地一年中昼长最大差值，据此回答2～3题。
地点
①
②
③
④
昼长最大差值
2小时26分
24小时
0小时
5小时42分
2.四地按纬度由高到低的排列，正确的是(　　)
A．①③④②　　　　　　　　 B．③②①④
C．②④①③ D．④③①②
3．④地的最短昼长为(　　)
A．8小时31分 B．9小时9分
C．10小时42分 D．11小时22分
解析：2.C　3.B　第2题，纬度越低昼长最大差值越小，由此可知四地纬度由高到低的排列是②④①③。第3题，根据同一地区，夏至日和冬至日昼夜时长相反，即同一地区夏至日白昼时长等于冬至日黑夜时长，并且若该地夏至日白昼最长，则冬至日白昼最短，若该地夏至日白昼最短，则冬至日白昼最长。④地昼长最大差值等于该地昼长最大值(设为x)减去该地昼长最小值(24－x)，由此可得出：x－(24－x)＝5：42，由此可得x＝14：51，④地最短昼长等于24－14：51＝9：09，故选B。
上海市的李明和张子涵同学参加了环球金融中心登高观日出(落)活动，如图为当时摄影留下的照片。读图完成4～5题。
4．图中人影朝向是(　　)
A．东南 B．西南
C．东北 D．西北
5．不考虑天气因素，两学生在2017年想要再次观看类似此次日出时所拍摄的景象，应选择的日期是(　　)
A．6月10日 B．1月18日
C．12月10日 D．10月18日
解析：4.D　5.C　第4题，图示时间为06：55，说明此次活动是观日出，图示日期为1月1日，此时太阳直射南半球，全球除极昼极夜范围外日出东南，人影朝向与之相反。第5题，不考虑天气因素，和图示2017年1月1日日出时间、日出方位最接近的日期是与1月1日以夏至日为对称点对称的日期，结合选项可知，最接近的日期是12月10日。
[课时跟踪检测]
一、选择题
中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。我国古人将太阳周年运动轨迹划分为24等份(如图所示)，视太阳从春分点出发，在黄道上每前进15°为一个“节气”。据此完成1～2题。

1．关于“太阳周年运动轨迹”的说法正确的是(　　)
A．它是地球自转运动的反映
B．它是地球公转运动的反映
C．它是太阳真实的运动轨道
D．它是太阳每日的运行轨迹
2．下列相邻的节气间，地球公转速度最慢的是(　　)
A．春分到清明　　　　　　　　 B．夏至到小暑
C．秋分到寒露 D．冬至到小寒
解析：1.B　2.B　第1题，“太阳周年运动轨迹”是地球公转运动的反映，B对，A错。它是模拟的太阳运动轨道，C错。它是太阳一年的运行轨迹，D错。第2题，地球在远日点公转速度最慢，地球公转速度最慢的节气是夏至到小暑，B对。其他节气公转速度较快，A、C、D错。
下图为某地昼长年内变化曲线图。读图完成3～4题。

3．该地的纬度是(　　)
A．90°N B．66°34′N
C．90°S D．66°34′S
4．关于地球上昼夜现象的说法正确的是(　　)
A．夏至日，地球上昼半球大于夜半球
B．冬至日，极圈以内全部是极昼
C．纬度越低，昼夜长短变化幅度越小
D．越靠近直射点，白昼时间越长
解析：3.D　4.C　第3题，从图中可知该地12月22日这一天出现极昼现象，6月22日出现极夜现象，故该地为66°34′S。第4题，地球上昼半球始终等于夜半球，A错；冬至日北极圈内全部为极夜，南极圈内全部为极昼，B错；纬度越低，昼夜长短变化幅度越小，C对；越靠近直射点，白昼时间不一定越长，D错。

(2018·海南高考)读海南岛的位置示意图，完成5～6题。
5．1月1日，当海口正午时，地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例(　　)
A．等于1/2
B．多于1/2少于2/3
C．等于2/3
D．多于2/3
6．1月1日，与海口相比，三亚(　　)
A．白昼更长 B．正午太阳更低
C．日出方位更偏南 D．正午时刻更早
解析：5.D　6.A　第5题，据图可知，海口的经度约为110°E，当地为1月1日正午(12：00)时，此时0时所在经线为70°W，故进入新年的区域面积(范围为70°W向东至180°)与地球总面积的比例约为25/36，多于2/3，D选项正确。第6题，和同在北半球的海口相比，三亚纬度较低，1月1日太阳直射点位于赤道与南回归线之间，此时北半球纬度越低白昼越长，正午太阳高度角越大，日出方位越偏北，A选项正确，排除B、C选项。同时，三亚经度位置比海口靠西，正午时刻更晚，排除D选项。
(2017·全国卷Ⅲ)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：温暖的海风夹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7～8题。
7．以上四人所在地从北到南的排列顺序是(　　)
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲
C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
8．当天可能是(　　)
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
解析：7.B　8.D　第7题，由材料中好友丁在其城市上空向北能望到极光可知，此时为北半球的冬半年，好友丁位于北半球高纬度地区；此时，北半球中纬度地区气温较低，正值秋季，故好友乙位于北半球中纬度地区；入秋而不冷，所以好友丙所在地位于北半球，纬度较好友乙所在地纬度低；好友甲所在地区即将进入夏季，所以其位于南半球。所以本题选择B。第8题，由上题可知，此时太阳直射南半球，所以D正确。
2017年10月18日上午9：00，中国共产党第十九次全国代表大会在北京人民大会堂开幕，于10月24日胜利闭幕。据此回答9～10题。
9．会议期间，北京的昼夜长短及变化情况是(　　)
A．昼长夜短，昼逐渐变长 B．昼短夜长，昼逐渐变短
C．昼夜等长，昼逐渐变短 D．昼长夜短，昼逐渐变短
10．会议结束两个月后，地球更接近图中的(　　)

A．a附近 B．b附近
C．c附近 D．d附近
解析：9.B　10.A　第9题，10月18日～10月24日，太阳直射南半球且向南移动，故北半球各地昼短夜长，且昼逐渐变短。第10题，由地球公转示意图可知，a为冬至日，b为春分日，c为夏至日，d为秋分日。会议结束两个月后为12月24日，故更接近a附近。
(2019·湖南湘东五校联考)日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，一般由晷针和晷盘组成。晷盘南高北低，平行于天赤道；晷针垂直晷盘，上端指向北极星。在晷盘面上刻画出12个大格，每个大格代表两个小时，当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷盘面，以此来显示时刻。据此并读图完成11～12题。

11．湖北襄阳的日晷，晷针的影子在冬至日晴天时移动的方向应是(　　)
A．由西南逆时针转向东南
B．由西北顺时针转向东北
C．由西北逆时针转向东北
D．由西南顺时针转向东南
12．清华大学校园内的“行胜于言”日晷与湖北襄阳日晷相比，晷盘与地面的夹角应该(　　)
A．减小 B．增大
C．一样 D．按日期作调整
解析：11.B　12.A　第11题，冬至日日出东南，日落西南，太阳在天空中顺时针转动，影子的朝向与太阳方位方向相反。第12题，依据材料，晷针上端指向北极星，北极星的仰角等于当地的纬度。北京的纬度高于湖北襄阳，因此晷针与地面的夹角大，晷针与晷盘垂直，所以晷盘与地面的夹角应变小。
二、非选择题
13．读图，完成下列问题。

(1)指出直射点移动路线上B、C、D三处的节气名称和所在的纬线名称：
B________________________________________________________________________；
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
(2)写出∠α的度数和表示的含义以及存在的结果。
(3)直射点在C处的运动方向为向________(南或北)，D处过后的运动方向为向________(南或北)。
解析：第(1)题，根据太阳直射点的移动判断出B、C、D三处的节气名称和所在纬线名称。第(2)题，由∠α是黄道平面与赤道平面的交角判断出∠α为黄赤交角。第(3)题，由C、D两处的节气判断太阳直射点的移动方向。
答案：(1)夏至日，北回归线　秋分日，赤道　冬至日，南回归线
(2)度数：23°26′。含义：表示黄赤交角。结果：造成太阳直射点在地球南北回归线之间做往返移动。
(3)南　北
14．阅读图文材料，回答问题。
如图示意某日地球光照状况，图中阴影部分表示夜半球，非阴影部分表示昼半球。

分析比较图中甲、乙、丙三地的昼长。
解析：此时南极圈范围内都为极夜，说明太阳直射点位于北半球，则越往北白昼越长，越往南白昼越短，即丙地昼长>甲地>乙地。
答案：该日南、北极圈之间越往北昼越长，三地由南到北排序为乙、甲、丙，昼长由短到长。