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第05讲 地球公转及其地理意义（课件）-2024年高考地理一轮复习（新教材新高考）
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这是一份第05讲 地球公转及其地理意义（课件）-2024年高考地理一轮复习（新教材新高考），共60页。PPT课件主要包含了高考地理一轮复习策略，考情分析，网络构建，热点应用，地平式，垂直式，真题感悟等内容，欢迎下载使用。
高中地理与初中的内容相差很大，初中多为是什么，在哪里，而高中是为什么，尤其高一的自然地理部分，学习时要求学生有较强的理科思维。考生在高三复习中可以在以下方面进展尝试：1、重书本抓主干。从最原始的概念入手，把这些概念都弄清，千万不要混淆一些概念，根底知识，这点来说就是地理成功的一半掌握了，这些根底东西一定要掌握非常好，才能灵敏运用。注重书中特别案例的学习，和特殊国家的自然特征、人文状况的学习。2、重原理抓过程。我们必须从根底知识抓起，扎扎实实，一步一个脚印地过地理原理关。如：气温与气压的关系；海陆热力差异形成的季风与季风气候；生态平衡的条件等。3、勤归纳会比较。要勤于考虑，注重平时的积累，将知识整理归纳形成主干，构建自己的思维导图。用联络的方法来表达头脑中的概念、思想和理论，把隐性的知识显性化、可视化。把平时遇到的区域的形成原因及影响因平素总结，把知识归纳成一个系统。4、多读图勤考虑。地理学习的灵魂是地图的阅读和使用，地图是学习地理必不可少的工具，没有地图就没有地理学，地图是我们获得地理知识的重要工具，地理学习不可以分开地图。5、重标准有条理。答题标准、有条理是文科综合的得分重要法宝，因此学生在平时就要注重培养标准做题的才能，以进步得分率。
第05讲地球公转及其地理意义
考点一 公转特征及黄赤交角知识点1 地球公转的基本特征（基础）知识点2 黄赤交角的形成及其影响（重点）考点二 昼夜长短的变化知识点1 昼夜长短的变化规律（重点）知识点2 昼夜长短的计算（重点）考点三 正午太阳高度的变化知识点1 正午太阳高度的变化规律（重点）知识点2 正午太阳高度的应用（重点）考点四 四季更替和五带划分知识点1 四季更替（基础）知识点2 五带划分（基础）热点应用01等太阳高度线 02太阳视运动与影子问题（重点）03日晷
考点一 公转特征及黄赤交角
知识点1 地球公转的基本特征（基础）
地球绕太阳的运动，叫作地球的公转，公转轨道是一个近似的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
同地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东
如果以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒称为恒星年，这是地球公转的真正周期
地球公转一周的时间是1年；如果以太阳作为参照物1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为回归年
30.3km/s
开普勒第二定律：在椭圆上运动的物体，它与焦点的连线在相同时间里面扫过的面积相等。
思考：北半球夏半年日数186天，冬半年179天，为什么？
利用地球公转速度判断季节:每年7月初，地球到达远日点，公转速度慢，此时为北半球夏季。每年1月初，地球到达近日点，公转速度快，此时为北半球冬季。当地球公转速度慢时，是北半球的夏季，当地球公转速度快时，是北半球的冬季。
北京时间2023年3月30日，神舟十五号航天员乘组进行了第三次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作，安全返回问天实验舱。此外，天舟六号货运飞船前期已安全运抵文昌（110°E，20°N）航天发射场，正在按计划开展发射场区总装和测试工作，将于今年5月上中旬择机发射。据此完成下面小题。
1．据材料，从航天员第三次出舱到天舟六号货运飞船发射期间，空间站绕太阳运动线速度和角速度大小变化是（ ）A．持续不断变大 B．持续不断变小C．先变大后变小 D．先变小后变大
读地球公转示意图，回答下列问题。
2．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，途中用时最少的是经过（ ）A．甲—乙段B．乙—丙段C．丙—丁段D．丁—甲段
知识点2 黄赤交角的形成及其响（重点）
黄道平面：地球公转轨道面赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角目前为23°26′
地球公转轨道面(黄道平面)
知识点2 黄赤交角的形成及其影响（重点）
相互关系：黄赤交角＝南北回归线的度数。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。
直射范围、极昼极夜范围_______； 热带、寒带_______，温带_______；冬夏季昼夜长短变化幅度_______；（赤道、极圈内除外）冬夏季正午太阳高度差变_______；直射点移动速度变_______。
②引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动
(1)公转方向的判读公转方向与自转方向一致；南极上空看，公转方向为顺时针；北极上空看，公转方向为逆时针。
(2)先判断“二至”再判断“二分”①看太阳直射点的位置：先连接太阳光线与地心，找太阳直射点判断二至日；再结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。（先左右两图，后上下两图）
②看是近日点还是远日点：近日点为1月初，接近冬至日；远日点为7月初，接近夏至日。
③看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，向右倾斜，右面为冬至。
①回归线之间,一年内直射两次 回归线上,一年内直射一次 回归线以外, 太阳不直射②春分至秋分，太阳直射点在北半球；秋分至次年春分，太阳直射点在南半球；
③冬至至次年夏至期间，太阳直射点向北移动；夏至日至冬至日期间，太阳直射点向南移动。④北半球夏半年:春分→夏至→秋分；冬半年:秋分→冬至→次年春分；南半球情况相反
② 给出日期或范围，判断直射点的移动方向
三步骤：画图、画点、判断
① 给出日期，判断直射点位于什么半球
③ 给出日期，推算直射点纬度
思考：五一劳动节太阳直射的半球位置？此时直射点向哪个方向移动
太阳直射点位置的判断方法
1．根据太阳直射点运动规律判断下图为太阳直射点的回归运动图，牢记此图可有效判定太阳直射点的位置，方法如下：
(1)可根据日期大体计算出太阳直射点所在纬度：由图可知，三个月的时间，太阳直射点大约移动23.5°；平均每月，太阳直射点大约移动8°；每四天，直射点大约移动1°。
(2)可根据对称原则确定太阳直射点的纬度：关于两至日对称的两日期，太阳直射点位于同一纬度；关于两分日对称的两日期，太阳直射不同半球的同一纬度。
特别提醒：太阳直射点回归运动过程与太阳有关地理现象时间上具有对称性① 昼夜长短相等日期；② 极昼极夜现象开始与结束日期；③ 某一与太阳有关的地理现象再次出现。
3．侧视图根据晨昏线的倾斜方向判断如右图：若甲所在为晨线，则左夜右昼，据其走向可知，越往北夜越短，昼越长，则直射点位于北半球。若甲所在为昏线，左昼右夜，据其走向可知，越往北昼越短，夜越长，直射点位于南半球。
2．根据极点及其周围的昼夜状况判断(1)北极点及其周围出现极昼，说明直射点位于北半球；南极点及其周围出现极昼，说明直射点在南半球。(2)晨昏线过极点，说明直射点在赤道。但无法确定太阳直射点的移动方向。
题型01 黄赤交角及其影响
下列左图示意二分二至日地球在公转轨道的位置，右图为以北极点为中心的光照示意图，图中甲点是晨昏线与某一纬线圈的切点，阴影部分表示黑夜。在一年中，甲点是移动的。据此完成下面小题。
1．地球在公转轨道中（ ）A．处于①位置时，地球公转速度最慢B．由③到④位置，公转速度逐渐变快C．处于②位置时，公转速度达到最快D．由②到③位置，北京昼夜时长差值增大
2．地球在公转轨道从②位置移至④位置时，甲点（ ）A．先向南移再向北移B．先向北移再向南移C．一直都在向南移动D．一直都在向北移动
二十四节气是我国劳动人民在生产实践中创造的文化遗产，如图为我国二十四节气示意图，相邻两个节气之间的天数大约为15天。读图完成下面小题。
3．根据图示信息，如果将太阳直射点的运动视作匀速移动，与小满这天太阳直射点纬度相同的节气是（ ）A．谷雨B．处暑C．大暑D．寒露
圭表是我国古人根据正午日影长度确定节气的天文仪器。直立于平地上的柱或杆为表；水平放置测定表影长度的刻度板为圭。下图示意北京古观象台（40°N，116°E）的圭表。据此完成下面小题。
4．在地质历史时期黄赤交角是不断变化的。若黄赤交角变小，则古观象台圭表表影（ ）A．冬至变长，夏至变短B．冬至变短，夏至变长C．春分变长，秋分变短D．春分变短，秋分变长
考点二 昼夜长短的变化
知识点1 昼夜长短的变化规律（重点）
同一纬线上，昼弧+夜弧=360°昼弧=夜弧， 则昼夜等长；昼弧＞夜弧，则昼长夜短；昼弧＜夜弧，则昼短夜长。
同一纬线圈，被晨昏线分为昼弧与夜弧。一个地方的昼夜长短的关系，可以这个地方所在纬线上的昼弧和夜弧所占的比例关系来表示。
北半球夏至日(6月22日前后)，太阳直射23° 26N，北半球昼长夜短，纬度越高昼越长，北极圈及其以北出现极昼现象。南半球相反。
北半球冬至日(12月22日前后)，太阳直射23° 26'S，北半球昼短夜长，纬度越高昼越短。北极圈及其以北出现极夜现象。南半球相反。
春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分
自春分日起，极昼极夜从_______处开始；一年中，极点的极昼时长为_______；一年中，极圈的极昼时长为_______。
①春分日，直射赤道，全球昼夜平分
③夏至日，直射23°26′N，北半球昼长达全年最长，北极圈及其以北出现极昼，南半球相反
②3.21-6.22，直射点北移，北半球昼渐长，夜渐短
⑤秋分日，直射赤道，全球昼夜平分
④6.22-9.23，直射点南移，北半球昼渐短，夜渐长
⑦冬至日，直射23°26′S，北半球昼长达全年最短，北极圈及其以北出现极夜，南半球相反
⑥9.23-12.22，直射点南移，北半球昼渐短，夜渐长
⑥12.22-3.21，直射点北移，北半球昼渐长，夜渐短
规律1： 太阳向哪个半球(南、北)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短。
规律2：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬昼越长夜越短，与太阳直射点的移动方向无关。
规律4：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与南半球相同纬度的夜长相等。
规律3：同纬度地区昼夜长短相同
下图中C、D两点的昼长有什么关系？B、D两点的昼长又有什么关系
规律5：由赤道到极圈，纬度越高，昼夜长短的年变化幅度增大。赤道处全年昼夜平分，昼夜长短年变化幅度为0；极圈内则为24小时。推得：同一天，昼长与12小时相差越大的地点纬度越高；纬度越高的地点昼长与12小时相差越大。
规律6：极昼（极夜）的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼（极夜）出现的天数愈多。太阳直射点向北移，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移，南极点周围极昼范围变大。
规律7：春、秋分日全球各地均昼夜等长，且距春分（秋分）日越近的日期，昼夜差值越小，且昼长越接近12小时。
规律8：若同一地点的两日期关于春秋分日对称，直射点纬度数值相同，但南北半球相反，这两日期昼夜情况相反；若同一地点的两日期关于二至日对称，直射点纬度相同（同一纬度），这两日期的昼夜情况相同，正午太阳高度及日出日落方位都相同。
规律9：日出早于地方时6:00，日落地方时晚于18:00，昼长夜短，与直射点同一半球；日出晚于地方时6:00，日落地方时早于18:00，昼短夜长，与直射点不在同一半球。
题型02 昼夜长短的变化规律
下图是“北半球冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况示意图”。据此回答以下各题。
1．四地中位于南半球的是（ ）A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁2．图中乙和丁的周长相等，但昼弧和夜弧的长度相反，则两地（ ）A．处于同一纬线 B．处于同一半球C．日出、日落的地方时相同 D．昼夜长短相反3．下列关于四地的叙述，正确的是（ ）A．甲位于南极圈 B．乙可能位于赤道 C．丁不可能位于赤道 D．丙位于回归线
下图表示“甲乙丙丁四个不同地点一年中昼夜长短的变化情况（图中阴影部分表示黑夜）。据此完成下面小题。
4．四个地点中，位于南半球的地点是（ ）A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地5．四个地点的纬线按顺序按由北到南排列，依次是（ ）A．甲乙丙丁B．丁甲丙乙C．乙甲丁丙D．丙丁甲乙
北京时间2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。费俊龙、邓清明和张陆三位宇航员成功入驻中国空间站并进行相关科学实验。完成下面小题。6．一年中，贵阳与此日昼长大约相同的日期还可能出现在（ ）A．10月29日 B．1月14日C．9月2日 D．12月22日7．该日之后一个月（ ）A．地球公转先变慢后变快B．北京正午影子先变短后变长C．贵州白昼先变短后变长D．全球的日落方位先西南后西北
知识点2 昼夜长短的计算（重点）
昼长时数=昼弧所跨经度数/ 15°夜长时数=夜弧所跨经度数/ 15°
⑵ 根据日出日落时间计算
①昼长时数＝(12－日出地方时)×2＝(日落地方时－12)×2 ＝日落时间－日出时间②夜长时数＝(日出地方时－0)×2＝(24－日落地方时)×2
可以同为区时，也可同为地方时
同一地点的日出地方时+日落地方时=24小时
⑶ 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，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。
⑷ 利用日期的对称性计算
① 某一地点关于二至日对称的两个时间（如A点和B点）的昼长______
② 某一地点关于二分日对称的两个时间（如B点和C点）,B的昼长______C的夜长。
考点三 正午太阳高度的变化
题型04 正午太阳高度的变化规律
2021年12月24日，我市某中学的王老师在北京时间7：06开车上班的路上，正好看到太阳从地平线升起（如下图）。据此完成下面小题。
1．已知王老师家所在的经度约是124°E，则其上班当天的昼长约为（ ）A．9小时44分钟B．8小时48分钟C．8小时38分钟D．9小时16分钟
题型03 昼夜长短的计算
考点二 昼夜长短的变化
下图示意某日北京时间5时55分某游客在我国南部沿海某地（110°E，22°N）拍摄到的日出景观。据此完成下面小题。
2．该地该日的昼长为（ ）A．13小时30分钟 B．14小时30分C．11小时30分钟 D．12小时3．该日最可能是（ ）A．3月12日 B．6月2日C．9月12日 D．12月2日
下图示意新疆乌鲁木齐与江苏南京两地地理坐标和某日日落时刻（北京时间）。据此完成下面小题。
4．该日最可能是（ ）A．1月1日 B．3月3日 C．7月7日 D．11月11日5．表中x可能是（ ）A．18：01 B．18：10 C．18：42 D．18：58
知识点1 正午太阳高度的变化规律（重点）
太阳高度角：我们把太阳光线与地面的夹角，叫做太阳高度角
一天中，日出、日落时太阳高度=0°，正午时太阳高度最大。
交点(2个)的横坐标时间，即日出、日落时间。昼长=日落时间－日出时间。最高点的纵坐标即为正午太阳高度，可根据正午太阳高度的计算公式推算本地纬度或太阳直射点纬度。最高点的横坐标即为正午时间(地方时必为12:00）（可以求经度）。
①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（地方时12时时），即当地的正午太阳高度。②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直射点的纬度。
正午太阳高度计算公式：H=90°- | β±δ | 。当地与直射点同一半球用减法，不在同一半球用加法
Η=90°-当地与直射点的纬度差
β为当地纬度δ为直射点纬度
a.正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。b.同一纬线上正午太阳高度相同；同一时刻，与直射点所在纬线差值相等的两条纬线，其正午太阳高度也相等。c.春秋分日，由赤道向南北两侧递减；夏至日，由23°26′N向南北两侧递减；冬至日，由23°26′S向南北两侧递减。
正午太阳高度的空间变化规律
近大远小：离直射点所在纬度越近，正午太阳高度越大；离直射点所在纬度越远，正午太阳高度越小
正午太阳高度的季节变化规律
来增去减：若直射点接近，正午太阳高度角变大，若直射点远离，正午太阳高度角变小。
正午太阳高度的年变化规律
①回归线之间：正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值
②回归线上：正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值
③回归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值。
正午太阳高度的年变化幅度
①南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。X纬度上为(X+23°26′)。②南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。③南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成下面小题。
1．甲、乙两城市的纬度差值为（ ）A．18°B．24°C．38°D．44°2．某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是（ ）A．44°N，175°E B．44°S，70°WC．46°S，175°E D．46°S，70°W
下表所列的是2021年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时长。根据表中的数据完成下面小题。
3．该日，甲、乙、丙、丁四地中，正午太阳高度角最低的是（ ）A．甲B．乙C．丙D．丁
知识点2 正午太阳高度的应用（重点）
①确定地方时当某地的太阳高度达这一天中的最大值时，是当地地方时的12点。当某地日影达一天中最短时，是当地地方时12时。
②确定房屋的朝向房屋的朝向与正午太阳所在位置有关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正南，因此房屋坐北朝南在南回归线以南地区正午太阳位于正北，因此房屋坐南朝北
可以把直射点当成正午太阳，直射点位于当地以北，正午太阳位于正北；直射点位于当地以南，正午太阳位于正南；直射点位于当地，正午太阳位于头顶。
利用正午太阳方位也可帮助判断阴坡和阳坡
· 当太阳直射点位置一定时，如果已知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。·根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度；可判断该地纬度大小。
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。
了更好地保证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，见右图，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为：L＝hctH
⑥计算太阳能热水器的安装角度
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，使太阳光与集热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°
一年内调整的幅度等于所在地正午太阳高度角的年变化幅度。
拓展：“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度，其水平旋转角度反映的是昼长；并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，垂直转动的角度反映正午太阳高度。
题型05 正午太阳高度的应用
圭表是我国古代度量日影长度的天文仪器，北京（40°N）古观象台现存有明清时期的铜制圭表。圭身正南正北平置，表杆直立，正午日影恰好能够落在有刻度的圭板上（下图）。读图，完成下面小题。
1．利用北京古观象台圭表进行观测发现，某日表在圭上的投影和表的长度相等，则该日期应介于（ ）A．2月21日-3月21日B．6月21日-7月21日C．8月21日-9月23日D．11月21日-12月22日2．劳动节进行观测时，以表为圆心画一个圆周，将日出、日落影子与圆周的交点连成一直线，则（ ）A．该直线指向南北方向，落于表以北 B．该直线指向东西方向，落于表以北C．该直线指向南北方向，落于表以南 D．该直线指向东西方向，落于表以南
北京某中学开展观测影长变化的地理实践活动，图为某日三个时刻拍摄的同学影子的照片，其中有一张为北京时间12：00拍摄。据此完成下面小题。
3．下列日期中，该日可能是（ ）A．1月1日B．4月1日C．7月1日D．10月1日4．图示照片拍摄时间的先后排序是（ ）A．①②③B．①③②C．②③①D．③②①5．若乌鲁木齐（87°E）某学校同日开展活动测量该日最短影长，拍摄时间应选择北京时间（ ）A．9:48B．13:44C．14:00D．14:12
下图示意某地住宅建筑冬夏正午日照情况。据此完成问题。
6．该地可能是（ ）A．撒哈拉沙漠 B．刚果盆地C．北美五大湖区 D．巴西高原7．仅考虑地球运动，图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有（ ）①利于夏季遮阳，冬季采光②春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强③利于减少室内能源消耗④冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
考点四 四季更替和五带划分
知识点1 四季更替（基础）
②天文四季根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四季。夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节
③气候四季：北温带的许多国家对气温的统计进行划分春季：3、4、5月夏季：6、7、8月秋季：9、10、11月冬季：12、1、2月
中国传统上，以“四立”作为四季的起点，即立春作为春季的开始，立夏作为夏季的开始，立秋作为秋季的开始，立冬作为冬季的开始。
欧美国家一般以二分二至作为四季的划分。春分作为春季的开始，夏至作为夏季的开始，秋分作为秋季的开始，冬至作为冬季的开始。
春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相莲，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
相邻两个节气间隔半个月即15天，可根据“二分二至”日计算其他节气对应的日期
2016年11月，中国“二十节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“二十四节气”是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，古人将太阳周年运动轨迹划分为24等份（如下左图所示），视太阳从春分点出发，在黄道上每前进15°为一个“节气”。据此完成下面小题。
1．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
2．家住济南某小区的学生发现，日出时小区停车场内大树（如右图所示）影子的指向随日期而移动。下列时段中，日出时树影的指向由A场地逐渐向B移动的是（ ）A．小满到大暑B．白露到寒露C．小雪到小寒D．雨水到清明
知识点2 五带划分（基础）
由于黄赤交角的存在，导致太阳直射点在南北回归线之间移动，造成各纬度存在热量差异，形成五带。
我国帆船手驾驶“青岛号”帆船，实现了中国人首次单人不间断环球航海的壮举。读“青岛号”航海示意图，完成下面小题。
航行中经过的温度带有（ ）①北温带②热带③南温带④南寒带A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
下图示意世界时（0时区区时）3点时某区域的太阳高度分布。据此完成下面小题。
1．M地的地理坐标是（ ）A．（50°S，135°E）B．（20°S，135°E）C．（50°S，135°W）D．（20°S，135°W）2．图示季节（ ）A．北印度洋洋流顺时针流动B．地球公转速度为年内较慢时段C．泰山日观峰日出东南方向D．美国的昼长时间一定在缩短
等太阳高度线 以太阳直射点为中心的高空俯视图。这种示意图用等太阳高度线（太阳高度角相等的各点连接而成的线）反映某一时刻太阳高度的分布状况。
规律：太阳直射点所在的经线为地方时12点。太阳直射点高度角为最大值（90°），以此 为圆心呈同心圆方式向四周依次递减。③最外侧的等太阳高度线数值为0°时，即为晨昏线。④同一日同一纬线上正午太阳高度相同。
02 太阳视运动与影子问题
2023年2月8日，中国商飞C919大型客机首次亮相海南机场旗下三亚（18°N，109°E）凤凰国际机场。北京时间11时43分，执行“上海浦东—三亚—哈尔滨”航线长航程运行能力验证试飞任务的C919飞机平稳降落在三亚机场跑道上，正式开启“三亚之旅”。据此完成下面小题。1．当日C919由上海飞往三亚，向南起飞时正值日出，太阳在驾乘人员的（ ）A．左后方B．左前方C．右后方D．右前方2．试飞后半年内，在凤凰国际机场发生的现象有（ ）①日出方位与正北方向的夹角先变小再变大②正午日影先变短再变长③正午时太阳方位不变 ④有两次太阳直射A．①②B．②③C．①④D．③④3．飞机在三亚机场降落后两小时内，机场信号塔影子（ ）A．由西北向东北移动，影长变短B．由西北向东北移动，影长先变短再变长C．由东北向西北移动，影长变长D．由东北向西北移动，影长先变短再变长
太阳视运动：由于地球的自转，地球上的人所看到的太阳在天空中东升西落的运动过程。
关键：日出日落方位、正午太阳的方位、正午太阳高度
在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。在上图中，由于 A位于B的正东方向，故B地所见太阳位于正东方；A位于B´的正西方向，故B´地所见太阳位于正西方 。
规律1：二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。
规律2：太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；极昼地区，太阳正北升，正北落；北极点不升不落，顺时针
太阳直射北半球（夏半年）
规律3：太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；极昼地区，太阳正南升，正南落；南极点不升不落，逆时针
太阳直射南半球（冬半年）
只能是正北、正南或头顶
关键在于判断当地与直射点的南北关系，把直射点看成正午太阳直射点位于当地以南，正午太阳在正南；直射点位于当地，正午太阳在头顶；直射点位于当地以北，正午太阳在正北。
全球各地的正午太阳位置规律
时南时北
计算正午太阳高度的方法：Η=90°-当地与直射点的纬度差
太阳视运动图能反映当日的正午太阳高度，故要去求正午太阳高度
根据光照图或材料判断出日出、日落时太阳方位；根据当地纬度位置、日期判断正午时太阳方位；计算正午太阳高度；三点连曲线即成视运动轨迹。
太阳周日视运动轨迹——春秋分日
太阳周日视运动轨迹——夏至日
太阳周日视运动轨迹——冬至日
太阳周日视运动轨迹——无极昼极夜区
太阳周日视运动轨迹——有极昼极夜区(极点除外)
出现极昼的地区(除极点)：一天内太阳不落到地面以下，正午12点时太阳高度最大，0点(24点)时太阳高度最小。因此若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均位于正南。
太阳周日视运动轨迹——极昼期间的极点
极昼期间的极点：极昼期间的极点一天内太阳不落到地面以下，并且一天内太阳高度不变。在南极点看到太阳沿纬线自东向西（逆时针）水平移动；在北极点看到太阳沿纬线自东向西（顺时针）水平移动。
当极点处于极昼期时，全天24小时太阳高度角为恒值（不变），并且其太阳高度的大小取决于阳光直射点的纬度。运用正午太阳高度的计算公式（h＝90°－（90°－直射点的纬度）），可推知h＝直射点所在的纬度数，即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。
太阳周日视运动——出现极昼的极点
注意：依据“三点定轨迹”（日出方位、日落方位、正午太阳方位）方式绘制出的是太阳周日视运动的简图，可把一天中的时间进行加载，6时太阳位于正东方向，18时位于正西方向。直射点位于正南正北时是12点，因此可以判断一天中该地任一地方时太阳的大致方位及物体影子朝向。
太阳周日视运动轨迹图——二维简图
二维简图画法(1) 确定直射点所在半球，得出日出、日落方位：点北北升落，点南南升落(没有极昼极夜区)；点赤东升西落。(2) 判断正午12点的直射点是位于已知地区的正南还是正北：正午太阳直射点与正午太阳方位是一致的。(3) 确定三点（日出、日落、正午）后绘制轨迹。
正东→东北→正北→西北→正西
正东→东南→正南→西南→正西
东南→正东→东南→正南→西南→正西→西南
东南→正东→东北→正北→西北→正西→西南
（1）影长变化：根据太阳高度的大小判断影长，例如，日出时影长最长，之后缩短，正午时最短，之后变长，日落时影子又最长，直射点上无影子。（2）影子方位的变化：影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位。下图示意某日太阳高度及方向与物体影子方向及影长的关系。
杆影方向与太阳方位相反
① 北半球夏半年直射点以北地区杆影图
② 北半球夏半年直射点以南地区杆影图
③ 北半球冬半年杆影图
热播网剧《长安十二时辰》，在每集电视剧开头通过日晷来显示时间的变化。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。晷针垂直于太阳视运动的轨道平面，上端指向北极星方向。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。读图，完成下列小题。
1．《长安十二时辰》提到：“圣人诏令，自此刻起，直到次日巳时，长安城暂停宵禁，汝等无论来自何方何国，只需一次勘验入市，此后十二时辰内，皆可于坊间自由来往”。若上图为此次暂停宵禁期间的某时刻，则图示时刻为诏令颁布后（ ）A．1小时B．2小时C．3小时D．4小时
2．若图示日晷仪由北京移至西安使用时，晷盘与地面的夹角应该（ ）A．不变B．减小C．增大D．按日期做调整
日晷就是指“太阳的影子”。所谓日晷，就是白天通过测日影定时间的仪器。
赤道式，晷面与赤道平行
日晷通常由铜制的指针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成。
晷针，垂直穿过圆盘中心，起着立竿的作用。晷针的上端正好指向北极星
晷面，安放在石盘上，呈南高北低
晷面的正反两面刻画出12个大格，每个大格代表两个小时。分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰。
每个时辰分“初”、“正”两格
【思考】请说出右图中大致对应的现代时间。
阳光或晷针投影在日晷北侧面上是夏半年（春分到秋分），南侧面上为冬半年（秋分到次年春分）。
①晷针与地平面的夹角即为当地纬度。
②晷面与地平面的倾角＝90°－当地纬度。
③晷针与晷面呈垂直关系。
(2022·广东卷)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成下题。
1.符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是（ ）
A． B． C． D．
2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值（ ）A．先变大后变小B．先变小后变大C．持续不断变大D．始终保持不变
（2022·6月浙江选考）我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，下图为该曲线示意图。完成下面小题。
3．符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是（ ）A．甲至乙 B．乙至丙 C．丙至丁 D．丁至戊
（2021·山东卷）某日，小李在某地（110°E，40°N）广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清（图a）。他通过观测广场石柱影子的长度和方向（图b），确定了平面图的指向标。据此完成下题。
4．该广场平面图的指向标应该是图c中的（ ）A．① B．② C．③ D．④
5．一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在（ ）A．2月16日前后B．5月8日前后C．8月20日前后D．11月10日前后
（2021·天津卷）科考队在北极圈内某地进行科考时，于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。完成下题。6．该地的纬度为（ ）A．83°26′NB．80°34′NC．76°34′ND．72°34′N7．该地位于（ ）A．欧洲北部B．亚洲西部C．亚洲东部D．北美北部
极昼地区午夜太阳高度=X+直射点纬度-90°
高中地理与初中的内容相差很大，初中多为是什么，在哪里，而高中是为什么，尤其高一的自然地理部分，学习时要求学生有较强的理科思维。考生在高三复习中可以在以下方面进展尝试：1、重书本抓主干。从最原始的概念入手，把这些概念都弄清，千万不要混淆一些概念，根底知识，这点来说就是地理成功的一半掌握了，这些根底东西一定要掌握非常好，才能灵敏运用。注重书中特别案例的学习，和特殊国家的自然特征、人文状况的学习。2、重原理抓过程。我们必须从根底知识抓起，扎扎实实，一步一个脚印地过地理原理关。如：气温与气压的关系；海陆热力差异形成的季风与季风气候；生态平衡的条件等。3、勤归纳会比较。要勤于考虑，注重平时的积累，将知识整理归纳形成主干，构建自己的思维导图。用联络的方法来表达头脑中的概念、思想和理论，把隐性的知识显性化、可视化。把平时遇到的区域的形成原因及影响因平素总结，把知识归纳成一个系统。4、多读图勤考虑。地理学习的灵魂是地图的阅读和使用，地图是学习地理必不可少的工具，没有地图就没有地理学，地图是我们获得地理知识的重要工具，地理学习不可以分开地图。5、重标准有条理。答题标准、有条理是文科综合的得分重要法宝，因此学生在平时就要注重培养标准做题的才能，以进步得分率。
第05讲地球公转及其地理意义
考点一 公转特征及黄赤交角知识点1 地球公转的基本特征（基础）知识点2 黄赤交角的形成及其影响（重点）考点二 昼夜长短的变化知识点1 昼夜长短的变化规律（重点）知识点2 昼夜长短的计算（重点）考点三 正午太阳高度的变化知识点1 正午太阳高度的变化规律（重点）知识点2 正午太阳高度的应用（重点）考点四 四季更替和五带划分知识点1 四季更替（基础）知识点2 五带划分（基础）热点应用01等太阳高度线 02太阳视运动与影子问题（重点）03日晷
考点一 公转特征及黄赤交角
知识点1 地球公转的基本特征（基础）
地球绕太阳的运动，叫作地球的公转，公转轨道是一个近似的椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
同地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东
如果以其他恒星作为参照物，1年的时间长度为365日6时9分10秒称为恒星年，这是地球公转的真正周期
地球公转一周的时间是1年；如果以太阳作为参照物1年的时间长度为365日5时48分46秒，称为回归年
30.3km/s
开普勒第二定律：在椭圆上运动的物体，它与焦点的连线在相同时间里面扫过的面积相等。
思考：北半球夏半年日数186天，冬半年179天，为什么？
利用地球公转速度判断季节:每年7月初，地球到达远日点，公转速度慢，此时为北半球夏季。每年1月初，地球到达近日点，公转速度快，此时为北半球冬季。当地球公转速度慢时，是北半球的夏季，当地球公转速度快时，是北半球的冬季。
北京时间2023年3月30日，神舟十五号航天员乘组进行了第三次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作，安全返回问天实验舱。此外，天舟六号货运飞船前期已安全运抵文昌（110°E，20°N）航天发射场，正在按计划开展发射场区总装和测试工作，将于今年5月上中旬择机发射。据此完成下面小题。
1．据材料，从航天员第三次出舱到天舟六号货运飞船发射期间，空间站绕太阳运动线速度和角速度大小变化是（ ）A．持续不断变大 B．持续不断变小C．先变大后变小 D．先变小后变大
读地球公转示意图，回答下列问题。
2．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，途中用时最少的是经过（ ）A．甲—乙段B．乙—丙段C．丙—丁段D．丁—甲段
知识点2 黄赤交角的形成及其响（重点）
黄道平面：地球公转轨道面赤道平面：过地心并与地轴垂直的平面黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角目前为23°26′
地球公转轨道面(黄道平面)
知识点2 黄赤交角的形成及其影响（重点）
相互关系：黄赤交角＝南北回归线的度数。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。
直射范围、极昼极夜范围_______； 热带、寒带_______，温带_______；冬夏季昼夜长短变化幅度_______；（赤道、极圈内除外）冬夏季正午太阳高度差变_______；直射点移动速度变_______。
②引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动
(1)公转方向的判读公转方向与自转方向一致；南极上空看，公转方向为顺时针；北极上空看，公转方向为逆时针。
(2)先判断“二至”再判断“二分”①看太阳直射点的位置：先连接太阳光线与地心，找太阳直射点判断二至日；再结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。（先左右两图，后上下两图）
②看是近日点还是远日点：近日点为1月初，接近冬至日；远日点为7月初，接近夏至日。
③看地轴的指向：“左倾左冬，右倾右冬”，即地轴向左倾斜，左面为冬至，向右倾斜，右面为冬至。
①回归线之间,一年内直射两次 回归线上,一年内直射一次 回归线以外, 太阳不直射②春分至秋分，太阳直射点在北半球；秋分至次年春分，太阳直射点在南半球；
③冬至至次年夏至期间，太阳直射点向北移动；夏至日至冬至日期间，太阳直射点向南移动。④北半球夏半年:春分→夏至→秋分；冬半年:秋分→冬至→次年春分；南半球情况相反
② 给出日期或范围，判断直射点的移动方向
三步骤：画图、画点、判断
① 给出日期，判断直射点位于什么半球
③ 给出日期，推算直射点纬度
思考：五一劳动节太阳直射的半球位置？此时直射点向哪个方向移动
太阳直射点位置的判断方法
1．根据太阳直射点运动规律判断下图为太阳直射点的回归运动图，牢记此图可有效判定太阳直射点的位置，方法如下：
(1)可根据日期大体计算出太阳直射点所在纬度：由图可知，三个月的时间，太阳直射点大约移动23.5°；平均每月，太阳直射点大约移动8°；每四天，直射点大约移动1°。
(2)可根据对称原则确定太阳直射点的纬度：关于两至日对称的两日期，太阳直射点位于同一纬度；关于两分日对称的两日期，太阳直射不同半球的同一纬度。
特别提醒：太阳直射点回归运动过程与太阳有关地理现象时间上具有对称性① 昼夜长短相等日期；② 极昼极夜现象开始与结束日期；③ 某一与太阳有关的地理现象再次出现。
3．侧视图根据晨昏线的倾斜方向判断如右图：若甲所在为晨线，则左夜右昼，据其走向可知，越往北夜越短，昼越长，则直射点位于北半球。若甲所在为昏线，左昼右夜，据其走向可知，越往北昼越短，夜越长，直射点位于南半球。
2．根据极点及其周围的昼夜状况判断(1)北极点及其周围出现极昼，说明直射点位于北半球；南极点及其周围出现极昼，说明直射点在南半球。(2)晨昏线过极点，说明直射点在赤道。但无法确定太阳直射点的移动方向。
题型01 黄赤交角及其影响
下列左图示意二分二至日地球在公转轨道的位置，右图为以北极点为中心的光照示意图，图中甲点是晨昏线与某一纬线圈的切点，阴影部分表示黑夜。在一年中，甲点是移动的。据此完成下面小题。
1．地球在公转轨道中（ ）A．处于①位置时，地球公转速度最慢B．由③到④位置，公转速度逐渐变快C．处于②位置时，公转速度达到最快D．由②到③位置，北京昼夜时长差值增大
2．地球在公转轨道从②位置移至④位置时，甲点（ ）A．先向南移再向北移B．先向北移再向南移C．一直都在向南移动D．一直都在向北移动
二十四节气是我国劳动人民在生产实践中创造的文化遗产，如图为我国二十四节气示意图，相邻两个节气之间的天数大约为15天。读图完成下面小题。
3．根据图示信息，如果将太阳直射点的运动视作匀速移动，与小满这天太阳直射点纬度相同的节气是（ ）A．谷雨B．处暑C．大暑D．寒露
圭表是我国古人根据正午日影长度确定节气的天文仪器。直立于平地上的柱或杆为表；水平放置测定表影长度的刻度板为圭。下图示意北京古观象台（40°N，116°E）的圭表。据此完成下面小题。
4．在地质历史时期黄赤交角是不断变化的。若黄赤交角变小，则古观象台圭表表影（ ）A．冬至变长，夏至变短B．冬至变短，夏至变长C．春分变长，秋分变短D．春分变短，秋分变长
考点二 昼夜长短的变化
知识点1 昼夜长短的变化规律（重点）
同一纬线上，昼弧+夜弧=360°昼弧=夜弧， 则昼夜等长；昼弧＞夜弧，则昼长夜短；昼弧＜夜弧，则昼短夜长。
同一纬线圈，被晨昏线分为昼弧与夜弧。一个地方的昼夜长短的关系，可以这个地方所在纬线上的昼弧和夜弧所占的比例关系来表示。
北半球夏至日(6月22日前后)，太阳直射23° 26N，北半球昼长夜短，纬度越高昼越长，北极圈及其以北出现极昼现象。南半球相反。
北半球冬至日(12月22日前后)，太阳直射23° 26'S，北半球昼短夜长，纬度越高昼越短。北极圈及其以北出现极夜现象。南半球相反。
春秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分
自春分日起，极昼极夜从_______处开始；一年中，极点的极昼时长为_______；一年中，极圈的极昼时长为_______。
①春分日，直射赤道，全球昼夜平分
③夏至日，直射23°26′N，北半球昼长达全年最长，北极圈及其以北出现极昼，南半球相反
②3.21-6.22，直射点北移，北半球昼渐长，夜渐短
⑤秋分日，直射赤道，全球昼夜平分
④6.22-9.23，直射点南移，北半球昼渐短，夜渐长
⑦冬至日，直射23°26′S，北半球昼长达全年最短，北极圈及其以北出现极夜，南半球相反
⑥9.23-12.22，直射点南移，北半球昼渐短，夜渐长
⑥12.22-3.21，直射点北移，北半球昼渐长，夜渐短
规律1： 太阳向哪个半球(南、北)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短。
规律2：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬昼越长夜越短，与太阳直射点的移动方向无关。
规律4：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与南半球相同纬度的夜长相等。
规律3：同纬度地区昼夜长短相同
下图中C、D两点的昼长有什么关系？B、D两点的昼长又有什么关系
规律5：由赤道到极圈，纬度越高，昼夜长短的年变化幅度增大。赤道处全年昼夜平分，昼夜长短年变化幅度为0；极圈内则为24小时。推得：同一天，昼长与12小时相差越大的地点纬度越高；纬度越高的地点昼长与12小时相差越大。
规律6：极昼（极夜）的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼（极夜）出现的天数愈多。太阳直射点向北移，北极点周围极昼范围变大；太阳直射点向南移，南极点周围极昼范围变大。
规律7：春、秋分日全球各地均昼夜等长，且距春分（秋分）日越近的日期，昼夜差值越小，且昼长越接近12小时。
规律8：若同一地点的两日期关于春秋分日对称，直射点纬度数值相同，但南北半球相反，这两日期昼夜情况相反；若同一地点的两日期关于二至日对称，直射点纬度相同（同一纬度），这两日期的昼夜情况相同，正午太阳高度及日出日落方位都相同。
规律9：日出早于地方时6:00，日落地方时晚于18:00，昼长夜短，与直射点同一半球；日出晚于地方时6:00，日落地方时早于18:00，昼短夜长，与直射点不在同一半球。
题型02 昼夜长短的变化规律
下图是“北半球冬至日四地纬线昼弧、夜弧分布状况示意图”。据此回答以下各题。
1．四地中位于南半球的是（ ）A．甲、乙 B．乙、丙 C．丙、丁 D．甲、丁2．图中乙和丁的周长相等，但昼弧和夜弧的长度相反，则两地（ ）A．处于同一纬线 B．处于同一半球C．日出、日落的地方时相同 D．昼夜长短相反3．下列关于四地的叙述，正确的是（ ）A．甲位于南极圈 B．乙可能位于赤道 C．丁不可能位于赤道 D．丙位于回归线
下图表示“甲乙丙丁四个不同地点一年中昼夜长短的变化情况（图中阴影部分表示黑夜）。据此完成下面小题。
4．四个地点中，位于南半球的地点是（ ）A．甲地B．乙地C．丙地D．丁地5．四个地点的纬线按顺序按由北到南排列，依次是（ ）A．甲乙丙丁B．丁甲丙乙C．乙甲丁丙D．丙丁甲乙
北京时间2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。费俊龙、邓清明和张陆三位宇航员成功入驻中国空间站并进行相关科学实验。完成下面小题。6．一年中，贵阳与此日昼长大约相同的日期还可能出现在（ ）A．10月29日 B．1月14日C．9月2日 D．12月22日7．该日之后一个月（ ）A．地球公转先变慢后变快B．北京正午影子先变短后变长C．贵州白昼先变短后变长D．全球的日落方位先西南后西北
知识点2 昼夜长短的计算（重点）
昼长时数=昼弧所跨经度数/ 15°夜长时数=夜弧所跨经度数/ 15°
⑵ 根据日出日落时间计算
①昼长时数＝(12－日出地方时)×2＝(日落地方时－12)×2 ＝日落时间－日出时间②夜长时数＝(日出地方时－0)×2＝(24－日落地方时)×2
可以同为区时，也可同为地方时
同一地点的日出地方时+日落地方时=24小时
⑶ 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，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。
⑷ 利用日期的对称性计算
① 某一地点关于二至日对称的两个时间（如A点和B点）的昼长______
② 某一地点关于二分日对称的两个时间（如B点和C点）,B的昼长______C的夜长。
考点三 正午太阳高度的变化
题型04 正午太阳高度的变化规律
2021年12月24日，我市某中学的王老师在北京时间7：06开车上班的路上，正好看到太阳从地平线升起（如下图）。据此完成下面小题。
1．已知王老师家所在的经度约是124°E，则其上班当天的昼长约为（ ）A．9小时44分钟B．8小时48分钟C．8小时38分钟D．9小时16分钟
题型03 昼夜长短的计算
考点二 昼夜长短的变化
下图示意某日北京时间5时55分某游客在我国南部沿海某地（110°E，22°N）拍摄到的日出景观。据此完成下面小题。
2．该地该日的昼长为（ ）A．13小时30分钟 B．14小时30分C．11小时30分钟 D．12小时3．该日最可能是（ ）A．3月12日 B．6月2日C．9月12日 D．12月2日
下图示意新疆乌鲁木齐与江苏南京两地地理坐标和某日日落时刻（北京时间）。据此完成下面小题。
4．该日最可能是（ ）A．1月1日 B．3月3日 C．7月7日 D．11月11日5．表中x可能是（ ）A．18：01 B．18：10 C．18：42 D．18：58
知识点1 正午太阳高度的变化规律（重点）
太阳高度角：我们把太阳光线与地面的夹角，叫做太阳高度角
一天中，日出、日落时太阳高度=0°，正午时太阳高度最大。
交点(2个)的横坐标时间，即日出、日落时间。昼长=日落时间－日出时间。最高点的纵坐标即为正午太阳高度，可根据正午太阳高度的计算公式推算本地纬度或太阳直射点纬度。最高点的横坐标即为正午时间(地方时必为12:00）（可以求经度）。
①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（地方时12时时），即当地的正午太阳高度。②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直射点的纬度。
正午太阳高度计算公式：H=90°- | β±δ | 。当地与直射点同一半球用减法，不在同一半球用加法
Η=90°-当地与直射点的纬度差
β为当地纬度δ为直射点纬度
a.正午太阳高度由直射点所在纬度向南北两侧递减。b.同一纬线上正午太阳高度相同；同一时刻，与直射点所在纬线差值相等的两条纬线，其正午太阳高度也相等。c.春秋分日，由赤道向南北两侧递减；夏至日，由23°26′N向南北两侧递减；冬至日，由23°26′S向南北两侧递减。
正午太阳高度的空间变化规律
近大远小：离直射点所在纬度越近，正午太阳高度越大；离直射点所在纬度越远，正午太阳高度越小
正午太阳高度的季节变化规律
来增去减：若直射点接近，正午太阳高度角变大，若直射点远离，正午太阳高度角变小。
正午太阳高度的年变化规律
①回归线之间：正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值
②回归线上：正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳高度最大值
③回归线至极点之间：正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值。
正午太阳高度的年变化幅度
①南、北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23°26′增大至46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。X纬度上为(X+23°26′)。②南回归线至南极圈之间和北回归线至北极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。③南极圈以南和北极圈以北：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小至23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
表为二分二至日前后甲、乙两城市正午太阳高度的变化统计表。据此完成下面小题。
1．甲、乙两城市的纬度差值为（ ）A．18°B．24°C．38°D．44°2．某城市的夜晚时间与乙城市白昼时间相等，则该城市的经纬度位置可能是（ ）A．44°N，175°E B．44°S，70°WC．46°S，175°E D．46°S，70°W
下表所列的是2021年12月22日甲、乙、丙、丁四地的白昼时长。根据表中的数据完成下面小题。
3．该日，甲、乙、丙、丁四地中，正午太阳高度角最低的是（ ）A．甲B．乙C．丙D．丁
知识点2 正午太阳高度的应用（重点）
①确定地方时当某地的太阳高度达这一天中的最大值时，是当地地方时的12点。当某地日影达一天中最短时，是当地地方时12时。
②确定房屋的朝向房屋的朝向与正午太阳所在位置有关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正南，因此房屋坐北朝南在南回归线以南地区正午太阳位于正北，因此房屋坐南朝北
可以把直射点当成正午太阳，直射点位于当地以北，正午太阳位于正北；直射点位于当地以南，正午太阳位于正南；直射点位于当地，正午太阳位于头顶。
利用正午太阳方位也可帮助判断阴坡和阳坡
· 当太阳直射点位置一定时，如果已知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。·根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度；可判断该地纬度大小。
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。
了更好地保证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，见右图，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为：L＝hctH
⑥计算太阳能热水器的安装角度
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，使太阳光与集热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°
一年内调整的幅度等于所在地正午太阳高度角的年变化幅度。
拓展：“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度，其水平旋转角度反映的是昼长；并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，垂直转动的角度反映正午太阳高度。
题型05 正午太阳高度的应用
圭表是我国古代度量日影长度的天文仪器，北京（40°N）古观象台现存有明清时期的铜制圭表。圭身正南正北平置，表杆直立，正午日影恰好能够落在有刻度的圭板上（下图）。读图，完成下面小题。
1．利用北京古观象台圭表进行观测发现，某日表在圭上的投影和表的长度相等，则该日期应介于（ ）A．2月21日-3月21日B．6月21日-7月21日C．8月21日-9月23日D．11月21日-12月22日2．劳动节进行观测时，以表为圆心画一个圆周，将日出、日落影子与圆周的交点连成一直线，则（ ）A．该直线指向南北方向，落于表以北 B．该直线指向东西方向，落于表以北C．该直线指向南北方向，落于表以南 D．该直线指向东西方向，落于表以南
北京某中学开展观测影长变化的地理实践活动，图为某日三个时刻拍摄的同学影子的照片，其中有一张为北京时间12：00拍摄。据此完成下面小题。
3．下列日期中，该日可能是（ ）A．1月1日B．4月1日C．7月1日D．10月1日4．图示照片拍摄时间的先后排序是（ ）A．①②③B．①③②C．②③①D．③②①5．若乌鲁木齐（87°E）某学校同日开展活动测量该日最短影长，拍摄时间应选择北京时间（ ）A．9:48B．13:44C．14:00D．14:12
下图示意某地住宅建筑冬夏正午日照情况。据此完成问题。
6．该地可能是（ ）A．撒哈拉沙漠 B．刚果盆地C．北美五大湖区 D．巴西高原7．仅考虑地球运动，图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有（ ）①利于夏季遮阳，冬季采光②春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强③利于减少室内能源消耗④冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
考点四 四季更替和五带划分
知识点1 四季更替（基础）
②天文四季根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四季。夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节
③气候四季：北温带的许多国家对气温的统计进行划分春季：3、4、5月夏季：6、7、8月秋季：9、10、11月冬季：12、1、2月
中国传统上，以“四立”作为四季的起点，即立春作为春季的开始，立夏作为夏季的开始，立秋作为秋季的开始，立冬作为冬季的开始。
欧美国家一般以二分二至作为四季的划分。春分作为春季的开始，夏至作为夏季的开始，秋分作为秋季的开始，冬至作为冬季的开始。
春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相莲，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。
相邻两个节气间隔半个月即15天，可根据“二分二至”日计算其他节气对应的日期
2016年11月，中国“二十节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“二十四节气”是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，古人将太阳周年运动轨迹划分为24等份（如下左图所示），视太阳从春分点出发，在黄道上每前进15°为一个“节气”。据此完成下面小题。
1．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
2．家住济南某小区的学生发现，日出时小区停车场内大树（如右图所示）影子的指向随日期而移动。下列时段中，日出时树影的指向由A场地逐渐向B移动的是（ ）A．小满到大暑B．白露到寒露C．小雪到小寒D．雨水到清明
知识点2 五带划分（基础）
由于黄赤交角的存在，导致太阳直射点在南北回归线之间移动，造成各纬度存在热量差异，形成五带。
我国帆船手驾驶“青岛号”帆船，实现了中国人首次单人不间断环球航海的壮举。读“青岛号”航海示意图，完成下面小题。
航行中经过的温度带有（ ）①北温带②热带③南温带④南寒带A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
下图示意世界时（0时区区时）3点时某区域的太阳高度分布。据此完成下面小题。
1．M地的地理坐标是（ ）A．（50°S，135°E）B．（20°S，135°E）C．（50°S，135°W）D．（20°S，135°W）2．图示季节（ ）A．北印度洋洋流顺时针流动B．地球公转速度为年内较慢时段C．泰山日观峰日出东南方向D．美国的昼长时间一定在缩短
等太阳高度线 以太阳直射点为中心的高空俯视图。这种示意图用等太阳高度线（太阳高度角相等的各点连接而成的线）反映某一时刻太阳高度的分布状况。
规律：太阳直射点所在的经线为地方时12点。太阳直射点高度角为最大值（90°），以此 为圆心呈同心圆方式向四周依次递减。③最外侧的等太阳高度线数值为0°时，即为晨昏线。④同一日同一纬线上正午太阳高度相同。
02 太阳视运动与影子问题
2023年2月8日，中国商飞C919大型客机首次亮相海南机场旗下三亚（18°N，109°E）凤凰国际机场。北京时间11时43分，执行“上海浦东—三亚—哈尔滨”航线长航程运行能力验证试飞任务的C919飞机平稳降落在三亚机场跑道上，正式开启“三亚之旅”。据此完成下面小题。1．当日C919由上海飞往三亚，向南起飞时正值日出，太阳在驾乘人员的（ ）A．左后方B．左前方C．右后方D．右前方2．试飞后半年内，在凤凰国际机场发生的现象有（ ）①日出方位与正北方向的夹角先变小再变大②正午日影先变短再变长③正午时太阳方位不变 ④有两次太阳直射A．①②B．②③C．①④D．③④3．飞机在三亚机场降落后两小时内，机场信号塔影子（ ）A．由西北向东北移动，影长变短B．由西北向东北移动，影长先变短再变长C．由东北向西北移动，影长变长D．由东北向西北移动，影长先变短再变长
太阳视运动：由于地球的自转，地球上的人所看到的太阳在天空中东升西落的运动过程。
关键：日出日落方位、正午太阳的方位、正午太阳高度
在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。在上图中，由于 A位于B的正东方向，故B地所见太阳位于正东方；A位于B´的正西方向，故B´地所见太阳位于正西方 。
规律1：二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。
规律2：太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下；极昼地区，太阳正北升，正北落；北极点不升不落，顺时针
太阳直射北半球（夏半年）
规律3：太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起、从西南方向落下；极昼地区，太阳正南升，正南落；南极点不升不落，逆时针
太阳直射南半球（冬半年）
只能是正北、正南或头顶
关键在于判断当地与直射点的南北关系，把直射点看成正午太阳直射点位于当地以南，正午太阳在正南；直射点位于当地，正午太阳在头顶；直射点位于当地以北，正午太阳在正北。
全球各地的正午太阳位置规律
时南时北
计算正午太阳高度的方法：Η=90°-当地与直射点的纬度差
太阳视运动图能反映当日的正午太阳高度，故要去求正午太阳高度
根据光照图或材料判断出日出、日落时太阳方位；根据当地纬度位置、日期判断正午时太阳方位；计算正午太阳高度；三点连曲线即成视运动轨迹。
太阳周日视运动轨迹——春秋分日
太阳周日视运动轨迹——夏至日
太阳周日视运动轨迹——冬至日
太阳周日视运动轨迹——无极昼极夜区
太阳周日视运动轨迹——有极昼极夜区(极点除外)
出现极昼的地区(除极点)：一天内太阳不落到地面以下，正午12点时太阳高度最大，0点(24点)时太阳高度最小。因此若位于北半球，太阳升落方位均为正北；若位于南半球，太阳升落方位均位于正南。
太阳周日视运动轨迹——极昼期间的极点
极昼期间的极点：极昼期间的极点一天内太阳不落到地面以下，并且一天内太阳高度不变。在南极点看到太阳沿纬线自东向西（逆时针）水平移动；在北极点看到太阳沿纬线自东向西（顺时针）水平移动。
当极点处于极昼期时，全天24小时太阳高度角为恒值（不变），并且其太阳高度的大小取决于阳光直射点的纬度。运用正午太阳高度的计算公式（h＝90°－（90°－直射点的纬度）），可推知h＝直射点所在的纬度数，即极点太阳高度角的大小恰好等于阳光直射点的纬度。
太阳周日视运动——出现极昼的极点
注意：依据“三点定轨迹”（日出方位、日落方位、正午太阳方位）方式绘制出的是太阳周日视运动的简图，可把一天中的时间进行加载，6时太阳位于正东方向，18时位于正西方向。直射点位于正南正北时是12点，因此可以判断一天中该地任一地方时太阳的大致方位及物体影子朝向。
太阳周日视运动轨迹图——二维简图
二维简图画法(1) 确定直射点所在半球，得出日出、日落方位：点北北升落，点南南升落(没有极昼极夜区)；点赤东升西落。(2) 判断正午12点的直射点是位于已知地区的正南还是正北：正午太阳直射点与正午太阳方位是一致的。(3) 确定三点（日出、日落、正午）后绘制轨迹。
正东→东北→正北→西北→正西
正东→东南→正南→西南→正西
东南→正东→东南→正南→西南→正西→西南
东南→正东→东北→正北→西北→正西→西南
（1）影长变化：根据太阳高度的大小判断影长，例如，日出时影长最长，之后缩短，正午时最短，之后变长，日落时影子又最长，直射点上无影子。（2）影子方位的变化：影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位。下图示意某日太阳高度及方向与物体影子方向及影长的关系。
杆影方向与太阳方位相反
① 北半球夏半年直射点以北地区杆影图
② 北半球夏半年直射点以南地区杆影图
③ 北半球冬半年杆影图
热播网剧《长安十二时辰》，在每集电视剧开头通过日晷来显示时间的变化。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。晷针垂直于太阳视运动的轨道平面，上端指向北极星方向。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。读图，完成下列小题。
1．《长安十二时辰》提到：“圣人诏令，自此刻起，直到次日巳时，长安城暂停宵禁，汝等无论来自何方何国，只需一次勘验入市，此后十二时辰内，皆可于坊间自由来往”。若上图为此次暂停宵禁期间的某时刻，则图示时刻为诏令颁布后（ ）A．1小时B．2小时C．3小时D．4小时
2．若图示日晷仪由北京移至西安使用时，晷盘与地面的夹角应该（ ）A．不变B．减小C．增大D．按日期做调整
日晷就是指“太阳的影子”。所谓日晷，就是白天通过测日影定时间的仪器。
赤道式，晷面与赤道平行
日晷通常由铜制的指针（晷针）和石制的圆盘（晷面）组成。
晷针，垂直穿过圆盘中心，起着立竿的作用。晷针的上端正好指向北极星
晷面，安放在石盘上，呈南高北低
晷面的正反两面刻画出12个大格，每个大格代表两个小时。分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰。
每个时辰分“初”、“正”两格
【思考】请说出右图中大致对应的现代时间。
阳光或晷针投影在日晷北侧面上是夏半年（春分到秋分），南侧面上为冬半年（秋分到次年春分）。
①晷针与地平面的夹角即为当地纬度。
②晷面与地平面的倾角＝90°－当地纬度。
③晷针与晷面呈垂直关系。
(2022·广东卷)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。2022年4月16日，航天员安全返回地球。据此完成下题。
1.符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是（ ）
A． B． C． D．
2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值（ ）A．先变大后变小B．先变小后变大C．持续不断变大D．始终保持不变
（2022·6月浙江选考）我国某中学生在学校附近通过天文观测，绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线，下图为该曲线示意图。完成下面小题。
3．符合“昼变短，夜比昼长”条件的时段是（ ）A．甲至乙 B．乙至丙 C．丙至丁 D．丁至戊
（2021·山东卷）某日，小李在某地（110°E，40°N）广场游玩时，发现广场平面图中的指向标模糊不清（图a）。他通过观测广场石柱影子的长度和方向（图b），确定了平面图的指向标。据此完成下题。
4．该广场平面图的指向标应该是图c中的（ ）A．① B．② C．③ D．④
5．一周后的相同时刻，小李再次测量发现该石柱的影长变长，则第二次观测日期可能在（ ）A．2月16日前后B．5月8日前后C．8月20日前后D．11月10日前后
（2021·天津卷）科考队在北极圈内某地进行科考时，于北京时间6月22日16时测得了当地一天中太阳高度的最小值为10°。完成下题。6．该地的纬度为（ ）A．83°26′NB．80°34′NC．76°34′ND．72°34′N7．该地位于（ ）A．欧洲北部B．亚洲西部C．亚洲东部D．北美北部
极昼地区午夜太阳高度=X+直射点纬度-90°
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