2021版地理提能大一轮复习课标版文档：第二单元　第三讲地球的公转（一）——黄赤交角与昼夜长短的变化 学案

第三讲　地球的公转(一)

——黄赤交角与昼夜长短的变化

考点一　地球公转特征与黄赤交角

　　1.读地球公转示意图,完成下列内容。

(1)图中地球公转是从①　北　(南、北)极上空看的,原因是图中地球公转方向为②　逆　时针,而地球公转方向与地球的自转方向③　一致　。 

(2)图中能正确表示近日点的是④　甲　,大约在每年的⑤　1　月初;正确表示远日点的是⑥　丙　,大约在每年的⑦　7　月初。  

(3)地球公转一周是一个⑧　恒星　年,时间长度为⑨　365日6时9分10秒　。  

(4)近日点公转速度⑩　最快　,远日点公转速度　最慢　。从近日点过春分日到远日点,公转速度逐渐　变慢　;从远日点过秋分日到近日点,公转速度逐渐　变快　。 

　　2.读黄赤交角示意图,完成下列内容。

(1)过地心并与地轴垂直的平面叫　赤道　平面,地球公转轨道平面叫　黄道　平面,两平面之间的夹角叫黄赤交角。  

(2) 图中表示黄赤交角的字母是　B　,目前其值为　23°26'　。 

(3)由图可知,地轴与赤道平面的夹角是　90°　,与黄道平面的夹角是　66°34'　。  

(4)黄赤交角的存在引起太阳直射点在　南北回归线　之间往返运动。 

(5)太阳直射点的移动轨迹如下图所示,请补充完整。

(6)太阳直射点回归运动的周期为　365日5时48分46秒　,叫作回归年,也就是我们平常所说的一年。

　　1.地球公转运动中的两个“注意点”

(1)在判读地球公转轨道示意图时,不管其公转方向是顺时针还是逆时针,均为自西向东。当地球公转方向为逆时针时,地轴上端指向北,下端指向南;反之,上端指向南,下端指向北。

(2)区分近、远日点和冬、夏至日

①从时间上看,近日点为1月初,冬至日为12月22日前后;远日点为7月初,夏至日为6月22日前后。

②从在公转轨道的位置上看,近日点比冬至日靠东,远日点比夏至日靠东。

2.黄赤交角的大小变化及影响

(1)与黄赤交角相关的几组数据关系

理解黄赤交角变化带来的影响,关键是弄清几组数据间的关系。如下图:

①黄赤交角=回归线的纬度数。

②黄赤交角与极圈纬度数互余。

③黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角。

(2)影响

①黄赤交角的大小决定太阳直射点的移动范围:在南北纬23°26'之间。

②黄赤交角变化的影响

• 特别提醒

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,地中海气候、热带草原气候、热带季风气候等气候类型也会消失。

命题视角一　地球公转特征及相关判断　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

　　下图为半球示意图,a为晨线。读图回答下面三题。

1.此日,我国的节气是(　　)

A.春分  B.夏至 

C.秋分  D.冬至

答案　D　据图中海陆分布可判断图示半球是北半球,又因a为晨线,且与北极圈相切,所以可判断此时太阳直射南回归线,故此日是我国的冬至日。

2.此时,下列即将日出的城市是(　　)

A.兰州 B.北京 C.上海 D.广州

答案　A　读图并结合所学知识可知,兰州位于晨线西侧且靠近晨线,所以此时兰州即将迎来日出;而北京、上海和广州位于昼半球,日出时间已过。

3.图中表示地球绕日公转方向的箭头,正确的是(　　)

A.① B.② 

C.③ D.④

答案　D　图中晨线与极圈切点的经度是180°,即180°经线时刻是正午12点。说明①方向是太阳所在的方向,此时地球位于近日点附近,绕日公转方向是逆时针方向。故地球绕日公转方向是箭头④。

命题视角二　黄赤交角及其影响

　　地球运动分为自转运动和公转运动,而两种运动之间的关系可以用黄赤交角来表示。据此回答下面两题。

4.为了研究黄赤交角对地球自然环境的影响,假设黄赤交角变为0°,这时,在地球上不可能出现的自然现象是(　　)

A.太阳终年直射赤道

B.各地全年都昼夜平分

C.各地气温都无日变化

D.各地都无四季变化

答案　C　若黄赤交角变为0°,则太阳直射点始终在赤道上,各地昼夜等长,也不会发生四季变化。

5.若黄赤交角变为30°,则下列说法正确的是(　　)

A.北极出现极昼的天数减少

B.温带范围变大

C.7月,南半球中低纬度地区昼长与夜长的差值变大

D.地轴与黄道平面的夹角增大

答案　C　具体分析如下:

考点二　昼夜长短的变化

　　读下图,补充下列内容。

(1)图1太阳直射①　南回归线　(纬线),此时全球昼夜长短的分布规律是北半球昼②　短　夜③　长　,纬度越高,昼越④　短　夜越⑤　长　,北极圈内出现⑥　极夜　;南半球相反。赤道⑦　昼夜平分　。 

(2)图2太阳直射赤道,此时全球昼夜长短的分布规律是⑧　昼夜平分　。 

(3)图3太阳直射⑨　北回归线　(纬线),此时全球昼夜长短的分布规律是北半球昼　长　夜　短　,纬度越高,昼越　长　夜越　短　,北极圈内出现　极昼　;南半球相反。赤道　昼夜平分　。 

(4)图1→图2→图3,全球昼夜长短的变化规律:北半球白昼逐渐变　长　,由最　短　变为最　长　,黑夜逐渐变　短　,由最　长　变为最　短　;南半球相反。 

　　1.昼夜长短变化中的“看”与“定”

(1)看“位置”,定状况

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)看“移动”,定变化

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。太阳直射点向哪个方向移动,哪个半球昼变长夜变短;赤道全年昼夜平分,纬度越高,昼夜长短变化幅度越大(日期上,越接近春秋二分日,昼夜长短变化幅度越小)。如下图所示:

规律总结

(1)太阳直射点直射某地(除赤道外),该地昼长夜短,但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。

2.日出、日落方位与昼夜长短变化的对应关系(北半球)

　　误区警示　当极圈内有地区出现极昼时,若是北极圈,则出现极昼的地区日出正北,日落正北(0时日出,24时日落);若是南极圈,则出现极昼的地区日出正南,日落正南(0时日出,24时日落)。

命题视角一　昼夜长短的变化　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

　　汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见下图)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。

1.(2017课标Ⅱ,5,4分)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

答案　B　本题综合考查地球运动、寒潮等相关知识。最佳测试期为11月至次年4月,该时段内该测试场太阳基本上每天从东南方升起,但春分日当天太阳从正东方升起,春分日之后到4月太阳从东北方升起;该测试场纬度在68°N以北,且最佳测试期包含冬至,则肯定出现了极夜现象,因此有些日子只能夜间进行测试;该测试场主要受北方寒冷气流影响;该测试场冬至日昼长为0时(极夜),春分日昼长为12时,春分日之后至4月期间,其昼长大于12时,因此白昼时长最大差值大于12时。故选B。

命题视角二　昼夜长短的变化与太阳视运动

　　假期里,小明同学外出旅游。某日早晨小明拍摄了日出的照片,随即发到微信朋友圈。在天津(117°E,39°N)的爸爸和在国外甲城市出差的妈妈马上做出了回复(右图)。结合图文材料,回答下面两题。

2.(2019天津文综,10,4分)小明拍摄日出照片时所在的城市最可能是(　　)

A.呼和浩特(112°E,40°N) B.兰州(104°E,36°N)

C.杭州(120°E,30°N)  D.南宁(108°E,23°N)

答案　D　据图中小明发朋友圈的时间(7时29分)、爸爸回复的时间(7时31分)和天津的经纬度位置分析可知,此时太阳直射点在南半球,且小明和爸爸所在城市同时位于晨线上,小明所在城市位于天津的东北方向或西南方向,呼和浩特位于天津西北方向,A项错误;杭州位于天津东南方向,C项错误;小明和爸爸所在城市日出时间(北京时间)相差2分钟,而兰州与天津的经度相差13°,地方时相差52分钟,不符合实际,B项错误,所以,小明所在城市最可能是南宁,D项正确。

3.(2019天津文综,11,4分)据图文信息,可以推测出甲城市的　(　　)

A.纬度位置   B.经度位置

C.当天日落的方向  D.当日正午太阳高度

答案　C　据图文信息分析可知,天津的日出时间为7时31分,说明此时北半球昼短夜长,太阳直射点在南半球,除极昼极夜区,全球各地的日落方向均为西南,所以,可以推测出甲城市当天日落的方向,C项正确。

考点三　昼夜长短的计算

　　1.根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算

昼(夜)长时数=①　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②　白昼　平分成相等的两份。 

(1)昼长时数=(12-日出时间)×③　2　=(日落时间-12)×2 

(2)夜长时数=(日出时间-0)×2=(24-日落时间)×④　2　 

3.根据纬度的分布特点进行计算

(1)同一日,同纬度各地的昼长⑤　相等　,夜长相等。 

(2)同一日期,南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布,即同一日期北半球各地的⑥　昼长(夜长)　与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。例如,同一日期,40°N的昼长等于40°S的夜长。 

　　有关昼夜长短时间计算的三个规律

(1)对称规律:日出、日落的时间以当地时间12时为中心对称。已知日出或日落时间,可据此推算出昼长。若观测到的日出、日落时间不以12时为中心对称,说明观测点不位于所在时区的中央经线上。以春分日为例,如果观测到的日出、日落的区时早于6时和18时,说明观测点在时区中央经线的东侧;反之,则在时区中央经线的西侧。

(2)反对称规律:纬度相同的南北半球两地,在同一天,北半球一地的昼长等于南半球另一地的夜长。例如,夏至日60°N纬线上各地昼长为18小时29分,则当日60°S纬线上各地夜长为18小时29分。

(3)等值规律:由于太阳直射点的回归运动,一年中地球上同一地点的正午太阳高度、昼夜长短、日出日落方位会出现两次等值。

命题视角一　昼夜长短的计算与判断

　　某科考队结束了两个月的海上考察,于4月21日返回到P地。下图为P地所在区域当日某时地面形势图。读图回答下题。

1.科考队出发日P地昼长为11小时,返回到P地时,P地当日的昼长约为(　　)

A.10小时 B.11小时 C.13小时 D.14小时

答案　C　本题考查昼夜长短的变化。从题中材料可知,从P地出发的日期大约为2月21日,距春分(3月21日前后)约一个月,昼长为11小时;春分时太阳直射赤道,P地昼长为12小时,由此可见,出发日和春分时间相差1个月,昼长相差1小时;4月21日太阳直射点位于北半球,其时间和春分也相差一个月,故推出,返回P地时,P地昼长约为13小时,故C项正确。

2.北半球春分日,当某地(30°N,120°E)刚进入白昼这一时刻,东半球(20°W向东至160°E)处于白昼的范围约占全球面积的(　　)

A.1/2  B.1/3  C.1/6  D.1/9

答案　D　本题考查昼夜长短。春分日全球昼夜平分,故120°E为6时且正好日出,则60°W为18时且正好日落。由东半球的范围可知,东半球处于白昼的范围为120°E向东到160°E,共40个经度,约占全球面积的1/9,D项正确。

命题视角二　昼夜长短的变化与极夜长度的计算

　　2011年7月17日,我国南极中山站(69°22'S,76°22'E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答下面两题。

3.(2016天津文综,8,4分)当中山站“第一次日出”时,若在天津观测太阳,太阳位于观测者的(　　)

A.东北方向  B.东南方向 

C.西北方向  D.西南方向

答案　D　中山站极夜后的“第一次日出”是当地时间正午十二点,即76°22'E的地方时为12:00,则可推算出天津(约120°E)的地方时约为15:00,此时太阳应位于观测者的西南方向,故D项正确。

4.(2016天津文综,9,4分)中山站极夜持续的时间是(　　)

A.30天左右  B.50天左右

C.70天左右  D.90天左右

答案　B　根据太阳直射点的移动规律,6月22日前后为中山站极夜的中心日期,从材料中可知极夜的结束日期为7月17日,则可算出中山站极夜的后半段有25天,故整个极夜持续时间为50天左右,故B项正确。

一、选择题　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

　　第21届世界杯足球赛于2018年6月14日至7月15日在俄罗斯首都莫斯科举行。据此完成下面两题。

1.(2019云南昆明摸底测试)北京时间7月15日23:00决赛开始时,太阳直射点的位置最接近(　　)

A.3°S,45°W B.18°S,38°E

C.3°N,38°E D.18°N,45°W

答案　D　7月15日太阳直射点位于北半球,可排除A、B两项。7月15日距离9月23日还有2个多月的时间,太阳直射点不可能位于3°N,故只能选D。北京时间23时,西三区区时为12时,则太阳直射点位于45°W,故D正确。

2.(2019云南昆明摸底测试)“世界杯”期间,下列判断正确的是　　(　　)

A.北京昼长逐渐变长 

B.地球公转速度加快

C.巴西高原草木葱绿 

D.亚平宁半岛高温干燥

答案　D　结合上题分析,世界杯期间是北半球的夏季,太阳直射点在北半球且先向北再向南移动,北京昼长先变长再缩短;由于7月初地球公转速度最慢,因此比赛期间地球公转速度先变慢后变快;巴西高原是南半球热带草原气候,此时是当地的冬季,草原应该是一片枯黄;亚平宁半岛是北半球地中海气候,夏季时高温干燥。

3.(2019吉林延边2月质检)某日北京时间19时39分时,塞布尔岛迎来日出。读塞布尔岛位置图,判断当天该岛的昼长约为　　(　　)

A.4小时21分 B.5小时21分

C.8小时42分 D.10小时42分

答案　C　结合图示信息可知,塞布尔岛位于60°W附近,当北京时间19时39分时,塞布尔岛地方时约为7时39分,据此可知其上午时间约为4小时21分,即昼长约为8小时42分。

　　下图是某地昼夜时长年内变化示意图,读图完成下面两题。

4.(2019广东广州一模)该地最可能位于(　　)

A.赤道 B.回归线 C.极圈 D.极点

答案　D　读图可知,此地全年都处于极昼或极夜状态(除春秋分日),只有可能位于极点。

5.(2019广东广州一模)在该地GPS地图中,GPS显示的方向应是(　　)

A.上北下南,左西右东  B.上南下北,左西右东

C.上下左右都是南   D.上下左右都是北

答案　C　据图分析,该地北半球春分日至秋分日为极昼期,说明该地位于北极点,四周都是南方,GPS显示的方向应是上下左右都是南。

　　第21届世界杯足球赛于2018年6月14日至7月15日在俄罗斯举行。法国队与克罗地亚队闯入决赛,北京时间7月16日23时在莫斯科两队开启巅峰之战,最终法国夺冠。下图示意俄罗斯世界杯赛场分布。据此完成下面两题。

6.(2019安徽马鞍山教学质量监测)世界杯开赛日昼长和夜长差值最大的城市是(　　)

A.索契  

B.伏尔加格勒

C.莫斯科  

D.叶卡捷琳堡

答案　D　世界杯开赛日为6月14日,太阳直射北半球,北半球昼长夜短,纬度越高,昼长和夜长差值越大,四城市中叶卡捷琳堡纬度最高,故选D。

7.(2019安徽马鞍山教学质量监测)收看世界杯决赛直播正值当地正午前后的城市是(　　)

A.巴黎(2°E) 

B.巴西利亚(48°W)

C.东京(140°E) 

D.洛杉矶(118°W)

答案　B　世界杯决赛时间是北京时间(东八区)7月16日23时,根据区时计算方法,巴黎(2°E,中时区)时间为15时左右,巴西利亚(48°W,西三区)时间为12时左右,东京(140°E,东九区)时间为24时左右,洛杉矶(118°W,西八区)时间为7时左右,收看世界杯决赛直播正值当地正午前后的城市是巴西利亚。

　　下图是某日我国两地夜长示意图。据此回答下面两题。

8.若两地同时日出,则甲地位于乙地的(　　)

A.东北方 B.东南方

C.西北方 D.西南方

答案　B　结合图示信息可知,甲、乙两地夜长都小于12小时,说明此时处于夏半年。甲地白昼时间比乙地短,说明甲地纬度低,位于乙地南方。如果两地同时日出,则两地同时位于晨线上,且甲地位于东方。据此可知甲地位于乙地东南方。

9.图示季节,下列现象可能出现的是(　　)

A.太阳直射点在南半球

B.地球自转速度加快

C.南极圈内极昼范围扩大

D.北印度洋洋流呈顺时针方向流动

答案　D　结合上题分析,该季节为北半球夏季,北印度洋洋流呈顺时针方向流动。

　　下图示意位于我国某城市的观察者在6月22日观察到的太阳视运动轨迹。下表示意我国部分城市地理坐标。据此完成下面两题。

10.(2019河北石家庄一模)观察者所在城市可能是(　　)

A.杭州 B.石家庄 

C.沈阳 D.哈尔滨

答案　C　图示该城市该日正午太阳高度为70°左右,因6月22日太阳直射北回归线,经计算可知,该城市纬度约为43.5°N,与表中沈阳最接近。

11.(2019河北石家庄一模)观察者在12月22日观察到的太阳视运动轨迹是(　　)

答案　B　12月22日太阳直射南回归线,该地(沈阳)纬度为41.8°N,则该日正午太阳高度约为25°;此日太阳日出东南、日落西南;与图B相符。

二、非选择题

12.(2019广东中山模拟)2014年6月9日,中国海军首次派出包括驱逐舰、护卫舰及医疗船等在内的海军舰队参加环太平洋军事演习,经数月航行后,其中的医疗船于9月29日驶回舟山。下图为医疗船航行路线示意图。读图,回答下列问题。

(1)船队自关岛驶向珍珠港的途中,船员依据船上指示的北京时间观测到日出越来越早,试分析其原因。

(2)医疗船于当地时间8月4日驶离珍珠港,于当地时间9月11日抵达莫尔兹比港,描述此段时间珍珠港和莫尔兹比港两地昼长变化的差异。

答案　(1)船向偏东方向航行,与地球自转方向一致,东边比西边日出时间早;同时向偏北(较高纬度)方向航行,夏半年北半球纬度越高白昼时间越长,日出越早。

(2)珍珠港昼长逐渐变短,莫尔兹比港昼长逐渐变长,珍珠港比莫尔兹比港的昼长变化幅度大。

13.下图为某时刻局部光照图,阴影部分为黑夜。读图回答下列问题。(16分)

(1)判断此刻太阳直射点的坐标及P点的纬度。(4分)

(2)比较A、B、C三点白昼长短。(2分)

(3)说出这一天地球上出现极夜现象的范围。(2分)

(4)如果A点的时间为19时20分,判断B点所属时区。(2分)

(5)说明此日以后太阳直射点的移动方向及北半球白昼的变化情况。(6分)

答案　(1)(20°N,45°W)。70°N。

(2)C>A=B。

(3)70°S及其以南地区。

(4)西十区。

(5)第一种情况:此日以后太阳直射点向南移动,北半球白昼将变短。

第二种情况:此日以后太阳直射点向北移动,北半球白昼将变长。