人教版高考地理一轮总复习第1章第6节第2课时地球公转的地理意义学案

这是一份人教版高考地理一轮总复习第1章第6节第2课时地球公转的地理意义学案，共14页。学案主要包含了昼夜长短的变化 ❶，正午太阳高度的变化 ❷，四季和五带 ❹等内容，欢迎下载使用。
一、昼夜长短的变化 ❶
1.典型图示
2.特点分析(以北半球为例)
二、正午太阳高度的变化 ❷
1.纬度变化
❶判断昼夜长短变化需注意的“三点”
(1)从春分日到秋分日期间，无论昼长变大或变小，北半球昼长均大于12小时。从秋分日到春分日期间，无论昼长变大或变小，北半球昼长均小于12小时。(2)赤道全年昼夜等长，故除春、秋分日外，某地点昼长或夜长越接近12小时，就越靠近赤道，纬度也就越低。(3)同一地点，距春分日或秋分日越近的日期，昼夜差值越小。
❷太阳高度误认为正午太阳高度
(1)太阳高度即太阳高度角，是指太阳光线与地平面切线的夹角。如下图所示：
(2)正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地所在经线某点时的太阳高度，此时当地地方时为12时。
2.季节变化 ❸
三、四季和五带 ❹
1.四季更替
(1)成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随季节的变化而变化。
(2)划分：根据有无极昼、极夜和有无阳光直射，可分为：
2.五带的划分
(1)成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随纬度的变化而变化。
(2)划分：根据有无极昼、极夜和有无阳光直射，可分为：
❸正午太阳高度分布和变化规律
(1)同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)对称规律：同一日期，以太阳直射点所在纬线为对称轴，南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。
(3)近大远小规律：离太阳直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越大；离太阳直射点所在的纬线越远，正午太阳高度越小。
(4)“来增去减”规律：即太阳直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。
❹二十四节气与四季图(北半球)
(1)关于夏至或冬至对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出日落方位相同，如小暑与芒种，小雪与大寒等。
(2)关于春分或秋分对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相反，日出日落方位不同，如惊蛰与清明，处暑与霜降等。
考点一 昼夜长短的计算及变化规律
(2019·江苏高考)雾灵山位于北京与承德交界处，海拔2 118米，素有“京东第一峰”的美称，是观赏日出和日落的理想之地。下表为“雾灵山部分日期的日出和日落时刻表”。据此完成(1)、(2)题。
(1)四个日期中，太阳直射点最靠近赤道的是( )
A．① B．② C．③ D．④
(2)一游客于7月某日去雾灵山旅游，当日的太阳视运动轨迹是( )
【获取信息】
①雾灵山的位置、地势、美称。
②雾灵山部分日期的日出和日落时刻。
【尝试解答】(1)B (2)B 解析：第(1)题，当太阳直射赤道时，全球昼夜等分，昼长为12个小时，当太阳直射点最靠近赤道的时候，地球上的昼长应当接近12个小时，因此四个日期的昼长时间中，最接近12个小时的即太阳直射点最靠近赤道的日期。①昼长为9小时36分，②昼长为11小时44分，③昼长为14小时54分，④昼长为9小时27分。第(2)题，雾灵山位于北半球，7月是北半球夏季，北半球日出东北日落西北；太阳直射北半球，北半球昼长大于12个小时。
昼夜长短的计算及判断方法
1．计算方法
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算：昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。
(2)根据日出或日落时间进行计算：地方时(正午)12时(0时)把一天的白昼(黑夜)平分成相等的两份(如下图所示)。
①昼长时数＝日落时间－日出时间＝(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
2．判断方法－－三看
(1)昼夜长短的判读－－看“弧长”
晨昏线把所经过的纬线圈分割成昼弧和夜弧。同一纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。
(2)昼夜长短状况－－看“位置”
①太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。如下图所示：
②太阳直射点的纬度与出现极昼极夜的最低纬度互余。
(3)昼夜长短变化－－看“移动”
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。太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短；且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。如下图所示。
昼夜长短的变化规律
1．季节变化规律(以北半球为例)
2．纬度变化规律
(1)对称规律：同一纬线上各点昼夜长短相同(同线等长)；南北半球同纬度昼夜长短相反。
(2)递增规律
(3)变幅规律：赤道全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大；纬度越低，昼夜长短的变化幅度越小。
【备选要点】
日出、日落方位的判断
日出、日落方位虽然与日常生活密切相关，判断起来需要较强的空间分析能力，而借助平面图的方法可以较好地进行突破，具体如下表所示(以北半球为例)：
(2020·江苏高考)2020年4月8日22时，小明在上海观赏了“超级月亮”。下图为“月亮视直径最大与最小时的对比示意图”。据此完成1、2题。
1．从天体运动位置看，此时( )
A．月球位于远地点附近
B．月球位于近地点附近
C．地月系位于远日点附近
D．地月系位于近日点附近
2．与此时全球昼夜分布状况相符的是( )
1．B 2.A 解析：第1题，月球围绕地球公转，其公转轨道是椭圆形轨道，地球位于其中一个焦点上，“超级月亮”比平常看起来更大、更亮，说明此时月球位于公转轨道的近地点附近，离地球距离较近；地月系位于近日点或远日点对“超级月亮”没有影响。第2题，4月8日为北半球夏半年，北极圈以内小范围出现极昼，南极圈以内小范围出现极夜；此时北京时间为22时，即120°E的地方时为22时，所以150°E为0时，且为夜半球的中央经线，大致与A图对应。综上分析，与此时全球昼夜分布状况相符的是A图。
【备选题】
(2020·天津模拟)下图为十月某日手机屏幕截图。读图，完成1、2题。
1．此时( )
A．晨昏线正好从莫斯科经过
B．莫斯科与北京相差五个时区
C．东京和悉尼不在同一日期内
D．北京与昆明的地方时相同
2．该日之后的一个月内，悉尼( )
A．正午影子逐渐变长
B．日出时间越来越早
C．进入到一年中最热的季节
D．昼夜长短变化幅度逐渐减小
1．B 2.B 解析：第1题，晨线和赤道的交点为6点，昏线和赤道的交点为18点，终年不变。该日为十月某日，太阳直射南半球，莫斯科位于北半球中纬度，昼短夜长，日落早于18点，手机屏幕截图显示，该日莫斯科是18点，显然已经日落，所以晨昏线不可能从莫斯科经过，A错误；该日北京市朝阳区为23点，与莫斯科18点相差5个小时，据此可知，莫斯科与北京相差五个时区，B正确；该日东京为0点，悉尼为2点，两地位于180°以西，两地在同一日期内，C错误；北京经度为116°E，昆明经度为103°E ，两地经度不同，所以地方时不同，D错误。第2题，该日为十月某日，之后的一个月内，大约到11月某日，在此段时间内，太阳直射南半球，并向南移动，南回归线以南地区昼长夜短，昼渐长，夜渐短，正午太阳高度角逐渐变大。悉尼位于34°S附近，随着正午太阳高度角的逐渐增大，正午影子逐渐变短，A错误；随着白昼变长，日出时间越来越早，B正确；南半球一年中最热的季节是夏季(12、1、2月)，C错误；昼夜长短变化幅度逐渐增大，D错误。
考点二 正午太阳高度的变化
(2020·天津等级考)图1为我国某地一住宅小区示意图，图2中四个方向的阴影分别为小区内某栋住宅楼二至日8：00和16：00的日影。读图文材料，回答(1)、(2)题。
(1)该小区最可能位于( )
A．北京 B．银川
C．杭州 D．海口
(2)小区内各住宅楼楼高一致，休闲广场被楼影遮挡面积最大的时段是( )
A．夏至日8：00～12：00
B．夏至日12：00～16：00
C．冬至日8：00～12：00
D．冬至日12：00～16：00
【获取信息】
①该栋住宅楼在冬至日、夏至日8：00～16：00的日影状况。
②该栋住宅楼在二至日8：00～16：00的日影朝向有西北、东北、西南和东南四个方向。
【尝试解答】(1)D (2)C 解析：第(1)题，因8：00和16：00影子朝向西北时，太阳位于东南方向，影子朝向东北时，太阳位于西南方向，影子朝向西南时，太阳位于东北方向，影子朝向东南时，太阳位于西北方向，说明该地位于北回归线以南，四个城市中只有海口符合题意。第(2)题，楼影遮挡面积的大小与太阳高度有关，太阳高度越大，楼影越短，反之越长。海口(20°02′N，110°11′E)冬至日时正午太阳高度小于夏至日，冬至日时日影较长，休闲广场被楼影遮挡面积冬至日大于夏至日。海口使用北京时间，当北京时间为8：00～12：00时，当地地方时约为7：00～11：00，当北京时间为12：00～16：00时，当地地方时约为11：00～15：00, 11：00～15：00的平均太阳高度大于7：00～11：00，所以冬至日8：00～12：00休闲广场被楼影遮挡面积最大。
正午太阳高度的计算
1．公式：H＝90°－两点纬度差。
2．说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。
3．图示
如图所示，太阳直射10°N，A地(42°N)、B地(23°26′N)、C地(23°26′S)三地的正午太阳高度分别为90°减三地与太阳直射点的纬度差(a、b、c)。
A地正午太阳高度＝90°－a＝90°－(42°－10°)＝58°
B地正午太阳高度＝90°－b＝90°－(23°26′－10°)＝76°34′
C地正午太阳高度＝90°－c＝90°－(23°26′＋10°)＝56°34′
【备选要点】
正午太阳高度在实际生活中的应用
1．确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
2．确定房屋的朝向
为了获得更充足的太阳光照，房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。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。(注意一年中室内光照面积最大的日期为冬至日)。
3．判断日影长短及方向
4．确定当地的地理纬度
两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据正午太阳高度计算公式计算出某地区纬度数值。
5．室内光照面积大小判断
北回归线以北地区，夏至日正午太阳高度大，室内光照面积小；冬至日，正午太阳高度小，室内光照面积大。
6．确定楼间距、楼高－－做一个明白的“小业主”
家里买楼房，除了价格、环境、交通之外，很多人都要考虑采光的问题，但怎样才算不挡光？运用地理知识我们就可以做一个明白的“小业主”。
(1)看房时间：以北回归线以北地区为例，选择在冬至前后看房，因为冬至日是一年中正午太阳高度角最小的时候，如果冬至日有足够的光照，其他时间即能保证光照充足。
(2)会计算楼高与楼间距
图中光线为冬至日太阳光线，具体计算如下：
7.太阳能热水器的调整
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，使太阳光与受热板成直角。太阳能与地平面之间的夹角α＝90°－h(正午太阳高度角)，结合正午太阳高度公式h＝90°－纬度差，可以计算太阳能与地平面之间的夹角α＝纬度差(当地纬度与直射点的纬度差)
(2021·潍坊模拟)读某地一年内某时段正午太阳高度变化图(其中A对应的日期为6月22日)，完成1、2题。
1．该地的纬度可能是( )
A．0° B．10°N
C．10°S D．23°26′ N
2．在AB区间内( )
A．该地一直昼长夜短
B．地球的公转速度一直在变快
C．太阳直射点在南半球
D．太阳直射点正在向北移动
1．B 2.A 解析：第1题，该地每年有两天正午太阳高度达到90°，则该地每年有两次太阳直射现象，应位于南北回归线之间，6月22日的正午太阳高度并不是一年中最小值，其最小值应在12月22日，则可判断该地位于北半球，选项只有10°N符合。第2题，在AB区间内太阳直射点从23°26′N南移至该地，北半球一直是昼长夜短；太阳直射点开始南移时，时间靠近7月初，地球公转速度变慢。
【备选题】
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，完成3、4题。
1．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是( )
A．① B．②
C．③ D．④
2．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
1．C 2.D 解析：第1题，太阳能安装方向朝阳，华北位于北半球，可以判断图中右侧为南方；图中华北地区为温带季风气候，落叶阔叶树，夏季植被茂密，种植在住宅南侧可遮挡光照，冬季落叶，植被稀疏，可以使住宅光照充足；常绿针叶树种植在住宅北侧，冬季不落叶，可以阻挡冬季风，起到防风保温作用，故③最合适。第2题，正午太阳高度决定热水器安装角度，热水器最好与太阳光线垂直，冬至时正午太阳高度角为90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，热水器安装角度与正午太阳高度互余，大约为63°26′，与④最接近。
[课标内容要求]
结合实例，说明地球运动的地理意义。
[学科核心素养]
综合思维：通过图像、动画，理解正午太阳高度和昼夜长短的变化规律。
人地协调观：从自然环境对人类活动影响的角度，理解地球公转对人类活动的影响。
地理实践力：通过观察、实验，认识正午太阳高度、昼夜长短对日常生活的影响。
[知识体系导图]
时间
变化特点
重要节气
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
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日或9月23日前后，全球各地昼夜等长
北半球节气
达最大值的地区
达最小值地区
夏至
北回归线及其以北各纬度
南半球各纬度
冬至
南回归线及其以南各纬度
北半球各纬度
春、秋分
赤道
南北两极点
天文四季
夏季
一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节
冬季
一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节
春季、秋季
冬、夏两季的过渡季节
北温带许多国家的四季
3、4、5月为春季，依次类推，每三个月为一个季节
日期
日出时刻
日落时刻
①
7：32
17：08
②
6：31
18：15
③
4：45
19：39
④
7：22
16：49
夏半年
昼长夜短，且纬度越高，昼越长
冬半年
昼短夜长，且纬度越高，夜越长
北半球夏至日
北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，极昼的范围也达到最大；南半球反之
北半球冬至日
北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，极夜的范围达到最大；南半球反之
时段
夏半年
(3月21日前后－9月23日前后)
春、秋分日
(3月21日前后和9月23日前后)
冬半年
(9月23日前后－次年3月21日前后)
规律
①日出东北，日落西北，正午太阳在正南方向； ②日出越早，日落越晚，方位越偏北；③恰好出现极昼的地区，日出正北，日落正北
正东日出，正西日落，正午太阳在正南方向(极点除外)
①日出东南，日落西南，正午太阳在正南方向；②日出越晚，日落越早，方位越偏南；③恰好出现极夜的地区，日出正南，日落正南
恰好不挡光
若挡光？能挡几楼？
如图1，根据当地的纬度(百度一下就有)，冬至日正午太阳高度θ＝90°－(当地纬度＋23°26′)。计算公式：tanθ＝H/L。楼高H＝每层楼的高度×层数；楼间距L可以自己测量
如图2，后楼的H2部分被挡住，通过公式：tanθ＝H1/L，计算出H1，H2＝H－H1，H2再除以单层的楼高，即可计算遮挡了几层