鲁教版高考地理一轮总复习第1单元第5节地球公转的意义课时学案

这是一份鲁教版高考地理一轮总复习第1单元第5节地球公转的意义课时学案，共20页。学案主要包含了地球公转特点，太阳直射点的回归运动，正午太阳高度的变化，昼夜长短的变化，五带与四季的形成等内容，欢迎下载使用。

第五节　地球公转的意义
[课标内容要求]
结合实例，说明地球公转运动的地理意义。
[学科核心素养]
区域认知：结合地球公转特征，利用太阳直射点的移动规律，掌握不同纬度地区昼夜长短、正午太阳高度的分布特点。
综合思维：通过图像资料，说明地球公转过程中昼夜长短、正午太阳高度的时空变化规律。
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、阅读相关资料，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]



一、地球公转特点
1．定义：绕太阳的运动。❶
2．方向：自西向东。
3．周期：365日6时9分10秒，叫作一个恒星年。
4．轨道与速度
❷

❶地球在公转过程中，地轴的空间指向不变，北极始终指向北极星附近。
❷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。近日点位置较冬至日靠东，远日点位置较夏至日靠东。
二、太阳直射点的回归运动
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′。示意图如下所示：
❸
2．黄赤交角的影响：引起太阳直射点在南、北回归线之间往返运动。如下图所示：
❹
❸地轴与黄道平面的夹角为66°34′，地轴与赤道平面夹角为90°，黄道平面与赤道平面夹角为23°26′。黄赤交角＝90°－极圈度数；黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
❹回归年：太阳直射点连续两次通过春分日的时间间隔，长约365日5时48分46秒。
三、正午太阳高度的变化
1．正午太阳高度的纬度变化规律：从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
❺
北半球节气
直射纬线
正午太阳高度的变化规律
春、秋分
赤道
由赤道向南北两侧递减
夏至
北回归线
由北回归线向南北两侧递减
冬至
南回归线
由南回归线向南北两侧递减
❻
2．正午太阳高度的季节变化规律
北半球节气
达最大值的地区
达最小值的地区
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
❼
❺①同一纬线上正午太阳高度相等。②同一日期，距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度相等。③距离太阳直射点所在纬线越近的地点，正午太阳高度越大。④极点上的正午太阳高度等于直射点的纬度数。
❻距离直射点所在纬线1度，正午太阳高度就低1度；距离直射点所在纬线多少纬度，正午太阳高度就比90度低多少度。
❼南、北回归线之间的地区，一年中有两次太阳直射机会；其他地区分别在夏至日和冬至日达到最大值和最小值。
四、昼夜长短的变化
1．昼弧和夜弧：晨昏线将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。
2．昼夜长短的变化规律(以北半球为例)　❽
时间
昼夜长短
分布规律
特殊节气
夏半年(春分日至秋分日)
昼长夜短
纬度越高，昼越长，北极附近出现极昼现象
夏至日，北半球各地昼长达一年中最大值，极昼范围也达最大
春、秋分日
昼夜等长
全球各地昼长都是12小时
冬半年(秋分日至次年春分日)
昼短夜长
纬度越高，昼越短，北极附近出现极夜现象
冬至日，北半球各地夜长达一年中最大值，极夜范围也达最大

❽①昼长＝(12时－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2＝日落时间－日出时间。②夜长＝日出时间×2＝(24－日落时间)×2。③同纬度各地的昼长相等，夜长相等。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(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。
五、五带与四季的形成
1．五带的形成
(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)五带划分
❾
2．四季的形成　
(1)成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随时间的变化而变化。
(2)夏季和冬季：夏季正午太阳高度大，白昼时间长，获得太阳辐射能量多，气温较高。冬季相反。春季和秋季处于过渡季节。
(3)不同纬度地区的四季：热带、寒带地区四季更替不明显，温带地区四季更替明显。
❾回归线的纬度数＝黄赤交角的度数；极圈的纬度数＝90°－黄赤交角。
二十四节气歌：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒；上半年是六廿一，下半年来八廿三；每月两节日期定，最多相差一两天。

考点一　　太阳直射点的回归运动


(2020·黄冈模拟)读太阳直射点回归运动轨迹图，完成(1)、(2)题。

(1)自2020年元旦至我国国庆节期间，太阳直射点的南北移动方向是(　　)
A．一直向北　　 B．一直向南
C．先向北后向南 D．先向南后向北
(2)在我国国庆长假期间，太阳直射点的位置处于图中的(　　)
A．a→b之间 B．b→c之间
C．c→d之间 D．d→e之间
【获取信息】
①a为春分日(3月21前后)，b为夏至日(6月22日前后)，c为秋分日(9月23日前后)，d为冬至日(12月22日前后)。
②太阳直射点从a→b→c→d→e移动。
【尝试解答】(1)C　(2)C
解析：第(1)题，元旦为1月1日，我国国庆节为10月1日。由图可知，自元旦到我国国庆节期间，太阳直射点先向北移后向南移。第(2)题，我国国庆长假为10月1日至10月7日，太阳直射点位于南半球，为图中c→d段。

　太阳直射点移动的原因

如下图。

　图示太阳直射点的移动过程
1．二分二至图示

2．多日期图示

【备选要点】
　理解黄赤交角，把握住一个概念：“一轴两面三角度”
1．“一轴”指地轴。
2．“两面”指黄道平面和赤道平面。
3．“三角度”指黄道平面和赤道平面的夹角为23°26′；地轴与黄道平面的夹角为66°34′；地轴与赤道平面的夹角为90°。


下图是太阳直射点在地球表面移动示意图。读图，完成1、2题。

1．下列叙述，正确的是(　　)
A．直射点在④处时，应是6月22日前后
B．直射点位于⑤处时，节气是秋分日
C．直射点位于①处时，节气是春分日
D．直射点从①处到③处期间，我国各地得到的太阳辐射能越来越多
2．图中，当太阳直射点由②向③移动时，关于地球公转速度的叙述，正确的是(　　)
A．越来越快 B．越来越慢
C．慢—快—慢 D．快—慢—快
1．C　2．D　解析：第1题，太阳直射点在南、北回归线间做回归运动。图中①②③④⑤对应的节气和时间分别为春分(3月21日前后)、夏至(6月22日前后)、秋分(9月23日前后)、冬至(12月22日前后)、次年春分。直射点由①处到②处期间，我国各地得到的太阳辐射能越来越多，由②处到③处期间我国各地得到的太阳辐射能越来越少。第2题，直射点由②处到③处期间，地球经过远日点(7月初)，在远日点时公转速度最慢。
【备选题】
(2020·济南模拟)挪威小镇尤坎(59°53′N)地处深山峡谷，每年9月起都会出现整日见不到太阳的现象，于是当地人在山上架设三面巨镜(见下图)把阳光反射到小镇的广场上。据此完成1～3题。

1．该地长期整日见不到太阳的主要原因是(　　)
A．山地的遮挡 B．火山周期性喷发
C．多阴雨天气 D．发生极夜现象
2．巨镜最可能位于小镇广场的(　　)
A．南侧 B．北侧
C．东侧 D．西侧
3．当地一年中整日见不到太阳的现象持续时间总计约(　　)
A．1个多月 B．3个多月
C．7个多月 D．10个多月
1．A　2．B　3．C　解析：第1题，尤坎镇(59°53′N)地处深山峡谷，每年9月起都会出现整日见不到太阳的现象，该地纬度高，正午太阳高度角小，此时太阳光线被山脉遮挡。沙尘和多雨雾天气不可能永远遮天蔽日，不是极夜也整日看不见阳光，故选A。第2题，该地位于北半球，太阳光线从南侧来，所以要把太阳光线反射到该镇，只能把巨镜放置在广场的北侧，故选B。第3题，从9月起就整日见不到太阳，9月以后，太阳直射点向南移，太阳高度角越来越小，就更见不到太阳，直到次年3月太阳直射点回到赤道附近，人们才能见到太阳，所以大约六七个月见不到太阳，故选C。
考点二　正午太阳高度的变化规律


(2020·天津等级考)图Ⅰ为我国某地一住宅小区示意图，图Ⅱ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住宅楼二至日8时和16时的影子。
②最长的影子朝向西北，其余按顺时针，分别朝向东北、东南和西南。
【尝试解答】(1)D　(2)C
解析：第(1)题，把四个楼影编号如下图，仔细观察下图，楼房西侧的影子1最长，是冬至日8：00的楼影；影子2是冬至日16：00的楼影；影子3是夏至日8：00的楼影；影子4是夏至日16：00的楼影。影子3和影子4是判断城市的关键，当地8：00影子朝向西南，16：00影子朝向东南，则判定当地夏至日正午太阳一定位于当地正北，即夏至日太阳直射点所在纬线——北回归线在当地以北，结合选项可知只有海口符合，故答案选D。

第(2)题，住宅楼的高度一致，则主要看楼房的位置和影子的长度。冬至日的太阳高度小，楼房影子更长。排除A、B项。冬至日8：00－12：00 的太阳高度小，楼房影子为上图中影子1，而且此期间太阳位于东南天空，休闲广场呈西南—东北方向延伸，此时被东南侧三栋楼的影子遮挡面积最大，C正确。

　太阳高度的变化规律
1．太阳高度日变化
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太阳直射点的纬度
非极点地区
太阳高度在一天之内是有变化的，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．正午太阳高度的年变化
(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。

3．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′。
(2)回归线与极圈之间：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′。
　正午太阳高度的计算
公式：正午太阳高度＝90°－“两点”间纬度差。
注：“两点”指观测点和太阳直射点，若“两点”同在北(南)半球，“两点”间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”间纬度差为两点的纬度之和。
【备选要点】
　正午太阳高度规律在生产、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，日影最短，当地的地方时是12时。
2．确定房屋的朝向：确定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南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。
3．确定当地的地理纬度：当太阳直射点位置一定时，两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。
4．确定楼间距、楼高：为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，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＝h·cot H。如下图：

5．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。
集热板与地面之间的夹角(α)和当天的正午太阳高度角(H)互余，即α＋H＝90°时效果最佳。如下图：


下图为某小区甲、乙两楼的位置示意图。读图，完成1、2题。

1．若该图为南京某小区的楼房分布，为了使住宅楼一楼正午也始终有阳光照射，最好的观察日期是(　　)
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
2．甲楼房位于北纬21°34′，欲在乙处建一新楼，如保证乙楼房全年采光充分，甲、乙楼距最少应是(　　)
A．10 m B．15 m
C．20 m D．25 m
1．D　2．C　解析：第1题，欲使住宅楼一楼一年中正午都有太阳光照射，只需保证正午太阳高度最小时有太阳照射就好，南京位于北半球，冬至日正午太阳高度最小。第2题，保证乙楼全年采光充分即正午太阳高度最小时(冬至日)可以采光，冬至日当地正午太阳高度＝90°－|21°34′＋23°26′|＝45°，由图可知甲楼高20 m，故甲、乙楼距最少应是20 m。
【备选题】
(2020·河南联考)2019年7月12日，为期17天的第18届世界游泳锦标赛在韩国光州开幕。据此完成1、2题。
1．第18届世界游泳锦标赛开幕当天，某中学生在我国某地区观看到了“立竿无影”的景观，该地区这一景观距上一次出现的时间约是(　　)
A．一个星期 B．半个月
C．一个月 D．一个半月
2．第18届世界游泳锦标赛期间(　　)
A．晨昏线与赤道夹角变小
B．光州日出东北、日落西北
C．北京正午影长持续变短
D．地球公转速度先慢后快
1．D　2．B　解析：第1题，该中学生观看到“立竿无影”，说明7月12日太阳直射当地，当地上一次被太阳直射的日期与7月12日关于6月22日前后对称，即距7月12日约40天，接近一个半月。第2题，此次游泳锦标赛持续17天，即7月12日～28日，太阳直射点位于北半球且南移。在此期间，晨昏线与赤道夹角变大，光州日出东北、日落西北，北京正午影长变长，地球公转速度变快。　
考点三　昼夜长短的变化规律


(2021·天津模拟)我国浙江省的温岭县是我国大陆上最早迎来新年“第一缕曙光”的地方。据此完成(1)、(2)题。
(1)该地区“第一道曙光”可能出现在北京时间(　　)
A．5：35 B．6：32
C．4：50 D．5：43
(2)温岭县的位置最可能是(　　)
A．(23°N,117°E)
B．(28°N,121°E)
C．(31°N,136°E)
D．(42°N,122°E)
【获取信息】
①我国浙江省的温岭县是我国大陆上最早迎来新年“第一缕曙光”的地方。
②“第一道曙光”可能出现在北京时间。
【尝试解答】(1)B　(2)B
解析：第(1)题，浙江省最东面应在120°E附近。新年为1月1日，直射点在南半球，北半球各地昼短夜长，即白昼时间短于12小时，则日出地方时应晚于6：00，四个选项中只有B选项晚于6：00，其他三个选项都早于6：00，因此该地区“第一道曙光”可能出现在北京时间6：32。第(2)题，(23°N,117°E)，位置偏西，且不在浙江省境内，排除A。(28°N,121°E)位于浙江境内，符合题意。(31°N,136°E)，不在大陆之上，排除C。(42°N,122°E)，位置偏北，且位于东北地区，不在浙江境内，排除D。

　昼夜长短的分布和变化规律
1．看昼夜弧长→定昼夜长短
晨昏线把经过的纬线圈分割成昼弧与夜弧，所求地所在的纬线圈上，若昼弧长于夜弧，则昼长夜短；反之则昼短夜长。赤道上全年昼夜等长。(如图所示)

2．看太阳直射点位置→定昼夜长短分布
太阳直射点的位置决定昼夜长短的状况。太阳直射点在哪个半球(南、北半球)，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)。

3．看太阳直射点移动方向→定昼夜长短变化
太阳直射点的移动方向，决定昼夜长短的变化趋势，纬度的高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球(南、北半球)移动，哪个半球昼将变长，夜将变短；且除极昼、极夜区外，纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。(如图所示)

4．看太阳直射点的位置和移动方向→定极昼、极夜的范围和变化
(1)太阳直射点纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余。
(2)太阳直射点向北移动，北极点周围极昼范围变大，极夜范围变小；太阳直射点向南移动，南极点周围极昼范围变大，极夜范围变小。(见上图)
5．看太阳直射点位置→定日出、日落方位
直射点位置
日出方位
日落方位
昼夜长短状况
北半球
东北
西北
北半球昼长夜短，南半球昼短夜长
赤道
正东
正西
全球昼夜等长
南半球
东南
西南
北半球昼短夜长，南半球昼长夜短

(2020·周口模拟)下图是对我国某地(地处120°E)每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录绘成的。据此完成1、2题。

1．上图中a点对应的节日可能是我国的(　　)
A．端午节　 B．劳动节
C．国庆节　 D．元宵节
2．在上图中b点对应的日期，世界各地可能会发生的现象是(　　)
A．日本春光明媚
B．北极出现极夜
C．南非华人欢度春节
D．澳大利亚冬雪纷飞
1．C　2．A　解析：第1题，据图分析可知，a点应位于秋分日和冬至日之间，端午节时间为每年农历五月初五；劳动节时间为5月1日；国庆节时间为10月1日；元宵节时间为每年农历正月十五。第2题，据图分析可知，b点应位于春分日和夏至日之间，此时日本春光明媚；北极出现极昼现象；春节一般在2月中上旬；澳大利亚大部分地区处于热带和亚热带，而且此时应为秋季，不会出现冬雪纷飞现象。
【备选题】
(2020·烟台模拟)下表为三地连续两日日出与日落时刻(北京时间)。据此完成1、2题。
　　时间
地点　　
当日
次日
日出
日落
日出
日落
①
9：00
23：00
8：58
23：02
②
7：19
18：41
7：20
18：40
③
5：40
18：48
5：39
18：49
1．三地按纬度由高到低排列正确的是(　　)
A．①②③ B．①③②
C．②①③ D．③①②
2．若③地为北京，则此时(　　)
A．太阳直射点位于南半球且向北移
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．各地昼夜长短相差最小
1．B　2．C　解析：第1题，按当日日出、日落时间可计算出①②③地的昼长分别是 14小时、11小时22分、13小时08分，昼长越长纬度越高，据此可知B项正确。第2题，若③地为北京，日出时间早于6时且越来越早，说明此时太阳直射点在北半球且向北移动，地球公转速度逐渐变慢，北极圈内极昼的范围逐渐扩大，C对，A、B错；各地昼夜长短相差最小是春分日和秋分日，并非此时，D错。

一、常见的光照图
1．极地侧视图
一般北极在上，南极在下，赤道为一直线居中，晨昏线与太阳光线垂直，并平分赤道。二分日时，晨昏线起止于南、北两极点；二至日时，晨昏线起止与南、北极圈相切的两切点。

以上三图在纵切面上昼夜半球平分，下面的图在纵切面上昼夜半球不等分。

2．极地俯视图
中心为极点，外圆为赤道，虚线为南、北回归线和南、北极圈。

3．斜侧(俯)视图
观测点既不在赤道上空，也不在极点上空，观测到的光照情况即为斜侧(俯)视图。

4．矩形投影图
矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长，它与实际图相比有很大的变形，离赤道越远，变形越大。判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。

5．局部图
解题时把图像补充完整，可降低解题难度。

6．地球公转轨道图
在地球公转轨道图中，完整展现二分二至日的光照图，一般结合地轴方向、近日点、远日点进行判读。

7．公转轨道局部图
结合公转方向和昼夜分布判读。图中阴影为夜半球，太阳直射在赤道上，之后太阳直射点向南移动，可确定为9月23日前后的光照图。

二、光照图中的晨昏线
(1)晨昏线与赤道的交点
晨线与赤道的交点所在经线的地方时为6时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为18时。
(2)晨昏线和纬线圈的切点
晨昏线与极昼圈的切点所在经线的地方时为0时(或24时)，与极夜圈的切点所在经线的地方时为12时。
(3)晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，始终平分赤道。
(4)晨昏线上太阳高度为0°。
(5)晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为0°～23°26′。
【案例应用】
2019年2月22日12时08分，一架白色素雅涂装的ARJ21飞机从上海大场机场(31°N,121°E)起飞，并于15时02分顺利降落在内蒙古呼和浩特白塔国际机场(41°N,112°E)，这是中国商飞向天骄航空交付的首架ARJ21飞机。读图，完成1、2题。

1．下列与飞机飞行方向相吻合的是(　　)
A．①→② B．②→③
C．③→② D．③→④
2．在美国圣弗朗西斯科(37°N,122°W)出差的小王，通过手机观看飞机降落直播的区时是(　　)
A．2月21日23时02分
B．2月22日23时02分
C．2月21日20时08分
D．2月22日20时08分
1．C　2．A　解析：第1题，图中所示地球呈逆时针方向运动，该半球昼短夜长，昼夜分布状况与北半球2月22日相符。飞机起飞地点位于(31°N,121°E)，起飞时间为12时08分，与图中③地吻合，由此可确定图示为飞机起飞时全球昼夜分布状况。降落地位于(41°N, 112°E)，与②地吻合，C对。第2题，依据圣弗朗西斯科的经纬度位置可知，该地位于西八区，飞机降落时，为北京时间2月22日15时02分，所以此时圣弗朗西斯科区时应为2月21日23时02分，A对。
【备选题】
读下面光照图，完成1、2题。

1．若此时北京时间为9时，则A地经度为(　　)
A．30°E B．30°W
C．60°E D．60°W
2．此时，赤道上东半球范围内处于夜晚的那一段经度差(　　)
A．小于90° B．大于90°
C．等于90° D．等于180°
1．A　2．B　解析：第1题，根据图示，地球自转方向为顺时针，图示区域为南半球，晨线与赤道交点为6时，A地地方时为3时。若北京时间为9时，A地时间比北京时间晚6小时，所以A地经度为30°E。第2题，赤道上终年昼夜平分，因赤道上处于夜晚的经度是地方时18时到次日的6时，根据图示，经度应该是105°W向东到75°E，而东半球指从20°W向东到160°E，取二者交集，可得经度差为95°。