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2020版新一线高考地理（鲁教版）一轮复习教学案：第1部分第1单元第5节地球公转及其地理意义
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第五节 地球公转及其地理意义
最新考纲
考法指南
核心素养
地球运动的地理意义。
以区域图、景观图、示意图和实际应用案例为切入点，考查昼夜长短及变化、正午太阳高度及变化、四季变化及应用，侧重考查学生的读图分析能力和空间想象能力，如2018·全国卷Ⅰ·T10,2017·全国卷Ⅱ·T5,2017·全国卷Ⅲ·T10～11等。
1.区域认知：能够结合区域位置，认知区域光照、热量和温度等方面的区域特征。
2.综合思维：利用地球运动规律和原理解释四季变化等自然现象。
3.地理实践能力：结合材料或实例分析光照、热量等方面在生产生活中的作用。
知识点一| 地球公转特征
1．地球公转特征
探究地球公转轨道示意图，填写下列内容。
(1)方向：自西向东，从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向。
(2)周期：1恒星年＝365日6时9分10秒。
(3)速度
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
1月初
最快
B点
远日点
7月初
最慢
[易误点拨]
(1)两组“点”的区别：远(近)日点是在7月(1月)初，此时地球公转速度较慢(快)。夏至日(冬至日)是在6月22日(12月22日)，位于远(近)日点以东，此时地球公转速度渐慢(快)。
(2)两个“年”的区别：恒星年是地球在公转轨道上运动一周的时间，为365日6时9分10秒。回归年是太阳直射点在南北回归线之间往返一次的周期，为365日5时48分46秒。
2．黄赤交角及影响
(1)黄赤交角示意图
(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。
(3)黄赤交角变化的影响
比较内容
黄赤交角变化产生的影响
变大
变小
太阳直射范围(即回归线纬度、热带范围)
变大
变小
极昼、极夜范围(即极圈纬度、寒带范围)
变大(极圈纬度变小)
变小(极圈纬度变大)
正午太阳高度的年变化
变化幅度变大
变化幅度变小
昼夜长短的年变化
变化幅度增大
变化幅度减小
季节的更替
更加明显
趋于不明显
[特别提醒] 与黄赤交角相关的角度及其关系
(1)黄赤交角＝回归线的度数。
(2)极圈的度数＝90°－黄赤交角的度数。
(3)黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
考法1 以新闻事件为切入点考查地球公转轨道图的判读
2016年8月5日～21日第31届夏季奥林匹克运动会在巴西的里约热内卢举行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图，完成1～2题。
1．本届奥运会期间，地球在公转轨道上的位置最可能位于( )
A．①→② B．②→③
C．③→④ D．④→①
2．开幕式这一天，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是( )
A．北半球 北移 渐快 B．南半球 北移 渐慢
C．北半球 南移 渐快 D．南半球 南移 渐慢
[思路点拨] 解答本题有两个关键点，一是地球公转在每年的1月初到达近日点，7月初到达远日点，与冬至日和夏至日时间有一定的区别；二是公转速度在近日点时最快，在远日点时最慢。
1．B 2.C [第1题，题目材料显示“2016年8月5日～21日”为本届奥运会举办时间。根据地球公转示意图可判读，②处为夏至日，日期为6月22日，③处为秋分日，日期为9月23日，因此地球应该位于②→③之间。第2题，本届奥运会开幕式在8月5日这一天，此时太阳直射点应位于北半球，且正向南移动。地球在公转轨道上正逐渐靠近近日点，因此公转速度逐渐加快。]
[解题技巧] 公转示意图的判读技巧
(1)公转方向的判读——看南极上空还是北极上空
从南极上空看，公转方向为顺时针；从北极上空看，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。
②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。
③看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。
确定了二至后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。
考法2 以文字材料为背景考查地球公转的基本规律
(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3～4题。
3．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
4．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
3．B 4.D [第3题，根据材料可知，丁向北望去，看到极光，说明北极地区出现了极夜，此时太阳直射南半球。丁看到极光，说明位置在四人中最靠北；乙冬季临近，位置在丁以南；丙快入秋，说明丙位于丁和乙以南，乙丙丁均位于北半球；甲即将进入夏天，说明甲地位于南半球，位置在四人中最靠南。四人所在地从北向南依次为丁乙丙甲。第4题，由上题的分析可知，此时太阳直射南半球，时间应为9月23日前后到次年3月21日前后。]
考法3 通过地球(太阳)视运动图考查黄赤交角及其影响
在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图，图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，回答5～6题。
图1
图2
5．6月初，太阳在黄道上的位置是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
6．太阳处于甲、乙位置时( )
A．地球公转速度相同
B．同一地点昼长变化趋势相同
C．日地距离相同
D．同一地点日出方位相同
5．D 6.D [第5题，若以地球为参照系，则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反，所以图2中太阳在黄道上的视运动方向应为自右向左。6月初，太阳在黄道上的位置应在夏至(6月22日)之前且靠近6月22日处，故应为丁。第6题，图中显示，甲、乙两点关于冬至点对称，而非关于近日点对称，所以日地距离不同；而地球公转速度与日地距离相关，故公转速度也不同，所以A、C错；冬至日为昼长的极值点，而甲、乙分居冬至日两侧，所以同一个地点在这两个日期昼长相同，昼长变化趋势相反，日出方位相同，故B错、D对。]
[再练一题](教师用书独具)
(2018·江苏联考)二十四节气是反映天气气候和物候变化、掌握农事季节的工具，是根据太阳在黄道上的位置来划分的。图1是天赤道与黄道示意图，图2是二十四节气在黄道上的位置图。读图，完成(1)～(2)题。
图1
图2
(1)“露从今夜白，月是故乡明”，该节气太阳最接近图1中的( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
(2)下列关于节气与农事、气象的连线，正确的是( )
A．春分——江淮地区播种小麦
B．谷雨——东北地区采摘茶叶
C．大暑——长江流域伏旱天气
D．霜降——天山南北油菜花开
(1)B (2)C [第(1)题，“露从今夜白，月是故乡明”，该节气是白露节气，位于秋分日前约15天。地球绕太阳公转的轨道面叫黄道平面，结合地轴的倾斜方向，地球公转到最左侧时，太阳直射北回归线，北半球节气是夏至。地球公转方向是逆时针方向，丙、乙之间是秋分日，乙在秋分之前，太阳最接近图1中的乙地。丙在秋分之后。甲、丁分别在春分前后。第(2)题，春分，我国东北地区种植小麦，江淮地区秋季播种冬小麦。谷雨节气，江南地区采摘茶叶，东北不产茶叶。大暑，长江流域受副热带高压影响，是伏旱天气。霜降，天山南北大雪封山。]
知识点二| 昼夜长短及其变化
1．昼夜长短的季节变化规律(以北半球为例)
阅读二分二至日的光照图示，填写下表。
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中北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北出现极昼现象
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中北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北出现极夜现象
春、秋
分日
图2代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜平分
2．昼夜长短的纬度分布规律
规律
表现
对称
规律
南北半球纬度数相等的地区昼夜长短“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，例如23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长
递增
规律
太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长
变幅
规律
赤道处全年昼夜等长；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大
极昼(极夜)规律
极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多
昼夜长短状况规律
太阳直射在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关
3．昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼长时数＝昼弧度数/15°
夜长时数＝夜弧度数/15°
(2)根据日出日落时间进行计算
昼长＝日落时间－日出时间(这里的日出时间、日落时间不必要求是地方时，但日出时间、日落时间所用的时间要统一，如都是北京时间或都是伦敦时间)
昼长时数＝(12：00－日出地方时)×2＝(日落地方时－12：00)×2
夜长时数＝(日出地方时－0)×2＝(24：00－日落地方时)×2
(3)特殊地点的昼长确定
①赤道上，昼长＝夜长＝12小时；
②极昼区，昼长＝24小时，夜长＝0；极夜区，昼长＝0，夜长＝24小时。
考法1 通过太阳直射点考查昼夜长短的变化规律
(2017·全国卷Ⅱ)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．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
B [11月至次年4月太阳大多数时间直射南半球，结合纬度可知，该地会出现极夜现象，因此进行轮胎测试有些日子只能在夜间进行。当该地出现极夜现象时，无日出日落现象。寒潮主要是由高纬度向低纬度蔓延，因此该地经常受北方寒潮侵袭。3月21日前后到4月，该地昼长夜短，因此白昼时长大于12小时，极夜期间白昼时长为0，因此最大差值应大于12小时。]
[规律方法] 利用直射点掌握昼夜长短变化
(1)昼夜长短状况——看直射点的半球位置
太阳直射点所在的(北或南)半球昼长夜短，且该半球纬度越高白昼时间越长；另一(南或北)半球相反。如下图所示：
如上题中11月至次年春分前因太阳直射点在南半球，伊瓦洛(68.5°N,28°E)昼短夜长，春分至4月因太阳直射点在北半球，伊瓦洛昼长夜短。
(2)昼夜长短变化——看直射点的移动方向
太阳直射点向北(或南)移动，北(或南)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：
如上题中11月至次年4月伊瓦洛(68.5°N,28°E)随太阳直射点向北移动昼增夜减。
考法2 通过日出日落时间考查昼夜长短的变化
某同学对居住地每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录，绘成下图。读图，完成2～3题。
2．a～b期间，该地的昼夜长短及其变化趋势是 ( )
A．昼长夜短，且昼渐长夜渐短
B．昼长夜短，且昼渐短夜渐长
C．昼短夜长，且昼渐长夜渐短
D．昼短夜长，且昼渐短夜渐长
3．该地一年中昼夜长短的变化幅度约为 ( )
A．1小时40分钟 B．2小时20分钟
C．3小时20分钟 D．4小时40分钟
2．C 3.D [第2题，a～b期间，该地昼短夜长，日出时间越来越早，昼长逐渐变长。第3题，该地一年中日出最早和日出最晚时间约相差2小时20分钟，因此昼夜长短的变化幅度约为4小时40分钟。]
[解题技巧] 昼夜长短的判读技巧
(1)根据日出日落地方时判断
若日出时间早于6时，日落时间晚于18时，则该地昼长夜短。
若日出时间晚于6时，日落时间早于18时，则该地昼短夜长。
(2)根据日出日落方位判断
若日出东北，日落西北，则北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
若日出东南，日落西南，则北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
若日出正东，日落正西，则全球昼夜等长。
(3)根据晨昏线走向判断(如下图阴影表示夜)
考法3 通过日出、日落方位的判断考查昼夜长短变化的应用
当中国南极中山站(约69°S)处于极夜时，甲、乙两地分别于当地时间5时40分和6时20分同时看到日出。据此完成4～5题。
4．甲地位于乙地的( )
A．东北方向 B．西北方向
C．东南方向 D．西南方向
5．这段时间可能出现的地理现象是( )
A．暴风雪席卷欧洲北部
B．澳大利亚东南部易发森林火灾
C．好望角附近炎热干燥
D．墨西哥湾热带气旋活动频繁
4．B 5.D [第4题，由题干可知，此时南极中山站出现极夜现象，太阳直射点应该位于北半球，北半球各地昼长夜短，南半球各地昼短夜长。由题干中甲、乙两地的日出时间，可以计算出甲、乙两地的昼长分别是甲：2×(12时－5时40分)＝12小时40分，乙：2×(12时－6时20分)＝11小时20分。据此可判断甲地位于北半球，乙地位于南半球。由日出时间可知，乙地地方时早于甲地，故乙地位于甲地的东面。综上所述，甲地位于乙地的西北方向。第5题，这段时间应该是北半球的夏半年，
而欧洲北部出现暴风雪的时间为北半球冬半年，故A错误。此时澳大利亚为冬半年，澳大利亚东南部降水较多，不易发生森林火灾，故B错误。好望角附近位于南半球的地中海气候区，此时为南半球的冬半年，好望角附近应温和多雨，故C错误。北半球夏半年，墨西哥湾热带气旋活动频繁，故D正确。]
[规律方法] 昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短判断直射点位置
①昼夜等长，太阳直射赤道。
②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。
③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。
(2)根据昼夜长短差值，判断纬度高低，昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区昼夜长短差值等于0。
(3)根据昼夜长短判断日出、日落时间,日出时间＝12－1/2昼长,日落时间＝12＋1/2昼长
考法4 通过昼夜长短的变化规律考查昼夜长短的计算
6．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。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
C [根据题干信息可知，科考队出发日和返回日刚好以
北半球春分日(3月21日前后)对称，出发日的昼长比春分日的昼长短1小时，则返回日的昼长比春分日的昼长长1小时，即13小时。]
[规律方法] 昼夜长短计算的三个常用规律
(1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。
(2)北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。
(3)利用时间的对称性计算
相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图：
a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长。
[再练一题](教师用书独具)
下图是一位驴友在别德马(40°30′S,64°W)拍摄的日出景观图片，据此完成(1)～(2)题。
(1)图片拍摄日期最有可能是( )
A．1月1日 B．4月1日
C．7月1日 D．10月1日
(2)这一天，北京的昼长大约是( )
A．10小时 B．11小时
C．13小时 D．14小时
(1)C (2)D [第(1)题，根据题干信息可知，别德马位于南半球，经度为64°W，此时正值日出。图片显示此时北京时间为19：16，可以计算出64°W的地方时为7：00，日出晚于6点，可判断北半球为夏半年，7月1日较符合。第(2)题，根据对称规律，南北半球同纬度昼夜长短相反。该地纬度为40°30′S，昼长为(12－7：00)×2＝10小时，北京纬度为40°N，昼长约为14小时。]
知识点三| 正午太阳高度的变化、四季更替和五带的划分
1．正午太阳高度的变化
读图，完成问题。
(1)太阳高度和正午太阳高度
一天中，日出以后太阳高度逐渐变大，正午时达最大值。之后，太阳高度逐渐减小。其中正午的太阳高度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
(2)正午太阳高度的变化规律
读图，完成问题。
①空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大；同一纬线上正午太阳高度相等；以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。
②季节变化规律
北回归线及其以
北地区
6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值
南回归线及其以
南地区
12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值
南北回归线之间
(除赤道外)
一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后)
赤道地区
一年有两次最大值(春分日、秋分日)、两次最小值(夏至日、冬至日)
③年变化规律
a．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′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
b．回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。
c．极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
(3)正午太阳高度的计算
公式：H＝90°－两点纬度差。
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。如下图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
(4)正午太阳高度的应用
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。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判断日影长短及方向。正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
④计算楼间距。北回归线以北地区建楼房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如下图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，L应大于等于h·cotH。
⑤确定当地的地理纬度
根据正午太阳高度的计算公式可计算出地理纬度。此外，纬度差多少，正午太阳高度就差多少。
(5)计算太阳能热水器安装角度
太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。如下图所示，α＋H＝90°时效果最佳。
2．四季更替与五带
(1)四季更替
读地球的公转和四季的形成示意图，回答问题。
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。
③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。
(2)五带的划分
完成五带划分的示意图。
[特别提醒] 四季和五带的区别
四季和五带都是描述太阳辐射热量在地球上的分布。但是四季描述的是热量在时间上的分布规律，五带描述的是热量在空间上的分布规律。
考法1 以图表资料为切入考查正午太阳高度的变化规律
1．(2016·上海高考节选)北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。三次测量中，其中一次测量的当天，正值( )
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
A．春分日 B．夏至日
C．分日 D．冬至日
C [由北京所在纬度和三次测量的正午太阳高度角可知，第一次测量时，太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射南半球，说明第二次测量时正值秋分日。]
考法2 以景观图为切入考查正午太阳高度相关计算
(2014·全国卷Ⅰ)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下题。
2．若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则( )
A．春、秋分日P＝0 B．夏至日P＝1
C．全年P<1 D．冬至日P>1
D [设高塔正午影长为X，塔高为Y，则P＝X÷Y。春、秋分日太阳直射赤道，X大于0，因此P不可能为0；夏至日，正午北回归线上的X等于0，因此P等于0；冬至日，北回归线上正午太阳高度为43°08′，X大于Y，因此P大于1。故选D，不选A、B、C。]
考法3 以简单示意图为切入考查正午太阳高度规律的应用
(2016·江苏高考)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，回答3～4题。
3．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
4．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
3．C 4.D [第3题，读图可知，太阳能热水器朝向的一侧，应为向阳的一侧，即南面。我国华北地区，冬季气候寒冷，盛行偏北风，为更好地采光，其南面应种植落叶阔叶树，为更好地挡风，北面应种植常绿针叶树。①②④南面均有常绿针叶树，影响采光，排除；③南面种植的是落叶阔叶树，北面种植的是常绿针叶树，符合要求。故选C项。第4题，太阳能利用效果最佳时，热水器集热板应与太阳光线垂直。根据图中太阳能热水器安装的角度判读可知，①③图太阳能热水器使用效果最佳时，太阳直射北半球，为华北地区的夏半年。②图使用效果最佳时，太阳直射赤道，为华北地区的春季或秋季；④图使用效果最佳时，太阳直射南半球，为华北地区的冬季。故选D项。]
[再练一题](教师用书独具)
福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此回答(1)～(2)题。
(1)遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时( )
A．全球昼夜平分 B．北半球为夏季
C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼
(2)济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是( )
①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板 ③遮阳板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
(1)D (2)A [第(1)题，遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，也就是正午太阳高度最小时。福建位于北半球且位于北回归线以北，冬至日正午太阳高度最小。北半球冬至日，北半球昼短夜长，南半球相反；此时太阳直射南纬23°26′，北半球为冬季，南极圈以南出现极昼现象。第(2)题，济南的纬度高于福建，冬季和夏季正午太阳高度始终小于福建，冬季遮阳板收起，无论高低长短都不影响采光，夏季为了增加遮阳效果，只能延长遮阳板或者降低遮阳板的高度，如右图所示。]
夏季遮阳板放下遮阳
考法4 以太阳视运动为切入考查太阳高度的日变化
(2015·上海高考)下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此回答5～7题。
5．据图推测，乙地位于 ( )
A．东半球赤道上
B．东半球北回归线上
C．西半球赤道上
D．西半球北回归线上
6．据图推测，该日应该是北半球的 ( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
7．甲、乙两地实际距离大约是 ( )
A．1万千米 B．2万千米
C．3万千米 D．4万千米
5．C 6.B 7.B [第5题，甲地位于北半球，此日甲地昼长为12小时16分，所以北半球处于夏半年，太阳直射点位于北半球。乙地昼长恰好为12小时，乙地只能位于赤道上。乙地正午太阳高度出现在北京时间24点，可计算乙地经度为60°W，乙地位于西半球。C正确。第6题，此日赤道上正午太阳高度为
66°34′，且直射点位于北半球，可计算出太阳直射点位于北回归线。正午太阳高度H＝90°－当地与直射点的纬度差＝90°－(0°＋x°)＝66°34′，即x＝23°26′N，故B正确。第7题，夏至日时甲地昼长接近12小时，故甲地接近赤道，甲地正午太阳高度出现在北京时间12点，故甲地位于120°E上，与乙地位于同一个经线圈，两者的距离约为赤道长度(4万千米)的一半。故B正确。]
[规律方法] 太阳高度日变化曲线
(1)计算昼长：日落时间减去日出时间可计算不同地区的昼长。
(2)看最大太阳高度
图中A曲线正午太阳高度为90°，说明为直射点；C曲线恰好出现极昼，正午太阳高度约为2倍直射点度数，D曲线一天中太阳高度不变，说明为极点。
(3)计算当地的经度
若横坐标是北京时间，需要看该地太阳高度(当地12时)出现最大值的北京时间，再计算该地的经度。
考法5 通过生活中的地理考查太阳方位的变化
(2018·全国卷Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成第8题。
8．小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是( )
A．6：00出发，左侧靠窗 B．8：00出发，右侧靠窗
C．10：00出发，左侧靠窗 D．12：00出发，右侧靠窗
B [7月份，太阳直射北半球，北半球极昼极夜区除外均为东北方向日出，西北方向日落。从重庆乘长途客车到遵义全长240 km，需用时3个多小时。从遵义乘长途客车到毕节全长205 km，需用时2个多小时。中午之前出发，左侧靠窗的位置会被阳光长时间照射，而右侧靠窗的位置可以免受阳光照射且能欣赏窗外风景，排除A、C选项；若12：00出发，下午有较长的时间太阳位于西北方向，右侧靠窗的位置会受到长时间的阳光照射，排除D选项；8：00出发，从重庆经遵义到毕节的过程中，右侧靠窗的位置可以免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景。故选B。]
考法6 以简单示意图为切入考查所属五带的位置和节气
下图中甲、乙、丙分别示意地处不同纬度的三座房屋二至日时的阳光照射情况(a或b)。读图，完成9～10题。
9．对三地位置判断正确的是( )
A．三地都位于北半球 B．甲地位于赤道附近
C．乙地位于南温带 D．丙地位于北温带
10．在甲图中，当b代表的节气出现时 ( )
A．太阳直射南回归线
B．北京正午太阳高度达最小值
C．悉尼正午太阳高度达最大值
D．地球公转速度较慢
9．B 10.D [第9题，甲图中二至日时，正午太阳从南北两侧分别射入，且高度角基本相同，因此甲地应位于赤道附近。第10题，根据题意，如甲图所示，a为北半球冬至日，b为北半球夏至日，即6月22日前后，太阳直射北回归线，排除A；北京正午太阳高度夏至日达最大值，排除B；位于南半球的悉尼正午太阳高度达一年最小值，排除C；北半球夏至日接近7月初，太阳公转靠近远日点，公转速度慢。]
学科素养提能——地理图表专攻(二)| 光照图的综合判读
光照图的判读与应用在高考中出现的频率相对较高，且多以选择题形式出现，此类题目一般结合时事、生活应用等，利用光照图不同季节、不同时间的信息来判读晨昏线、确定太阳直射点、判断昼夜长短、计算时间和运用正午太阳高度变化规律等问题。
1．侧视图和俯视图
侧视图为由赤道上空观察到的晨昏线投影图；俯视图为由极地上空观察到的晨昏线投影图。观察点既不在赤道上空，也不在极地上空，观察到的晨昏线投影图为斜侧(俯)视图。
2．经纬网展开投影图
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。
3．光照局部图
解题时把图像补充完整可降低解题难度。
光照图是利用晨昏线表达的昼夜分布图，图形千变万化，判读时要“以不变应万变”，
即抓住光照图的入手点进行分析。
1．紧紧抓住光照图的三个“点”
在光照图中往往会出现一个或几个至关重要的点，它们分别是直射点、交点、切点。这几个点往往隐藏了经度、纬度、地方时等重要条件或特征，并且相互间存在一定的关系，它们是解题的关键点。因此读光照图时，要紧抓这几个点，挖掘隐藏条件或信息。
点
说明
特征
直射点
太阳光线垂直照射的地点
①正午太阳高度角为90°
②所在经线地方时为12时
交点
晨昏线与赤道的两个交点
①晨线与赤道的交点所在经线地方时为6时
②昏线与赤道的交点所在经线地方时为18时
切点
晨昏线与纬线圈的两个切点
①所在纬线圈以内的地区为极昼时，所在经线地方时为0时
②所在纬线圈以内的地区为极夜时，所在经线地方时为12时
关系
①两个交点均在赤道，经度大小互补且位于异侧；
②两个切点纬度相同，分别位于南北半球，经度大小互补且位于异侧；
③直射点与两个交点的经度差为90°
只要找准以上三个点中的一个，就能解决光照图的地方时及区时计算、日期范围确定和经纬坐标确定，特别是太阳直射点坐标确定。其中，前者可由三个点的地方时确定，后者则由三个点的位置关系确定。
2．仔细参考光照图的三种“现象”
在光照图中通常会出现极昼、极夜、昼夜平分(或晨昏线圈与经线圈重合)三种现象。通过极地昼夜现象可判断节气。
(1)若在光照图中发现北极圈以内地区有极昼现象或南极圈以内地区有极夜现象时，就可以断定此时是北半球的夏至日，反之则为北半球冬至日。
(2)若在光照图中两个极圈以内地区无极昼或极夜现象，但只要有晨昏线与经线重合或昼夜平分(赤道除外)时，则可以断定是春分日或秋分日。春分日、秋分日可以通过太阳直射点的移动方向、地球公转速度快慢等现象来判断，当太阳直射点向北移动、地球公转速度变慢时，则为春分日，反之为秋分日。
(3)若光照图中北极圈以内部分出现极昼现象，或南极圈以内部分出现极夜现象，则表示北半球的夏半年(不是夏至日)；反之则为北半球的冬半年(不是冬至日)。
[母题示例] 下图为极地投影示意图，图中小虚线圈为极圈，大虚线圈为回归线；弧线ACB为晨昏线，且AC段为昏线；C点为晨昏线与极圈的切点，也是晨昏线与120°E经线的交点。读图，回答(1)～(2)题。
(1)图示的日期可能是( )
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
(2)该日正午太阳直射点的位置是( )
A．120°E、23°26′S B．120°E、23°26′N
C．60°W、23°26′S D．60°W、23°26′N
[解图流程]
[尝试解答] (1)D (2)C
右图中最外圈为晨昏圈，AC为经线，A点的地方时为12时。读图，完成1～2题。
1．有关图中A、C、P三个点的说法，正确的是 ( )
A．A、C、P三点的太阳高度相同
B．A、C、P三点的昼夜长短相同
C．A、C、P三点的地方时相同
D．A、C、P三点的日出时间相同
2．下列四幅光照图中最能正确反映P点位置的是( )
1．A 2.C [第1题，据题意可知图示为昼半球，A、C、P位于晨昏线上，太阳高度都为0，根据赤道相对位置，判断A点是晨昏线和极夜边缘纬线切点，C点是晨昏线和极昼边缘纬线切点，南极点周边出现极昼，A、B两点和C点分别位于一个经线圈的两条经线上，昼夜长短、地方时和日出时间不相同。第2题，P点位于南回归线上且位于昏线上，此时南极圈内出现极昼，北极圈内出现极夜，符合条件的只有C。]
读部分地区昼夜分布示意图(图中的阴影部分表示黑夜，其他部分表示白昼)。读图，回答3～4题。
3．此时北京时间是( )
A．6时 B．8时
C．12时 D．14时
4．下列判断正确的是( )
A．该图是以北极点为中心的极地俯视图
B．太阳直射点的地理坐标是(23°26′S,180°)
C．该日是北半球夏至日，甲、乙、丙三地中昼最长的是甲地
D．一年中甲、乙、丙三地正午太阳高度变化幅度相同
3．B 4.D [该局部图复原后可转化成下图：
第3题，180°经线是昼半球的中央经线，地方时应为12时，据此可以推算出北京时间为8时。第4题，根据经度变化可判断出地球自转方向为顺时针方向，该图是以南极点为中心的极地俯视图；南极圈及其以南地区出现极夜，可判断出太阳直射北回归线，为北半球夏至日；此时南半球纬度越高，昼越短，故甲、乙、丙三地中昼最长的是乙地；甲地所在经线为昼半球中央经线，故太阳直射点坐标为(23°26′N,180°)；乙地在南回归线上，正午太阳高度变化幅度为46°52′，甲、丙在回归线与极圈之间，其正午太阳高度变化幅度相同，也为46°52′。]
随堂小测| 检验复习效果
(教师用书独具)
(2017·天津高考)我国A市某中学(图1所示)的旗杆影子在北京时间14：08为一天中最短。冬至前后，师生们能在学校升国旗时(北京时间10：00)看到日出。结合图文材料，回答1～2题。
图1 校园局部平面图
图2 二十四节气
1．A市位于天津市(39°N,117°E)的( )
A．东北 B．东南
C．西北 D．西南
学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。
2．下列时段中，日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是( )
A．惊蛰到立夏 B．立夏到小暑
C．白露到立冬 D．立冬到小寒
1．C 2.A [第1题，一天中旗杆影子最短的时间是当地正午12时，与北京时间(东经120°地方时)相差2小时8分钟，根据1°相差4分钟计算可知，该地位于东经88°，位于天津的西部。当地在北京时间10时时，即当地时间7时52分看到日出，日出时间晚于天津，说明其位置偏北。故A市位于天津的西北方。第2题，杆影位于排球场时，日落方向位于西南方，此时太阳直射南半球；杆影位于篮球场时，日落方向位于西北方，此时太阳直射北半球，说明太阳直射点由南半球—赤道—北半球移动。惊蛰到立夏，太阳直射点由南半球—赤道—北半球移动。立夏到小暑，太阳直射点一直位于北半球。白露到立冬，太阳直射点由北半球—赤道—南半球移动。立冬到小寒，太阳直射点一直位于南半球。]
3．(2016·上海高考)北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是( )
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
A．先昼短夜长，后昼长夜短，昼渐短
B．先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短
C．先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短
D．先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短
D [由材料可知，在连续3个月，该地正午太阳高度在递减；根据公式正午太阳高度＝90°－(当地纬度±直射点的纬度)计算，第一次测量时太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射点在南半球，北京昼长变化是先昼长夜短，后昼渐短夜渐长，最后昼短夜长。选D正确。]
(2014·全国卷Ⅱ)总部位于江苏徐州(约34°N,117°E)的某企业承接了甲国(下图)价值7.446亿美元的工程机械定单。据此完成第4题。
4．2011年6月21日，该定单的首批产品从徐州发货。这一日，徐州与甲国首都相比( )
A．徐州的正午太阳高度较高
B．徐州的白昼较短
C．两地正午物影方向相同
D．两地日出方位角相同
A [6月21日，太阳直射点位于北回归线附近，徐州(约34°N)比甲国首都(约10°N)更靠近北回归线，因此徐州的正午太阳高度比甲国首都高，故A对；由于太阳直射北半球，越往北白昼越长，因此徐州的白昼较长，故B错；甲国首都与徐州此日分别位于太阳直射纬线的南北两侧，因此两地正午物影方向相反，故C错；两地虽然都日出东北，但纬度较高的徐州日出方位角较大，故D错。]
(2018·天津高考)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答5～6题。
图1 “天塔”景观照片 图2 “天塔”位置示意图
5．拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于( )
A．5：00～7：00 B．8：00～10：00
C．12：00～14：00 D．15：00～17：00
6．拍摄到该照片的日期最可能介于( )
A．1月15日到2月15日
B．3月1日至3月30日
C．5月15日到6月15日
D．10月1日至10月30日
5．B 6.C [第5题，对比地理景观图和位置示意图可以判定，“天塔”影子此时朝向西北方向，说明太阳位于该地的东南方位，结合太阳一天中的位置变化可知，此时应是当地上午，天津的地方时接近北京时间，故B项正确；图中“天塔”影长较短，说明太阳高度较大，故不应是在日出前后，A项错误；12点以后太阳位于偏西方位，影子应朝向东北，C、D项错误。 第6题，结合上题分析，“天塔”的影长可以通过比例尺计算得出大约为200米，“天塔”高415米，说明该日天津太阳高度较
大，此时并非正午，正午日影应更短，即太阳高度应更大，天津位于40°N附近，太阳高度较大的时间应是太阳直射点位置靠近北回归线的时段，即靠近夏至日，C项正确；A、B、D项太阳直射点位于赤道附近及其以南，即天津的正午太阳高度小于60°，影长应长于415/1.732≈240米，故均不正确。]
第五节 地球公转及其地理意义
最新考纲
考法指南
核心素养
地球运动的地理意义。
以区域图、景观图、示意图和实际应用案例为切入点，考查昼夜长短及变化、正午太阳高度及变化、四季变化及应用，侧重考查学生的读图分析能力和空间想象能力，如2018·全国卷Ⅰ·T10,2017·全国卷Ⅱ·T5,2017·全国卷Ⅲ·T10～11等。
1.区域认知：能够结合区域位置，认知区域光照、热量和温度等方面的区域特征。
2.综合思维：利用地球运动规律和原理解释四季变化等自然现象。
3.地理实践能力：结合材料或实例分析光照、热量等方面在生产生活中的作用。
知识点一| 地球公转特征
1．地球公转特征
探究地球公转轨道示意图，填写下列内容。
(1)方向：自西向东，从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向。
(2)周期：1恒星年＝365日6时9分10秒。
(3)速度
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
1月初
最快
B点
远日点
7月初
最慢
[易误点拨]
(1)两组“点”的区别：远(近)日点是在7月(1月)初，此时地球公转速度较慢(快)。夏至日(冬至日)是在6月22日(12月22日)，位于远(近)日点以东，此时地球公转速度渐慢(快)。
(2)两个“年”的区别：恒星年是地球在公转轨道上运动一周的时间，为365日6时9分10秒。回归年是太阳直射点在南北回归线之间往返一次的周期，为365日5时48分46秒。
2．黄赤交角及影响
(1)黄赤交角示意图
(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。
(3)黄赤交角变化的影响
比较内容
黄赤交角变化产生的影响
变大
变小
太阳直射范围(即回归线纬度、热带范围)
变大
变小
极昼、极夜范围(即极圈纬度、寒带范围)
变大(极圈纬度变小)
变小(极圈纬度变大)
正午太阳高度的年变化
变化幅度变大
变化幅度变小
昼夜长短的年变化
变化幅度增大
变化幅度减小
季节的更替
更加明显
趋于不明显
[特别提醒] 与黄赤交角相关的角度及其关系
(1)黄赤交角＝回归线的度数。
(2)极圈的度数＝90°－黄赤交角的度数。
(3)黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
考法1 以新闻事件为切入点考查地球公转轨道图的判读
2016年8月5日～21日第31届夏季奥林匹克运动会在巴西的里约热内卢举行。下图示意地球公转的二分二至日轨道位置。读图，完成1～2题。
1．本届奥运会期间，地球在公转轨道上的位置最可能位于( )
A．①→② B．②→③
C．③→④ D．④→①
2．开幕式这一天，太阳直射点所在半球、移动方向和地球公转速度的描述正确的是( )
A．北半球 北移 渐快 B．南半球 北移 渐慢
C．北半球 南移 渐快 D．南半球 南移 渐慢
[思路点拨] 解答本题有两个关键点，一是地球公转在每年的1月初到达近日点，7月初到达远日点，与冬至日和夏至日时间有一定的区别；二是公转速度在近日点时最快，在远日点时最慢。
1．B 2.C [第1题，题目材料显示“2016年8月5日～21日”为本届奥运会举办时间。根据地球公转示意图可判读，②处为夏至日，日期为6月22日，③处为秋分日，日期为9月23日，因此地球应该位于②→③之间。第2题，本届奥运会开幕式在8月5日这一天，此时太阳直射点应位于北半球，且正向南移动。地球在公转轨道上正逐渐靠近近日点，因此公转速度逐渐加快。]
[解题技巧] 公转示意图的判读技巧
(1)公转方向的判读——看南极上空还是北极上空
从南极上空看，公转方向为顺时针；从北极上空看，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。
②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。
③看太阳直射点的位置：连接太阳光线与地心，可以看出太阳直射点所在的半球。
确定了二至后，结合地球公转的方向即可判断春分和秋分。
考法2 以文字材料为背景考查地球公转的基本规律
(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3～4题。
3．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
4．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
3．B 4.D [第3题，根据材料可知，丁向北望去，看到极光，说明北极地区出现了极夜，此时太阳直射南半球。丁看到极光，说明位置在四人中最靠北；乙冬季临近，位置在丁以南；丙快入秋，说明丙位于丁和乙以南，乙丙丁均位于北半球；甲即将进入夏天，说明甲地位于南半球，位置在四人中最靠南。四人所在地从北向南依次为丁乙丙甲。第4题，由上题的分析可知，此时太阳直射南半球，时间应为9月23日前后到次年3月21日前后。]
考法3 通过地球(太阳)视运动图考查黄赤交角及其影响
在地球公转过程中，若以地球为参照系，可看到太阳在黄道上运行。图1是天赤道与黄道的示意图，图2是太阳在黄道上的视运行轨迹图。读图，回答5～6题。
图1
图2
5．6月初，太阳在黄道上的位置是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
6．太阳处于甲、乙位置时( )
A．地球公转速度相同
B．同一地点昼长变化趋势相同
C．日地距离相同
D．同一地点日出方位相同
5．D 6.D [第5题，若以地球为参照系，则太阳在黄道上的位置及其运动方向与以太阳为参照系地球在黄道上的位置及其运动方向相反，所以图2中太阳在黄道上的视运动方向应为自右向左。6月初，太阳在黄道上的位置应在夏至(6月22日)之前且靠近6月22日处，故应为丁。第6题，图中显示，甲、乙两点关于冬至点对称，而非关于近日点对称，所以日地距离不同；而地球公转速度与日地距离相关，故公转速度也不同，所以A、C错；冬至日为昼长的极值点，而甲、乙分居冬至日两侧，所以同一个地点在这两个日期昼长相同，昼长变化趋势相反，日出方位相同，故B错、D对。]
[再练一题](教师用书独具)
(2018·江苏联考)二十四节气是反映天气气候和物候变化、掌握农事季节的工具，是根据太阳在黄道上的位置来划分的。图1是天赤道与黄道示意图，图2是二十四节气在黄道上的位置图。读图，完成(1)～(2)题。
图1
图2
(1)“露从今夜白，月是故乡明”，该节气太阳最接近图1中的( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
(2)下列关于节气与农事、气象的连线，正确的是( )
A．春分——江淮地区播种小麦
B．谷雨——东北地区采摘茶叶
C．大暑——长江流域伏旱天气
D．霜降——天山南北油菜花开
(1)B (2)C [第(1)题，“露从今夜白，月是故乡明”，该节气是白露节气，位于秋分日前约15天。地球绕太阳公转的轨道面叫黄道平面，结合地轴的倾斜方向，地球公转到最左侧时，太阳直射北回归线，北半球节气是夏至。地球公转方向是逆时针方向，丙、乙之间是秋分日，乙在秋分之前，太阳最接近图1中的乙地。丙在秋分之后。甲、丁分别在春分前后。第(2)题，春分，我国东北地区种植小麦，江淮地区秋季播种冬小麦。谷雨节气，江南地区采摘茶叶，东北不产茶叶。大暑，长江流域受副热带高压影响，是伏旱天气。霜降，天山南北大雪封山。]
知识点二| 昼夜长短及其变化
1．昼夜长短的季节变化规律(以北半球为例)
阅读二分二至日的光照图示，填写下表。
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中北半球各地昼长达到一年中的最大值，北极圈及其以北出现极昼现象
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中北半球各地昼长达到一年中的最小值，北极圈及其以北出现极夜现象
春、秋
分日
图2代表的时间是每年的3月21日或9月23日前后，全球各地昼夜平分
2．昼夜长短的纬度分布规律
规律
表现
对称
规律
南北半球纬度数相等的地区昼夜长短“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，例如23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长
递增
规律
太阳直射点所在半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长
变幅
规律
赤道处全年昼夜等长；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大
极昼(极夜)规律
极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。纬度越高，极昼(极夜)出现的天数越多
昼夜长短状况规律
太阳直射在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关
3．昼夜长短的计算
(1)根据昼弧或夜弧的长度进行计算
昼长时数＝昼弧度数/15°
夜长时数＝夜弧度数/15°
(2)根据日出日落时间进行计算
昼长＝日落时间－日出时间(这里的日出时间、日落时间不必要求是地方时，但日出时间、日落时间所用的时间要统一，如都是北京时间或都是伦敦时间)
昼长时数＝(12：00－日出地方时)×2＝(日落地方时－12：00)×2
夜长时数＝(日出地方时－0)×2＝(24：00－日落地方时)×2
(3)特殊地点的昼长确定
①赤道上，昼长＝夜长＝12小时；
②极昼区，昼长＝24小时，夜长＝0；极夜区，昼长＝0，夜长＝24小时。
考法1 通过太阳直射点考查昼夜长短的变化规律
(2017·全国卷Ⅱ)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．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
B [11月至次年4月太阳大多数时间直射南半球，结合纬度可知，该地会出现极夜现象，因此进行轮胎测试有些日子只能在夜间进行。当该地出现极夜现象时，无日出日落现象。寒潮主要是由高纬度向低纬度蔓延，因此该地经常受北方寒潮侵袭。3月21日前后到4月，该地昼长夜短，因此白昼时长大于12小时，极夜期间白昼时长为0，因此最大差值应大于12小时。]
[规律方法] 利用直射点掌握昼夜长短变化
(1)昼夜长短状况——看直射点的半球位置
太阳直射点所在的(北或南)半球昼长夜短，且该半球纬度越高白昼时间越长；另一(南或北)半球相反。如下图所示：
如上题中11月至次年春分前因太阳直射点在南半球，伊瓦洛(68.5°N,28°E)昼短夜长，春分至4月因太阳直射点在北半球，伊瓦洛昼长夜短。
(2)昼夜长短变化——看直射点的移动方向
太阳直射点向北(或南)移动，北(或南)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：
如上题中11月至次年4月伊瓦洛(68.5°N,28°E)随太阳直射点向北移动昼增夜减。
考法2 通过日出日落时间考查昼夜长短的变化
某同学对居住地每天的日出时间进行了一段时间的持续观测与记录，绘成下图。读图，完成2～3题。
2．a～b期间，该地的昼夜长短及其变化趋势是 ( )
A．昼长夜短，且昼渐长夜渐短
B．昼长夜短，且昼渐短夜渐长
C．昼短夜长，且昼渐长夜渐短
D．昼短夜长，且昼渐短夜渐长
3．该地一年中昼夜长短的变化幅度约为 ( )
A．1小时40分钟 B．2小时20分钟
C．3小时20分钟 D．4小时40分钟
2．C 3.D [第2题，a～b期间，该地昼短夜长，日出时间越来越早，昼长逐渐变长。第3题，该地一年中日出最早和日出最晚时间约相差2小时20分钟，因此昼夜长短的变化幅度约为4小时40分钟。]
[解题技巧] 昼夜长短的判读技巧
(1)根据日出日落地方时判断
若日出时间早于6时，日落时间晚于18时，则该地昼长夜短。
若日出时间晚于6时，日落时间早于18时，则该地昼短夜长。
(2)根据日出日落方位判断
若日出东北，日落西北，则北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
若日出东南，日落西南，则北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
若日出正东，日落正西，则全球昼夜等长。
(3)根据晨昏线走向判断(如下图阴影表示夜)
考法3 通过日出、日落方位的判断考查昼夜长短变化的应用
当中国南极中山站(约69°S)处于极夜时，甲、乙两地分别于当地时间5时40分和6时20分同时看到日出。据此完成4～5题。
4．甲地位于乙地的( )
A．东北方向 B．西北方向
C．东南方向 D．西南方向
5．这段时间可能出现的地理现象是( )
A．暴风雪席卷欧洲北部
B．澳大利亚东南部易发森林火灾
C．好望角附近炎热干燥
D．墨西哥湾热带气旋活动频繁
4．B 5.D [第4题，由题干可知，此时南极中山站出现极夜现象，太阳直射点应该位于北半球，北半球各地昼长夜短，南半球各地昼短夜长。由题干中甲、乙两地的日出时间，可以计算出甲、乙两地的昼长分别是甲：2×(12时－5时40分)＝12小时40分，乙：2×(12时－6时20分)＝11小时20分。据此可判断甲地位于北半球，乙地位于南半球。由日出时间可知，乙地地方时早于甲地，故乙地位于甲地的东面。综上所述，甲地位于乙地的西北方向。第5题，这段时间应该是北半球的夏半年，
而欧洲北部出现暴风雪的时间为北半球冬半年，故A错误。此时澳大利亚为冬半年，澳大利亚东南部降水较多，不易发生森林火灾，故B错误。好望角附近位于南半球的地中海气候区，此时为南半球的冬半年，好望角附近应温和多雨，故C错误。北半球夏半年，墨西哥湾热带气旋活动频繁，故D正确。]
[规律方法] 昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短判断直射点位置
①昼夜等长，太阳直射赤道。
②北半球昼长夜短，太阳直射北半球。
③南半球昼长夜短，太阳直射南半球。
(2)根据昼夜长短差值，判断纬度高低，昼夜长短差值越大，纬度越高；赤道地区昼夜长短差值等于0。
(3)根据昼夜长短判断日出、日落时间,日出时间＝12－1/2昼长,日落时间＝12＋1/2昼长
考法4 通过昼夜长短的变化规律考查昼夜长短的计算
6．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。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
C [根据题干信息可知，科考队出发日和返回日刚好以
北半球春分日(3月21日前后)对称，出发日的昼长比春分日的昼长短1小时，则返回日的昼长比春分日的昼长长1小时，即13小时。]
[规律方法] 昼夜长短计算的三个常用规律
(1)同一纬线上各地昼长相等，夜长相等。
(2)北半球某度数纬线上各地的昼长＝南半球同度数纬线上各地的夜长。
(3)利用时间的对称性计算
相对于夏至日或者冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；相对于春分日或者秋分日对称的两个时间，某地一个时间的昼长等于另一个时间的夜长。如下图：
a与b两个时间的昼长、夜长是相同的，c与d两个时间的昼长、夜长也是相同的；b与c两个时间中，b时间的昼长等于c时间的夜长。
[再练一题](教师用书独具)
下图是一位驴友在别德马(40°30′S,64°W)拍摄的日出景观图片，据此完成(1)～(2)题。
(1)图片拍摄日期最有可能是( )
A．1月1日 B．4月1日
C．7月1日 D．10月1日
(2)这一天，北京的昼长大约是( )
A．10小时 B．11小时
C．13小时 D．14小时
(1)C (2)D [第(1)题，根据题干信息可知，别德马位于南半球，经度为64°W，此时正值日出。图片显示此时北京时间为19：16，可以计算出64°W的地方时为7：00，日出晚于6点，可判断北半球为夏半年，7月1日较符合。第(2)题，根据对称规律，南北半球同纬度昼夜长短相反。该地纬度为40°30′S，昼长为(12－7：00)×2＝10小时，北京纬度为40°N，昼长约为14小时。]
知识点三| 正午太阳高度的变化、四季更替和五带的划分
1．正午太阳高度的变化
读图，完成问题。
(1)太阳高度和正午太阳高度
一天中，日出以后太阳高度逐渐变大，正午时达最大值。之后，太阳高度逐渐减小。其中正午的太阳高度称正午太阳高度，是一天中最大的太阳高度。
(2)正午太阳高度的变化规律
读图，完成问题。
①空间变化规律
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大；同一纬线上正午太阳高度相等；以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。
②季节变化规律
北回归线及其以
北地区
6月22日前后达最大值，12月22日前后达最小值
南回归线及其以
南地区
12月22日前后达最大值，6月22日前后达最小值
南北回归线之间
(除赤道外)
一年有两次最大值(太阳直射时最大)，一次最小值(南半球出现在6月22日前后、北半球出现在12月22日前后)
赤道地区
一年有两次最大值(春分日、秋分日)、两次最小值(夏至日、冬至日)
③年变化规律
a．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′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
b．回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为46°52′)。
c．极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
(3)正午太阳高度的计算
公式：H＝90°－两点纬度差。
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。如下图所示：
当太阳直射B点(10°N)时，A点(40°N)正午太阳高度：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10°)＝60°。
C点(23°26′S)正午太阳高度：H＝90°－BC纬度差＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′。
(4)正午太阳高度的应用
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。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判断日影长短及方向。正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
④计算楼间距。北回归线以北地区建楼房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如下图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，L应大于等于h·cotH。
⑤确定当地的地理纬度
根据正午太阳高度的计算公式可计算出地理纬度。此外，纬度差多少，正午太阳高度就差多少。
(5)计算太阳能热水器安装角度
太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。如下图所示，α＋H＝90°时效果最佳。
2．四季更替与五带
(1)四季更替
读地球的公转和四季的形成示意图，回答问题。
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。
③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。
(2)五带的划分
完成五带划分的示意图。
[特别提醒] 四季和五带的区别
四季和五带都是描述太阳辐射热量在地球上的分布。但是四季描述的是热量在时间上的分布规律，五带描述的是热量在空间上的分布规律。
考法1 以图表资料为切入考查正午太阳高度的变化规律
1．(2016·上海高考节选)北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。三次测量中，其中一次测量的当天，正值( )
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
A．春分日 B．夏至日
C．分日 D．冬至日
C [由北京所在纬度和三次测量的正午太阳高度角可知，第一次测量时，太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射南半球，说明第二次测量时正值秋分日。]
考法2 以景观图为切入考查正午太阳高度相关计算
(2014·全国卷Ⅰ)太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成下题。
2．若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则( )
A．春、秋分日P＝0 B．夏至日P＝1
C．全年P<1 D．冬至日P>1
D [设高塔正午影长为X，塔高为Y，则P＝X÷Y。春、秋分日太阳直射赤道，X大于0，因此P不可能为0；夏至日，正午北回归线上的X等于0，因此P等于0；冬至日，北回归线上正午太阳高度为43°08′，X大于Y，因此P大于1。故选D，不选A、B、C。]
考法3 以简单示意图为切入考查正午太阳高度规律的应用
(2016·江苏高考)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，回答3～4题。
3．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
4．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
3．C 4.D [第3题，读图可知，太阳能热水器朝向的一侧，应为向阳的一侧，即南面。我国华北地区，冬季气候寒冷，盛行偏北风，为更好地采光，其南面应种植落叶阔叶树，为更好地挡风，北面应种植常绿针叶树。①②④南面均有常绿针叶树，影响采光，排除；③南面种植的是落叶阔叶树，北面种植的是常绿针叶树，符合要求。故选C项。第4题，太阳能利用效果最佳时，热水器集热板应与太阳光线垂直。根据图中太阳能热水器安装的角度判读可知，①③图太阳能热水器使用效果最佳时，太阳直射北半球，为华北地区的夏半年。②图使用效果最佳时，太阳直射赤道，为华北地区的春季或秋季；④图使用效果最佳时，太阳直射南半球，为华北地区的冬季。故选D项。]
[再练一题](教师用书独具)
福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此回答(1)～(2)题。
(1)遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时( )
A．全球昼夜平分 B．北半球为夏季
C．太阳直射20°S D．南极圈以南地区极昼
(2)济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是( )
①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板 ③遮阳板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
(1)D (2)A [第(1)题，遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时，也就是正午太阳高度最小时。福建位于北半球且位于北回归线以北，冬至日正午太阳高度最小。北半球冬至日，北半球昼短夜长，南半球相反；此时太阳直射南纬23°26′，北半球为冬季，南极圈以南出现极昼现象。第(2)题，济南的纬度高于福建，冬季和夏季正午太阳高度始终小于福建，冬季遮阳板收起，无论高低长短都不影响采光，夏季为了增加遮阳效果，只能延长遮阳板或者降低遮阳板的高度，如右图所示。]
夏季遮阳板放下遮阳
考法4 以太阳视运动为切入考查太阳高度的日变化
(2015·上海高考)下图为甲、乙两地某日从日出到日落太阳高度角日变化示意图，其中甲地位于北半球。据此回答5～7题。
5．据图推测，乙地位于 ( )
A．东半球赤道上
B．东半球北回归线上
C．西半球赤道上
D．西半球北回归线上
6．据图推测，该日应该是北半球的 ( )
A．春分日 B．夏至日
C．秋分日 D．冬至日
7．甲、乙两地实际距离大约是 ( )
A．1万千米 B．2万千米
C．3万千米 D．4万千米
5．C 6.B 7.B [第5题，甲地位于北半球，此日甲地昼长为12小时16分，所以北半球处于夏半年，太阳直射点位于北半球。乙地昼长恰好为12小时，乙地只能位于赤道上。乙地正午太阳高度出现在北京时间24点，可计算乙地经度为60°W，乙地位于西半球。C正确。第6题，此日赤道上正午太阳高度为
66°34′，且直射点位于北半球，可计算出太阳直射点位于北回归线。正午太阳高度H＝90°－当地与直射点的纬度差＝90°－(0°＋x°)＝66°34′，即x＝23°26′N，故B正确。第7题，夏至日时甲地昼长接近12小时，故甲地接近赤道，甲地正午太阳高度出现在北京时间12点，故甲地位于120°E上，与乙地位于同一个经线圈，两者的距离约为赤道长度(4万千米)的一半。故B正确。]
[规律方法] 太阳高度日变化曲线
(1)计算昼长：日落时间减去日出时间可计算不同地区的昼长。
(2)看最大太阳高度
图中A曲线正午太阳高度为90°，说明为直射点；C曲线恰好出现极昼，正午太阳高度约为2倍直射点度数，D曲线一天中太阳高度不变，说明为极点。
(3)计算当地的经度
若横坐标是北京时间，需要看该地太阳高度(当地12时)出现最大值的北京时间，再计算该地的经度。
考法5 通过生活中的地理考查太阳方位的变化
(2018·全国卷Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成第8题。
8．小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，以下出发时间和座位较好的是( )
A．6：00出发，左侧靠窗 B．8：00出发，右侧靠窗
C．10：00出发，左侧靠窗 D．12：00出发，右侧靠窗
B [7月份，太阳直射北半球，北半球极昼极夜区除外均为东北方向日出，西北方向日落。从重庆乘长途客车到遵义全长240 km，需用时3个多小时。从遵义乘长途客车到毕节全长205 km，需用时2个多小时。中午之前出发，左侧靠窗的位置会被阳光长时间照射，而右侧靠窗的位置可以免受阳光照射且能欣赏窗外风景，排除A、C选项；若12：00出发，下午有较长的时间太阳位于西北方向，右侧靠窗的位置会受到长时间的阳光照射，排除D选项；8：00出发，从重庆经遵义到毕节的过程中，右侧靠窗的位置可以免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景。故选B。]
考法6 以简单示意图为切入考查所属五带的位置和节气
下图中甲、乙、丙分别示意地处不同纬度的三座房屋二至日时的阳光照射情况(a或b)。读图，完成9～10题。
9．对三地位置判断正确的是( )
A．三地都位于北半球 B．甲地位于赤道附近
C．乙地位于南温带 D．丙地位于北温带
10．在甲图中，当b代表的节气出现时 ( )
A．太阳直射南回归线
B．北京正午太阳高度达最小值
C．悉尼正午太阳高度达最大值
D．地球公转速度较慢
9．B 10.D [第9题，甲图中二至日时，正午太阳从南北两侧分别射入，且高度角基本相同，因此甲地应位于赤道附近。第10题，根据题意，如甲图所示，a为北半球冬至日，b为北半球夏至日，即6月22日前后，太阳直射北回归线，排除A；北京正午太阳高度夏至日达最大值，排除B；位于南半球的悉尼正午太阳高度达一年最小值，排除C；北半球夏至日接近7月初，太阳公转靠近远日点，公转速度慢。]
学科素养提能——地理图表专攻(二)| 光照图的综合判读
光照图的判读与应用在高考中出现的频率相对较高，且多以选择题形式出现，此类题目一般结合时事、生活应用等，利用光照图不同季节、不同时间的信息来判读晨昏线、确定太阳直射点、判断昼夜长短、计算时间和运用正午太阳高度变化规律等问题。
1．侧视图和俯视图
侧视图为由赤道上空观察到的晨昏线投影图；俯视图为由极地上空观察到的晨昏线投影图。观察点既不在赤道上空，也不在极地上空，观察到的晨昏线投影图为斜侧(俯)视图。
2．经纬网展开投影图
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。
3．光照局部图
解题时把图像补充完整可降低解题难度。
光照图是利用晨昏线表达的昼夜分布图，图形千变万化，判读时要“以不变应万变”，
即抓住光照图的入手点进行分析。
1．紧紧抓住光照图的三个“点”
在光照图中往往会出现一个或几个至关重要的点，它们分别是直射点、交点、切点。这几个点往往隐藏了经度、纬度、地方时等重要条件或特征，并且相互间存在一定的关系，它们是解题的关键点。因此读光照图时，要紧抓这几个点，挖掘隐藏条件或信息。
点
说明
特征
直射点
太阳光线垂直照射的地点
①正午太阳高度角为90°
②所在经线地方时为12时
交点
晨昏线与赤道的两个交点
①晨线与赤道的交点所在经线地方时为6时
②昏线与赤道的交点所在经线地方时为18时
切点
晨昏线与纬线圈的两个切点
①所在纬线圈以内的地区为极昼时，所在经线地方时为0时
②所在纬线圈以内的地区为极夜时，所在经线地方时为12时
关系
①两个交点均在赤道，经度大小互补且位于异侧；
②两个切点纬度相同，分别位于南北半球，经度大小互补且位于异侧；
③直射点与两个交点的经度差为90°
只要找准以上三个点中的一个，就能解决光照图的地方时及区时计算、日期范围确定和经纬坐标确定，特别是太阳直射点坐标确定。其中，前者可由三个点的地方时确定，后者则由三个点的位置关系确定。
2．仔细参考光照图的三种“现象”
在光照图中通常会出现极昼、极夜、昼夜平分(或晨昏线圈与经线圈重合)三种现象。通过极地昼夜现象可判断节气。
(1)若在光照图中发现北极圈以内地区有极昼现象或南极圈以内地区有极夜现象时，就可以断定此时是北半球的夏至日，反之则为北半球冬至日。
(2)若在光照图中两个极圈以内地区无极昼或极夜现象，但只要有晨昏线与经线重合或昼夜平分(赤道除外)时，则可以断定是春分日或秋分日。春分日、秋分日可以通过太阳直射点的移动方向、地球公转速度快慢等现象来判断，当太阳直射点向北移动、地球公转速度变慢时，则为春分日，反之为秋分日。
(3)若光照图中北极圈以内部分出现极昼现象，或南极圈以内部分出现极夜现象，则表示北半球的夏半年(不是夏至日)；反之则为北半球的冬半年(不是冬至日)。
[母题示例] 下图为极地投影示意图，图中小虚线圈为极圈，大虚线圈为回归线；弧线ACB为晨昏线，且AC段为昏线；C点为晨昏线与极圈的切点，也是晨昏线与120°E经线的交点。读图，回答(1)～(2)题。
(1)图示的日期可能是( )
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
(2)该日正午太阳直射点的位置是( )
A．120°E、23°26′S B．120°E、23°26′N
C．60°W、23°26′S D．60°W、23°26′N
[解图流程]
[尝试解答] (1)D (2)C
右图中最外圈为晨昏圈，AC为经线，A点的地方时为12时。读图，完成1～2题。
1．有关图中A、C、P三个点的说法，正确的是 ( )
A．A、C、P三点的太阳高度相同
B．A、C、P三点的昼夜长短相同
C．A、C、P三点的地方时相同
D．A、C、P三点的日出时间相同
2．下列四幅光照图中最能正确反映P点位置的是( )
1．A 2.C [第1题，据题意可知图示为昼半球，A、C、P位于晨昏线上，太阳高度都为0，根据赤道相对位置，判断A点是晨昏线和极夜边缘纬线切点，C点是晨昏线和极昼边缘纬线切点，南极点周边出现极昼，A、B两点和C点分别位于一个经线圈的两条经线上，昼夜长短、地方时和日出时间不相同。第2题，P点位于南回归线上且位于昏线上，此时南极圈内出现极昼，北极圈内出现极夜，符合条件的只有C。]
读部分地区昼夜分布示意图(图中的阴影部分表示黑夜，其他部分表示白昼)。读图，回答3～4题。
3．此时北京时间是( )
A．6时 B．8时
C．12时 D．14时
4．下列判断正确的是( )
A．该图是以北极点为中心的极地俯视图
B．太阳直射点的地理坐标是(23°26′S,180°)
C．该日是北半球夏至日，甲、乙、丙三地中昼最长的是甲地
D．一年中甲、乙、丙三地正午太阳高度变化幅度相同
3．B 4.D [该局部图复原后可转化成下图：
第3题，180°经线是昼半球的中央经线，地方时应为12时，据此可以推算出北京时间为8时。第4题，根据经度变化可判断出地球自转方向为顺时针方向，该图是以南极点为中心的极地俯视图；南极圈及其以南地区出现极夜，可判断出太阳直射北回归线，为北半球夏至日；此时南半球纬度越高，昼越短，故甲、乙、丙三地中昼最长的是乙地；甲地所在经线为昼半球中央经线，故太阳直射点坐标为(23°26′N,180°)；乙地在南回归线上，正午太阳高度变化幅度为46°52′，甲、丙在回归线与极圈之间，其正午太阳高度变化幅度相同，也为46°52′。]
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(教师用书独具)
(2017·天津高考)我国A市某中学(图1所示)的旗杆影子在北京时间14：08为一天中最短。冬至前后，师生们能在学校升国旗时(北京时间10：00)看到日出。结合图文材料，回答1～2题。
图1 校园局部平面图
图2 二十四节气
1．A市位于天津市(39°N,117°E)的( )
A．东北 B．东南
C．西北 D．西南
学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。
2．下列时段中，日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是( )
A．惊蛰到立夏 B．立夏到小暑
C．白露到立冬 D．立冬到小寒
1．C 2.A [第1题，一天中旗杆影子最短的时间是当地正午12时，与北京时间(东经120°地方时)相差2小时8分钟，根据1°相差4分钟计算可知，该地位于东经88°，位于天津的西部。当地在北京时间10时时，即当地时间7时52分看到日出，日出时间晚于天津，说明其位置偏北。故A市位于天津的西北方。第2题，杆影位于排球场时，日落方向位于西南方，此时太阳直射南半球；杆影位于篮球场时，日落方向位于西北方，此时太阳直射北半球，说明太阳直射点由南半球—赤道—北半球移动。惊蛰到立夏，太阳直射点由南半球—赤道—北半球移动。立夏到小暑，太阳直射点一直位于北半球。白露到立冬，太阳直射点由北半球—赤道—南半球移动。立冬到小寒，太阳直射点一直位于南半球。]
3．(2016·上海高考)北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。从第一次到第三次测量期间，该地昼夜长短状况及其变化是( )
第一次
第二次
第三次
60°
50°
40°
A．先昼短夜长，后昼长夜短，昼渐短
B．先昼长夜短，后昼短夜长，夜渐短
C．先昼短夜长，后昼长夜短，夜渐短
D．先昼长夜短，后昼短夜长，昼渐短
D [由材料可知，在连续3个月，该地正午太阳高度在递减；根据公式正午太阳高度＝90°－(当地纬度±直射点的纬度)计算，第一次测量时太阳直射北半球，第二次测量时太阳直射赤道，第三次测量时太阳直射点在南半球，北京昼长变化是先昼长夜短，后昼渐短夜渐长，最后昼短夜长。选D正确。]
(2014·全国卷Ⅱ)总部位于江苏徐州(约34°N,117°E)的某企业承接了甲国(下图)价值7.446亿美元的工程机械定单。据此完成第4题。
4．2011年6月21日，该定单的首批产品从徐州发货。这一日，徐州与甲国首都相比( )
A．徐州的正午太阳高度较高
B．徐州的白昼较短
C．两地正午物影方向相同
D．两地日出方位角相同
A [6月21日，太阳直射点位于北回归线附近，徐州(约34°N)比甲国首都(约10°N)更靠近北回归线，因此徐州的正午太阳高度比甲国首都高，故A对；由于太阳直射北半球，越往北白昼越长，因此徐州的白昼较长，故B错；甲国首都与徐州此日分别位于太阳直射纬线的南北两侧，因此两地正午物影方向相反，故C错；两地虽然都日出东北，但纬度较高的徐州日出方位角较大，故D错。]
(2018·天津高考)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答5～6题。
图1 “天塔”景观照片 图2 “天塔”位置示意图
5．拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于( )
A．5：00～7：00 B．8：00～10：00
C．12：00～14：00 D．15：00～17：00
6．拍摄到该照片的日期最可能介于( )
A．1月15日到2月15日
B．3月1日至3月30日
C．5月15日到6月15日
D．10月1日至10月30日
5．B 6.C [第5题，对比地理景观图和位置示意图可以判定，“天塔”影子此时朝向西北方向，说明太阳位于该地的东南方位，结合太阳一天中的位置变化可知，此时应是当地上午，天津的地方时接近北京时间，故B项正确；图中“天塔”影长较短，说明太阳高度较大，故不应是在日出前后，A项错误；12点以后太阳位于偏西方位，影子应朝向东北，C、D项错误。 第6题，结合上题分析，“天塔”的影长可以通过比例尺计算得出大约为200米，“天塔”高415米，说明该日天津太阳高度较
大，此时并非正午，正午日影应更短，即太阳高度应更大，天津位于40°N附近，太阳高度较大的时间应是太阳直射点位置靠近北回归线的时段，即靠近夏至日，C项正确；A、B、D项太阳直射点位于赤道附近及其以南，即天津的正午太阳高度小于60°，影长应长于415/1.732≈240米，故均不正确。]
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