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第一章 地球的运动
2.3 地球的公转（3）
——昼夜长短的变化、四季更替和五带划分
目录
01
昼夜长短的变化
02
四季更替
03
五带划分
昼夜长短的变化
PART 01
昼夜长短的变化
1.昼弧和夜弧
（1）概念
晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球的部分叫夜弧。
（2）规律
①若昼弧比夜弧长，则昼长夜短；
②若昼弧比夜弧短，则昼短夜长；
③赤道的昼弧和夜弧始终等长，因而昼夜等长。
春、秋分日各地昼弧、夜弧等长，即昼夜等长。
昼夜长短的变化
2.昼夜长短的变化规律
（1）昼夜长短的纬度变化规律（固定时间）
时间 太阳直射 昼夜长短的纬度分布 春、秋分 赤道 全球各地昼夜等长 太阳直射哪个半球（南北半球），哪个半球昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区昼越长
北半球夏半年 北半球 北半球：昼长夜短 北极附近出现极昼现象，南极附近出现极夜现象 赤道：昼夜等长 南半球：昼短夜长 北半球冬半年 南半球 南半球：昼长夜短 南极附近出现极昼现象，北极附近出现极夜现象 赤道：昼夜等长 北半球：昼短夜长
知识延伸
昼夜长短的纬度变化规律
（1）对称规律
①同一天，北半球某纬度的昼长和夜长分别等同于南半球同纬度的夜长和昼长。
②同一纬线（除赤道外）上各地昼夜长短在一年中有两天相同，这两天大致以夏至日（或冬至日）对称。
（2）递增规律（非极昼极夜地区）
太阳直射点所在的半球（南北半球）昼长夜短，且纬度越高，昼越长；另一半球（南北半球）昼短夜长，且纬度越高，夜越长。
（3）变幅规律
赤道上终年昼夜平分；纬度越高，一年内昼夜长短变幅越大。
（4）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。
昼夜长短的变化
时间 北半球夏半年（南半球冬半年） 春分日 春分日——夏至日 夏至日 夏至日——秋分日 秋分日
太阳直射点位置或移动方向 赤道 北移 北回归线 南移 赤道
昼夜长短变化 北半球 昼夜等长 昼长夜短；昼越来越长，夜越来越短 昼最长，夜最短；北极圈及其以北为极昼 昼长夜短；昼越来越短，夜越来越长 昼夜等长
南半球 昼夜等长 昼短夜长；昼越来越短，夜越来越长 昼最短，夜最长；南极圈及其以南为极夜 昼短夜长；昼越来越长，夜越来越短 昼夜等长
2.昼夜长短的变化规律
（2）昼夜长短的季节变化规律（固定地点）
昼夜长短的变化
2.昼夜长短的变化规律
（2）昼夜长短的季节变化规律（固定地点）
时间 北半球夏半年（南半球冬半年） 秋分日 秋分日——冬至日 冬至日 冬至日——春分日 春分日
太阳直射点位置或移动方向 赤道 南移 南回归线 北移 赤道
昼夜长短变化 北半球 昼夜等长 昼短夜长；昼越来越短，夜越来越长 昼最短，夜最长；北极圈及其以北为极夜 昼短夜长；昼越来越长，夜越来越短 昼夜等长
南半球 昼夜等长 昼长夜短；昼越来越长，夜越来越短 昼最长，夜最短；南极圈及其以南为极昼 昼长夜短；昼越来越短，夜越来越长 昼夜等长
昼夜长短变化的判断
（1）昼夜长短状况——看“位置”
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，且越向该半球的较高纬度地区白昼时间越长，该半球极圈内出现极昼现象，另一半球的昼夜长短状况与之相反。
昼夜长短变化的判断
（2）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。
昼夜长短变化的判断
（3）极昼、极夜状况——看“分布”
①从空间分布来看，极圈内纬度越高，极昼和极夜的天数越多；极点半年极昼、半年极夜；极圈一天极昼、一天极夜。
②从时间变化来看，越靠近春分日和秋分日，极昼和极夜的范围越小；越靠近夏至日和冬至日，极昼和极夜的范围越大。
昼夜长短的变化
3.计算
（1）昼夜长短的计算
①根据昼弧或夜弧的长度进行计算
A.昼长时数=昼弧弧度/15°
B.夜长时数=夜弧弧度/15°
②根据日出日落时间进行计算
A.昼长=日落时间－日出时间（时间用地方时或区时均可，但计算时所用时间要统一）
B.昼长=（12:00－日出地方时）×2=（日落地方时－12:00）×2
C.夜长=（日出地方时－0:00）×2=（24:00－日落地方时）×2
昼夜长短的变化
3.计算
（1）昼夜长短的计算
③根据分布特点进行计算
A.同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
B.同一天，南北半球纬度数相同的地区昼夜长短对称分布，如某日40°N的昼长等于40°S的夜长。
④特殊地点的昼长确定
A.赤道上，昼长=夜长=12小时
B.极昼区，昼长=24小时，夜长=0小时；极夜区，昼长=0小时，夜长=24小时。
昼夜长短的变化
3.计算
（2）日出日落的计算
①日出时间（地方时）=12－昼长/2
②日落时间（地方时）=12＋昼长/2
昼夜长短的变化
4.应用
（1）确定地球的自转方向
①若AB为昏线，则地球自转方向为逆时针方向。
②若BC为昏线，则地球自转方向为顺时针方向。
（2）确定地方时
①过夜弧ADC中点的经线FD的地方时是0:00。
②过晨线与赤道交点的经线FA的地方时是6:00。
③过昼弧ABC中点的经线FB的地方时是12:00。
④过昏线与赤道交点的经线FC的地方时是18:00。
昼夜长短的变化
4.应用
（3）确定日期
①晨昏线经过南、北极点（与经线重合），可判定这一天为3月21日前后或9月23日前后，节气是春分或秋分。
②晨昏线与极圈相切时
极昼极夜分布情况 日期 节气
北极圈及其以北地区出现极昼（南极圈及其以南地区出现极夜） 6月22日前后 夏至
北极圈及其以北地区出现极夜（南极圈及其以南地区出现极昼） 12月22日前后 冬至
昼夜长短的变化
4.应用
（4）确定太阳直射点的位置
①确定纬度：与晨昏线相切的纬线度数和太阳直射点的纬线度数互余；晨昏线所在平面与地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数。
②确定经度：与晨线（昏线）和赤道交点相差90°，且大部分（或全部）在昼半球一侧的经线是太阳直射的经线；过晨昏线与纬线切点，且大部分（或全部）在昼半球的经线是太阳直射的经线。
（5）确定昼夜长短
昼弧弧度÷15°=昼长时数
夜弧弧度÷15°=夜长时数
昼夜长短的变化
4.应用
（6）确定日出、日落时间
晨线上日出，昏线上日落。某地的日出时间就是该地所在纬线与晨线交点的地方时；日落时间就是该地所在纬线与昏线交点的地方时。
（7）确定极昼、极夜的范围
晨昏线（圈）与哪个纬线圈相切，该纬线圈及其与所在半球极点之间的纬度范围内就会出现极昼或极夜现象，南、北半球的极昼与极夜现象正好相反。
四季更替
PART 02
四季更替
1.四季的形成
地球自转
地球公转
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
正午太阳高度的时间变化
昼夜长短的时间变化
太阳辐射在一年中呈现有规律的变化
四季更替
四季更替
2.四季的划分
（1）天文四季
①夏季：一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节。
②冬季：一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节。
③春、秋季是冬、夏两季的过渡季节。
（2）气候四季
春季——3、4、5月；夏季——6、7、8月；秋季——9、10、11月；冬季——12月、次年1、2月。
（3）传统四季
立春、立夏、立秋、立冬。
五带划分
PART 03
五带划分
1.形成原因
不同纬度地区
昼夜长短的时空变化
正午太阳高度的时空变化
地球表面太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律的递减
五 带
五带划分
2.划分
根据太阳直射点的变化特征以及地表所接受的太阳辐射量的多少，可将地球表面划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带五个热量带。
五带划分的直接依据是有无太阳直射，有无极昼极夜现象。
黄赤交角与五带范围的关系
（1）黄赤交角的度数=回归线的度数，回归线的度数决定了热带的范围。
（2）极圈的度数=90°－黄赤交角的度数=90°－回归线的度数，极圈的度数决定了寒带的范围。
（3）黄赤交角变化对热带、温带、寒带范围的影响。
黄赤交角变大（变小）
太阳直射点移动的南北范围变大（变小）
寒带范围变大（变小）
温带范围变小（变大）
热带范围变大（变小）
课后练习
下表为辽宁本溪(41°N，123°E)某两日的日出日落相关数据表。据此完成1~2小题。
今日日出时间 日落时间
05:42 18:00
明日日出时间 日落时间
05:40 18:01
1.与图中所示信息最接近的节气是（ ）
A．春分 B．夏至
C．秋分 D．冬至
A
1.读表可知，该日日出时间为05：42，日落时间为18：00，昼长时间为12小时18分；明日日出时间为05：40，日落时间为18：01，昼长12小时21分，昼长接近12小时，说明接近春秋分，B、D错误；这两天昼长在增加，说明直射点北移，为春分，排除秋分，A正确，C错误。故选A。
今日日出时间 日落时间
05:42 18:00
明日日出时间 日落时间
05:40 18:01
下表为辽宁本溪(41°N，123°E)某两日的日出日落相关数据表。据此完成1~2小题。
今日日出时间 日落时间
05:42 18:00
明日日出时间 日落时间
05:40 18:01
2.图示当天太阳直射点的位置和移动方向是（ ）
A．南半球 向北移
B．北半球 向北移
C．北半球 向南移
D．南半球 向南移
B
2.结合上题分析可知，该日昼长时间为12小时18分，明日昼长12小时21分，昼长夜短且昼渐长，说明太阳直射点位于北半球且向北移动，B正确，A、C、D错误。故选B。
今日日出时间 日落时间
05:42 18:00
明日日出时间 日落时间
05:40 18:01
在暗室里，用电灯作为光源，照射地球仪，拨动地球仪，演示地球自转运动，如下图所示。据此完成3~4小题。
3.该实验演示的地理现象是（ ）
A．昼夜更替
B．四季更替
C．昼夜长短的变化
D．温度带的形成
A
3.图中所示的是地球绕着地轴旋转的，叫地球的自转；能够产生昼夜交替、太阳的东升西落、地方时的差异等。季节的变化、昼夜长短的变化、五带的产生是地球公转产生的地理现象。A正确，B、C、D错误。故选A。
在暗室里，用电灯作为光源，照射地球仪，拨动地球仪，演示地球自转运动，如下图所示。据此完成3~4小题。
4.关于地球的自转下列说法错误的是（ ）
A．方向是自西向东
B．周期为一天
C．导致昼夜长短变化
D．导致日月星辰东升西落
C
4.地球自转的方向是自西向东，周期为一天，由于地球是一个不透明的球体，随着地球的自西向东自转，导致日月星辰东升西落，A、B、D不符合题意；是地球的公转产生的昼夜长短变化，C符合题意。故选C。
5.读图：以极点为中心的光照图，图中阴影部分表示黑夜，回答下列各题。
（1）图中所示的时刻北京时间为___________，此时太阳直射点的地理坐标 。（经度和纬度）
（2）图中乙点日出时间为___________时，昼长为___________小时；该日北半球昼夜长短情况为 。
2时
（23°26'S，90°W）
3
18
北半球昼短夜长，且纬度越高昼越短；昼最短，夜最长，北极圈及以北有极夜现象
（1）由图可知，图中的经线将地球进行了八等分，故相邻的两条经线的间隔了45°，且图中45°E与90°只相差了45°，因此90°所在经线为90°E，根据所学知识，顺着地球自转的方向，东经的度数在增加，因此地球自转呈顺时针运动，说明该图是以南极点为中心的俯视图。由图可知，90°E处在夜半球的中间，因而其地方时为0时，120°E的地方时为北京时间的区时，120°E与90°E相差了30°，即两地相差了2小时，且120°E位于90°E的东侧，说明120°E的时间比90°E的时间早，经过计算得到此时的北京时间为2时。根据所学知识，太阳直射点的坐标为（太阳直射点所在的纬度，地方时12时所在经线的度数），图中南极圈及其以南地区出现极昼现象，说明此时太阳直射南回归线，即直射23°26'S；昼半球的中央经线的地方时为12时，与90°E相差了12个小时，相差了180°，经过计算得出，昼半球的中央经线为90°W，综上所述，此时的太阳直射点的坐标为（23°26'S，90°W）。
（2）由上题可知，图中相邻的两条经线的间隔了45°。由图可知，乙点所在的纬线的昼弧所跨的经度数为270°，即乙点所在的纬线的昼长为18个小时，根据所学知识，同一条纬线上的昼长相等，故乙点的昼长为18个小时，利用公式日出时间=12－昼长/2，经过计算得出，乙点的日出时间为3时。由上题可知，此日太阳直射南回归线，北半球的昼夜长短变化为昼最短，夜最长，昼长小于夜长，且纬度越高昼越短；北极圈及以北有极夜现象。
5.读图：以极点为中心的光照图，图中阴影部分表示黑夜，回答下列各题。
（3）甲地位于乙地的___________方向，丙飞往乙的最短航线是 。
（4）该日，位于21°34′N的某学校操场上长10米的旗杆正午影长为___________，正午影子的方位为___________。
东北
先向西南后向西北
10米
正北
（3）由上题可知，该图是以南极点为中心的俯视图；由图可知，甲地位于乙地的北侧；该图是以南极点为中心的俯视图，地球自转方向呈现为顺时针，说明甲地在乙地的东侧，综上，甲地在乙地的东北方位；最短航线为经过乙丙两地之间为过地心的大圆所在的劣弧，由图可知，乙丙之间为劣弧，由此可知丙飞往乙的最短航线是先向西南后向西北。
（4）由上题可知，该日太阳直射南回归线；由材料可知，学校的纬度为21°34′N，利用正午太阳高度的计算公式：正午太阳高度（H）=90°－纬度差，可计算出，该日学校的正午太阳高度为H=45°，且学校操场上旗杆长为10米，利用计算影长的公式L＝h cot H=10 cot（45°）=10，得出影长为10米，该日太阳直射南回归线，正午时太阳在学校的正南方，因此正午影子的方位为正北。
课堂小结
地球公转（3）
昼夜长短的变化
四季更替
五带划分
THANK YOU

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