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【素养测评】苏教版科学五年级下册
期末测试提升卷
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
一、知识广场（每空 1 分，共 10 分）
1. 细胞是构成生物体的基本单位，（ ）最早通过自制显微镜发现了细胞，并将其命名。
2. 微生物在大自然中分布极广，（ ）、（ ）、水里都有微生物。
3. 放大镜的放大倍数和镜片的（ ）有关，显微镜的放大倍数是（ ）和（ ）放大倍数的乘积。
4. 像人行天桥的斜坡一样，可以省力的简单机械叫做（ ）。使用斜面时，斜面（ ）越省力。
5. 地球自转产生了（ ）现象，地球公转时地轴始终倾斜指向（ ）。
二、判断大厅（每题 2 分，共 20 分）
1. 所有细胞的形态和大小都是一样的。（ ）
2. 微生物对人类只有坏处，没有好处。（ ）
3. 为了观察到更多的细胞，在使用显微镜时应该尽量选择放大倍数高的目镜和物镜。（ ）
4. 定滑轮和动滑轮的作用是一样的，都能省力。（ ）
5. 只要在杠杆上用力，杠杆就一定能省力。（ ）
6. 地球上四季的形成与地球离太阳的远近有关，离太阳近时是夏季，离太阳远时是冬季。（ ）
7. 仿生产品只是模仿生物的外形，对其结构和功能并没有借鉴。（ ）
8. 利用斜面搬运重物时，斜面的长度越长越省力。（ ）
9. 我们在地球上观看北极星，它的位置几乎不动，是因为北极星是静止的。（ ）
10. 用显微镜观察物体时，为了使观察到的图像更清晰，可以随意调节粗准焦螺旋和细准焦螺旋。（ ）
三、选择乐园（每题 2 分，共 30 分）
1. 下列关于细胞的说法，正确的是（ ）。
A. 动物细胞有细胞壁，植物细胞没有
B. 细胞能进行生长、繁殖等生命活动
C. 只有用显微镜才能看到细胞
2. 下列微生物中，对人类有益的是（ ）。
A. 大肠杆菌 B. 黄曲霉 C. 乳酸菌
3. 用显微镜观察洋葱表皮细胞临时装片时，发现视野中有一个污点，移动玻片和转动目镜，污点都不动，说明污点在（ ）上。
A. 目镜 B. 物镜 C. 玻片
4. 下列工具中，属于省力杠杆的是（ ）。
A. 镊子 B. 天平 C. 核桃夹
5．下列现象中，是由于地球自转产生的是（ ）。
A. 四季更替 B. 昼夜交替 C. 昼夜长短变化
6. 人们根据荷叶表面的微观结构，研制出了具有自清洁功能的材料，这是（ ）的应用。
A. 仿生学 B. 机械原理 C. 光学原理
7. 把相同重量的物体沿着不同坡度的斜面向上拉，（ ）。
A. 坡度越大越省力 B. 坡度越小越省力 C. 省力情况与坡度无关
8．下列关于轮轴的说法，错误的是（ ）。
A. 轮轴由轮和轴组成，在轮上用力可以省力
B. 螺丝刀是轮轴的应用，刀柄是轮，刀杆是轴
C. 轮轴的轮越大，轴越小，用轴带动轮转动越省力
9. 地球公转一圈的时间大约是（ ）。
A. 24 小时 B. 30 天 C. 365 天
10. 下列生物中，其结构和功能启发人们发明了飞机的是（ ）。
A. 蝙蝠 B. 蜻蜓 C. 海豚
11. 观察水中微生物时，常在载玻片上放一些脱脂棉纤维，目的是（ ）。
A. 固定微生物，便于观察
B. 为微生物提供食物
C. 让微生物运动得更快
12. 下列简单机械中，既能省力又能改变力的方向的是（ ）。
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组
13. 利用杠杆工作时，在杠杆上克服阻力的点叫（ ）。
A. 支点 B. 用力点 C. 阻力点
14. 下列关于仿生学的说法，正确的是（ ）。
A. 仿生学是研究生物形态的学科
B. 仿生学只与生物学有关
C. 仿生学是模仿生物的某些结构和功能来发明创造的科学
15. 要观察草履虫等微小生物，需要使用（ ）。
A. 放大镜 B. 显微镜 C. 望远镜
四、问题城堡（每题 4 分，共 20 分）
1. 简述显微镜的正确使用步骤，并说明在使用过程中需要注意哪些事项。
2. 举例说明微生物对人类生活的影响，至少列举两个益处和两个害处。
3. 解释为什么使用轮轴可以省力，并举例说明生活中轮轴的应用。
4. 从地球运动的角度分析，地球上四季是如何形成的？
5. 请列举三个仿生学的例子，详细说明模仿的生物特征以及应用原理。
五、科学探究（8 分）
同学们为了探究 “杠杆的平衡条件”，设计了如下实验：
准备杠杆、支架、钩码若干、弹簧测力计。
将杠杆安装在支架上，调节杠杆在水平位置平衡。
在杠杆的两侧不同位置挂上不同数量的钩码，使杠杆再次平衡，记录动力、动力臂、阻力、阻力臂的数值。
改变钩码的数量和位置，重复上述实验，多记录几组数据。
实验数据如下表：
实验次数 动力（N） 动力臂（cm） 阻力（N） 阻力臂（cm）
1 2 5 5 2
2 3 4 4 3
3 1 8 4 2
这个实验的目的是什么？（2 分）
根据实验数据，分析杠杆的平衡条件是什么？（3 分）
3. 通过这个实验，能得出什么结论？（3 分）
六、拓展长廊（每题 6 分，共 12 分）
1.假设你是一名科学家，正在研发一种新型的抗震建筑材料，从仿生学的角度出发，你会从哪些生物的结构或特性中获取灵感？请举例说明可能采用的设计思路和原理。
2.从地球运动和光的传播原理角度分析，为什么不同季节的昼夜长短会发生变化？
答案及解析
一、知识广场
1. 罗伯特 胡克：1665 年，英国科学家罗伯特 胡克用自制显微镜观察软木薄片，发现并命名了细胞。
2. 空气中、土壤里、：微生物分布广泛，几乎无处不在，空气中、土壤里、水中都有它们的踪迹。
3. 凸度、目镜、物镜：放大镜放大倍数与镜片凸度有关，凸度越大，放大倍数越大。显微镜放大倍数是目镜和物镜放大倍数的乘积。
4. 斜面、坡度越小：像人行天桥斜坡这样的简单机械是斜面，使用斜面时，坡度越小，提升重物时移动距离越长，也就越省力。
5. 昼夜交替、北极星：地球自转使地球上产生昼夜交替现象，地球公转时地轴始终倾斜指向北极星附近。
二、判断大厅
1. ×：细胞的形态和大小各不相同，例如神经细胞呈树枝状，红细胞呈两面凹的圆饼状，而且细胞大小也差异很大，所以该说法错误。
2. ×：微生物对人类既有好处也有坏处。好处如酵母菌用于酿酒、制作面包；乳酸菌用于制作酸奶等。坏处如有些细菌和病毒会引起疾病，所以该说法错误。
3. ×：放大倍数过高可能导致视野过暗、图像不清晰且观察范围变小，不一定能观察到更多细胞。应根据实际观察对象选择合适放大倍数，所以该说法错误。
4. ×：定滑轮的作用是改变力的方向，但不省力；动滑轮的作用是省力，但不能改变力的方向，二者作用不一样，所以该说法错误。
5. ×：杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。当动力臂大于阻力臂时省力，动力臂小于阻力臂时费力，动力臂等于阻力臂时不省力也不费力，所以不是在杠杆上用力就一定省力，该说法错误。
6. ×：地球上四季的形成主要与地球公转时地轴倾斜且方向不变，导致太阳直射点在南北回归线之间移动有关，并非与地球离太阳的远近有关，所以该说法错误。
7. ×：仿生产品不仅模仿生物的外形，更重要的是借鉴其结构和功能。例如模仿蝙蝠回声定位发明雷达，主要是模仿其功能，所以该说法错误。
8. √：利用斜面搬运重物，在提升相同高度重物时，斜面长度越长，坡度越小，根据功的原理，额外功占总功比例越小，也就越省力，所以该说法正确。
9. ×：我们在地球上观看北极星位置几乎不动，是因为北极星位于地轴的延长线上，地球自转时地轴始终指向北极星附近，并非北极星静止，所以该说法错误。
10. ×：用显微镜观察物体时，粗准焦螺旋用于大幅度升降镜筒，细准焦螺旋用于小幅度升降镜筒使图像更清晰，调节时应先调节粗准焦螺旋找到物像，再调节细准焦螺旋使图像清晰，不能随意调节，所以该说法错误。
三、选择乐园
1. B：植物细胞有细胞壁，动物细胞没有细胞壁，A 错误；细胞是生物体生命活动的基本单位，能进行生长、繁殖等生命活动，B 正确；有些细胞肉眼可见，如鸵鸟蛋（单个细胞），C 错误。所以选 B。
2. C：乳酸菌可用于制作酸奶、泡菜等，对人类有益；大肠杆菌有些种类会致病，黄曲霉能产生致癌的黄曲霉素，对人类有害。所以选 C。
3. B：移动玻片和转动目镜，污点都不动，说明污点不在玻片和目镜上，那么污点在物镜上，所以选 B。
4. C：镊子是费力杠杆，天平是等臂杠杆，核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以选 C。
5. B：四季更替和昼夜长短变化是地球公转产生的，昼夜交替是地球自转产生的，所以选 B。
6. A：根据荷叶表面微观结构研制出自清洁功能材料，是模仿生物结构进行发明创造，属于仿生学应用，所以选 A。
7. B：把相同重量物体沿斜面向上拉，坡度越小越省力，因为坡度小，重物沿斜面移动距离长，省力，所以选 B。
8. C：轮轴由轮和轴组成，在轮上用力可以省力，螺丝刀刀柄是轮，刀杆是轴，轮轴的轮越大，轴越小，用轮带动轴转动越省力，C 选项说用轴带动轮转动越省力错误，所以选 C。
9. C：地球公转一圈时间大约是 365 天，地球自转一圈时间约 24 小时，所以选 C。
10. B：蜻蜓的翅膀结构和飞行原理启发人们发明了飞机；蝙蝠启发人们发明雷达；海豚启发人们发明声呐。所以选 B。
11. A：观察水中微生物时，在载玻片上放脱脂棉纤维，目的是固定微生物，限制其运动速度，便于观察，所以选 A。
112. C：定滑轮能改变力的方向但不省力，动滑轮能省力但不能改变力的方向，滑轮组既能省力又能改变力的方向，所以选 C。
13. C：利用杠杆工作时，在杠杆上克服阻力的点叫阻力点，使杠杆转动的点叫支点，在杠杆上用力的点叫用力点，所以选 C。
14. C：仿生学是模仿生物的某些结构和功能来发明创造的科学，不仅研究生物形态，且涉及多学科，所以选 C。
15. B：草履虫等微小生物个体极小，放大镜放大倍数不够，望远镜用于观察远处物体，观察草履虫需用显微镜，所以选 B。
四、问题城堡
1. 显微镜的正确使用步骤及注意事项
正确使用步骤：
取镜与安放：右手握住镜臂，左手托住镜座，把显微镜放在实验台距边缘大约 7 厘米处，略偏左，安装好目镜和物镜。这一步骤保证显微镜放置平稳且方便后续操作。
对光：转动转换器，使低倍物镜对准通光孔（物镜前端与载物台要保持 2 厘米左右距离）。把一个较大的光圈对准通光孔。左眼注视目镜内，右眼睁开，便于以后观察画图。转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内，直到看到明亮的圆形视野。对光是为了使光线充足，便于观察标本。
放置玻片标本：把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹压住，标本要正对通光孔的中心，确保标本能被准确观察。
调焦观察：转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，眼睛从侧面看着物镜，直到物镜接近玻片标本（此时眼睛一定要看着物镜，防止物镜压碎玻片标本）。左眼向目镜内看，同时逆时针方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。先粗调找到物像，再微调使物像清晰。
整理与存放：观察完毕，先提升镜筒，取下玻片标本。用擦镜纸擦拭目镜和物镜，转动转换器，把两个物镜偏到两旁，并将镜筒缓缓下降到最低处。最后把显微镜放进镜箱里，送回原处。正确的整理存放能保护显微镜，延长使用寿命。
注意事项：
操作规范：在转动粗准焦螺旋使镜筒下降时，一定要从侧面注视物镜，避免物镜碰到玻片而损坏物镜或玻片标本。
光线调节：对光时，如果光线较暗，应使用凹面镜和大光圈；如果光线较强，应使用平面镜和小光圈。根据实际光线情况调节，以获得最佳观察视野。
镜头使用：转换物镜时，应转动转换器，不能直接扳动物镜，以免损伤物镜或影响物镜的对准精度。观察时应先用低倍物镜找到物像，若需要更清晰观察细节，再转换高倍物镜。换用高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋微调清晰度，防止因误操作压碎玻片或损伤镜头。
清洁维护：不能用手触摸目镜和物镜，避免油污等弄脏镜头影响观察。如需擦拭，必须使用擦镜纸。显微镜使用完毕后要及时清理和存放，保持显微镜的清洁和良好性能。
2. 微生物对人类生活的影响
益处：
食品发酵：酵母菌是一种常见的用于食品发酵的微生物。在酿酒过程中，酵母菌在无氧环境下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，赋予酒独特的风味。在制作面包时，酵母菌发酵产生的二氧化碳使面团膨胀，从而使面包变得松软多孔。乳酸菌在制作酸奶时发挥关键作用，它将牛奶中的乳糖转化为乳酸，不仅使牛奶口感变酸，还提高了牛奶的营养价值，更易于人体消化吸收。
医药生产：青霉菌产生的青霉素是一种具有重大意义的抗生素。它能抑制或杀死多种细菌，在治疗细菌性感染疾病方面发挥了巨大作用，大大降低了因细菌感染导致的疾病死亡率。此外，许多微生物被用于生产疫苗，如脊髓灰质炎疫苗、乙肝疫苗等。这些疫苗通过刺激人体免疫系统产生抗体，从而预防相应的传染病，保障了人类的健康。
害处：
引发疾病：流感病毒是引起流行性感冒的病原体，它传播速度快，能在短时间内感染大量人群。感染后，患者会出现发热、咳嗽、乏力等症状，严重影响生活质量，甚至可能引发并发症，对老年人、儿童等免疫力较弱的人群危害更大。结核杆菌可引发肺结核，这种疾病主要侵害肺部，患者会出现咳嗽、咯血、低热、盗汗等症状。肺结核具有较强的传染性，如果不及时治疗，不仅会对患者自身健康造成严重损害，还可能在人群中传播扩散。
食物变质：霉菌容易在富含碳水化合物和水分的食物上生长，如面包、水果等。霉菌生长过程中会分解食物中的营养成分，使食物的色、香、味发生改变，导致食物变质不能食用，造成食物的浪费。例如，面包放置一段时间后会长出绿色或黑色的霉菌斑，这就是霉菌大量繁殖的结果。细菌也可能导致食物变质，如在夏季，富含蛋白质的食物（如肉类、蛋类）如果保存不当，容易被细菌污染，细菌分解食物中的蛋白质产生难闻的气味，使食物失去食用价值。
3. 轮轴省力原因及生活应用
省力原因：轮轴可看作是变形的杠杆。以轮轴的轴心为支点，轮的半径为动力臂，轴的半径为阻力臂。根据杠杆平衡原理\(F_1L_1 = F_2L_2\)（其中\(F_1\)是动力，\(L_1\)是动力臂，\(F_2\)是阻力，\(L_2\)是阻力臂），当在轮上施加动力时，由于轮半径（动力臂）大于轴半径（阻力臂），所以在克服相同阻力的情况下，在轮上用力小于在轴上用力，即达到省力的效果。
生活应用：
方向盘：汽车的方向盘是轮轴的典型应用。方向盘的轮较大，当驾驶员转动方向盘时，相当于在轮上用力，通过与方向盘相连的轴来控制车轮的转向。由于轮半径远大于轴半径，驾驶员可以用较小的力轻松转动方向盘，实现对汽车行驶方向的操控，省力且灵活。
辘轳：在农村，辘轳常用于从井中提水。辘轳的轮由人操作转动，轴上缠绕绳索与水桶相连。当人转动辘轳的轮时，轮带动轴转动，将水桶从井中提上来。因为轮半径大于轴半径，所以人用较小的力就能提起较重的水桶，大大节省了体力。
螺丝刀：螺丝刀的刀柄相当于轮，刀杆相当于轴。当使用螺丝刀拧紧或松开螺丝时，手握住刀柄转动，刀柄的转动带动刀杆转动，从而带动螺丝旋转。由于刀柄半径大于刀杆半径，在轮（刀柄）上用力可以用较小的力克服螺丝与物体之间的摩擦力，达到省力的目的，使拧螺丝的操作更加轻松。
4. 地球上四季的形成（从地球运动角度分析）
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，同时地球的自转轴与公转轨道平面存在一个约 66.5° 的夹角，并且在公转过程中地轴的倾斜方向始终保持不变。
当太阳直射点位于北半球时，北半球地区获得的太阳辐射热量较多，气温相对较高，此时北半球处于夏季。同时，南半球获得的太阳辐射热量较少，气温较低，处于冬季。例如，在夏至日前后，太阳直射北回归线，北半球各地昼长夜短，且纬度越高白昼越长，北极圈及其以北地区会出现极昼现象，接受太阳照射的时间长，获得热量多，天气炎热；而南半球则昼短夜长，南极圈及其以南地区出现极夜现象，获得热量少，天气寒冷。
随着地球继续公转，太阳直射点逐渐向南移动。当太阳直射赤道时，全球昼夜等长，此时为春分日或秋分日，是季节交替的过渡时期。
当太阳直射点移动到南半球时，南半球获得的太阳辐射热量增多，气温升高，进入夏季；而北半球获得的太阳辐射热量减少，气温降低，进入冬季。例如，在冬至日前后，太阳直射南回归线，南半球各地昼长夜短，南极圈及其以南地区出现极昼现象；北半球则昼短夜长，北极圈及其以北地区出现极夜现象。
这种由于地球公转过程中，太阳直射点在南北回归线之间周期性移动，导致地球上不同地区接收到的太阳辐射热量不同，从而形成了四季的更替。
5. 仿生学的例子
模仿蝙蝠回声定位发明雷达：
模仿的生物特征：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，超声波遇到障碍物后会反射回来，蝙蝠通过接收反射回来的超声波来确定障碍物的位置、大小和距离等信息，从而在黑暗中准确飞行和捕食。
应用原理：雷达模仿蝙蝠的回声定位原理，通过发射电磁波，当电磁波遇到目标物体后会反射回来，雷达接收反射波，并根据反射波的时间、频率等信息，经过信号处理后，确定目标物体的位置、速度、形状等参数。雷达广泛应用于军事、航空、航海等领域，用于探测飞机、船只、导弹等目标，为导航、预警和监控提供重要支持。
模仿荷叶表面结构研制自清洁材料：
模仿的生物特征：荷叶表面具有独特的微观结构，由微米级的乳突和纳米级的蜡质晶体组成。这种结构使得荷叶表面具有超疏水性，水滴在荷叶表面会形成水珠，滚动时能带走表面的灰尘和杂质，保持荷叶表面的清洁。
应用原理：科学家模仿荷叶表面的微观结构，通过特殊的材料和工艺制造出自清洁材料。这些材料表面具有类似荷叶的微纳结构，使得水在其表面的接触角很大，呈现出超疏水特性。当材料表面沾染污渍时，水可以像在荷叶上一样形成水珠并滚动，将污渍带走，从而实现自清洁功能。这种自清洁材料可应用于建筑外墙、玻璃、纺织品等领域，减少清洁成本和维护工作量。
模仿鱼鳔发明潜水艇：
模仿的生物特征：鱼鳔是鱼类体内的一个重要器官，鱼通过改变鱼鳔内气体的多少来调节自身的密度。当鱼鳔内充满气体时，鱼的密度小于水的密度，鱼就可以上浮；当鱼鳔内气体减少时，鱼的密度增大，鱼就下沉。
应用原理：潜水艇模仿鱼鳔的工作原理，通过向水舱内注水或排水来改变自身的重量，从而实现上浮和下沉。当潜水艇需要下沉时，向水舱内注水，使潜水艇的重量增加，大于其所受浮力，潜水艇就下沉；当潜水艇需要上浮时，将水舱内的水排出，使潜水艇的重量减轻，小于其所受浮力，潜水艇就上浮。潜水艇在军事、海洋探索等领域发挥着重要作用，能够在水下进行隐蔽航行、侦察、作战等任务。
五、科学探究
实验目的：探究杠杆的平衡条件。通过在杠杆两侧不同位置悬挂不同数量钩码，测量并记录动力、动力臂、阻力、阻力臂的数值，分析这些数据之间的关系，从而得出杠杆平衡时所满足的条件。
杠杆的平衡条件分析：观察实验数据，对于实验 1，\(2N×5cm = 5N×2cm = 10N·cm\)；对于实验 2，\(3N×4cm = 4N×3cm = 12N·cm\)；对于实验 3，\(1N×8cm = 4N×2cm = 8N·cm\)。可以发现，杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即\(F_1L_1 = F_2L_2\)。
实验结论：杠杆的平衡条件是动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂（\(F_1L_1 = F_2L_2\)）。这表明，当杠杆处于平衡状态时，作用在杠杆上的动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积相等。在实际应用中，我们可以根据这个平衡条件，通过改变动力臂或阻力臂的长度，来达到省力或省距离的目的，如省力杠杆通过增大动力臂来减小所需的动力，费力杠杆通过减小动力臂来节省距离。
六、拓展长廊
1. 研发新型抗震建筑材料的仿生学思路：
从竹子结构获取灵感：竹子是一种具有良好韧性和强度的植物。它的内部是空心结构，但竹子的节间分布均匀，这些节增强了竹子的稳定性和抗弯曲能力。在设计新型抗震建筑材料时，可以模仿竹子的空心结构和节的分布。采用空心的管状材料作为建筑材料的基本结构，在管内设置类似竹子节的加强结构，如在一定间隔处设置横向的加强筋或隔板。这样的设计原理是利用空心结构减轻材料自身重量，同时通过内部加强结构提高材料的强度和稳定性，使其在地震发生时，能够像竹子一样，通过自身结构的韧性和稳定性，有效分散和吸收地震能量，减少建筑物的损坏。
借鉴贝壳的结构特性：贝壳由多层碳酸钙和蛋白质组成，形成了一种坚硬且具有一定韧性的结构。贝壳的外层坚硬，可以抵御外界的冲击；内层相对柔软且有韧性，能够缓冲和分散冲击力。对于新型抗震建筑材料，可以设计成多层复合结构，外层采用高强度、坚硬的材料，如特殊的陶瓷材料或高强度合金，以抵抗地震时可能产生的强大冲击力；内层使用韧性较好的材料，如纤维增强复合材料或橡胶类材料，用于缓冲和分散地震能量。这种设计思路模仿贝壳的多层结构，使建筑材料在地震中既能承受较大的外力，又能通过内层的韧性材料减少震动对建筑物的破坏，提高建筑物的抗震性能。
2.不同季节昼夜长短变化的原因（从地球运动和光的传播原理角度分析）： 地球在绕太阳公转的过程中，地轴始终倾斜且倾斜方向保持不变，与公转轨道平面约成 66.5° 夹角。这导致太阳直射点在南北回归线之间做周期性移动。
当太阳直射北半球时，北半球地区获得的太阳光照时间变长，昼长夜短。这是因为随着地球自转，北半球有更多的区域被太阳光照亮的时间增加。例如在夏至日，太阳直射北回归线，北半球各地白昼达到一年中最长，北极圈及其以北地区出现极昼现象，即 24 小时都是白昼。这是由于太阳光线可以持续照射到该区域，从光的传播角度看，太阳光线能够覆盖更大范围的北半球区域，使得该区域处于光照时间增长。
相反，此时南半球获得的太阳光照时间变短，昼短夜长，南极圈及其以南地区出现极夜现象，太阳光线几乎无法照射到该区域。
当太阳直射南半球时，情况则相反，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长。在冬至日，太阳直射南回归线，南半球白昼达到最长，南极圈及其以南地区出现极昼；北半球白昼最短，北极圈及其以北地区出现极夜。
在春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球昼夜等长。因为此时太阳光线均匀地照射在地球的南北半球，地球各地被太阳光照亮的时间相等，即昼夜平分。这种由于地球公转过程中太阳直射点的移动，以及光沿直线传播的原理，共同导致了不同季节昼夜长短的变化。
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