资源简介

(共66张PPT)
课时3　昼夜长短的变化和四季更替、五带划分
(重难课时，层层破)
第四节　地球公转及其地理意义
“必备知识”梳理
一、昼夜长短的变化
1.昼弧和夜弧
(1)典型图示(判断所代表的节气)。
甲[1]　　 　　　　乙[2]　　 　　　 　丙[3]　　　
夏至日
春、秋分日
冬至日
(2)特点。
昼长夜短
昼短夜长
2.变化规律
(1)赤道上：终年昼夜等长，均为12小时。
(2)北半球状况(南半球相反)。
时间 变化特点 特殊日期
北半球
夏半年 北半球各地[6]　　　　　，纬度越高，昼[7]　　　　，夜[8]　　　 图甲中北半球各地昼长达到一年中的[9]　　　　　 ，北极圈及其以北地区出现
[10]　　　现象
北半球
冬半年 北半球各地[11]　　　　　，纬度越高，昼[12]　　　　，夜越长 图丙中北半球各地昼长达到一年中的[13]　　　　　 ，北极圈及其以北地区出现
[14]　　　现象
春、秋
分日 图乙代表的时间是每年的[15]　　　　前后或9月23日前后，全球各地[16]　　 　　
昼长夜短
越长
越短
最大值
极昼
昼短夜长
越短
最小值
极夜
3月21日
昼夜等长　
二、四季更替和五带划分
1.四季更替
(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度随[17]　　　的变化而变化。
(2)四季的划分。
①天文四季：夏季是一年内白昼最长、正午太阳高度最大的季节；冬季是一年内白昼最短、正午太阳高度最小的季节；春季和秋季是冬、夏季的过渡季节。
②北温带国家的四季：[18]　 月为春季，如此类推，每三个月为一个季节。
3~5
时间　
2.五带划分
“关键能力”突破
1.昼夜长短的变化规律
(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(空间对称)；某地关于二至日对称的两天，昼夜长短状况相同；某地关于二分日对称的两天，昼夜长短状况相反(时间对称)。
(2)递增规律。
时间 规律
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，极夜的范围也达到最大，南半球反之
(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，变化幅度越小。
2.昼夜长短的判断方法——“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。具体如下图所示。
(2)昼夜长短分布——看“直射点位置”。
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长，太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。具体如下图所示。
(3)昼夜长短变化——看“移动方向”。
此处的“移动方向”主要是指太阳直射点的移动方向，它决定昼长、夜长的变化趋势，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，哪个半球就昼变长、夜变短，且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。具体如下图所示。
3.昼夜长短的计算方法
(1)常规计算方法。
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，如都是地方时或北京时间)。
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。
a.赤道上：昼长=夜长=12小时。
b.极昼区：昼长=24小时，夜长=0。极夜区：昼长=0，夜长=24小时。
(2)规律计算方法。
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。
关于夏至日或冬至日对称的两个时间，某地的昼长、夜长都是相同的；关于春分日或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。具体如下图所示，某地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(夜长)等于c时间的夜长(昼长)。
“学科素养”应用
［命题探究］
(2024年广东高考地理)距今约3 000年前的金沙遗址(30°41'N，104°01'E)是古蜀国时期的一处大型聚落遗址。在该遗址祭祀区的东部有一处九柱建筑基址，其9个柱洞呈“田”字形分布。研究发现，这些柱洞分布具有一定的天文属性。图甲为九柱建筑的复原示意图，图乙示意该建筑柱洞平面分布及当时冬至日的日出方位。据此完成(1)~(2)题。
(1)如果当时祭祀人员站在图乙中的D5处，他在夏至日看到的日出方位位于(　　)
A.D5→D6连线方向　　B.D6和D9之间
C.D5→D9连线方向　　D.D8和D9之间
B
(2)已知3 000年前的黄赤交角比现今大，与现在遗址地居民相比，当时金沙先民在(　　)
A.春分日看到日出时间更早
B.夏至日经历更长的夜长
C.秋分日看到日落时间更晚
D.冬至日经历更短的昼长
D
【思维过程】
D5→D8
东南
D6和D9
增大　
更短
更长
［跟踪训练］
考向1　昼夜长短的变化规律
　　(2024年山东菏泽开学考试)地球公转过程中，除了赤道全年任何一天都是昼夜平分以外，其他地区都会有昼夜长短的变化。下图示意北半球夏至日全球昼长随纬度变化的规律。据此完成第1~3题。
1.据图可得出的全球昼夜变化规律有(　　)
①纬度越高，昼夜长短变化幅度越大　
②北极和南极的极昼极夜天数相同　③赤道上一年内昼夜等长　
④一地昼长与另一半球纬度相同的一地夜长等长
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
D
解析：第1题，结合所学知识可知，纬度越高，昼夜长短变化幅度越大，如极圈内出现极昼极夜现象，①正确；因一年中各时段地球公转速度不同，有近日点和远日点的差异，故北极和南极的极昼极夜天数是不相同的，②错误；由图可直接得出，赤道上一年内昼夜等长，③正确；根据图示信息可知，一地昼长与另一半球纬度数相同的一地夜长等长，④正确。D项正确。
2.冬至日这一天，30°N的日出时间(地方时)约为(　　)
A.5时58分 B.6时58分
C.7时00分 D.8时00分
解析：第2题，根据图中数据并结合所学知识推理可知，一地昼长与另一半球纬度相同的一地夜长等长。在夏至日时，30°N昼长达到最长，为13时56分，而在冬至日时昼长达到最短；30°N与30°S纬度相同，30°S在夏至日昼长最短，其昼长为10小时04分，夏至日与冬至日关于秋分日对称，30°S在冬至夜长为10小时04分，而30°N在冬至日时昼长也应为10小时04分，则30°N在冬至日日出时间为地方时约为6时58分，B项正确。
B
3.从北半球夏至日到冬至日，南半球昼长的变化特点是(　　)
A.由一年内的最短到最长
B.由一年内的最长到最短
C.先昼短夜长，后昼长夜短
D.先昼长夜短，后昼短夜长
解析：第3题，从北半球夏至日到冬至日，太阳直射点由北回归线开始不断向南移动最终到达南回归线，故南半球昼长的变化特点是由一年内的最短到最长，A项正确。
A
考向2　昼夜长短的计算
　　(2025年广西南宁开学考试)下表是小明同学摘录的我国某地连续五日的日出日落时间(北京时间)。据此完成第4~5题。
日期 日出时间 日落时间
第一天 6：13：07 22：09：17
第二天 6：13：45 22：09：31
第三天 6：14：29 22：09：12
第四天 6：15：09 22：08：31
第五天 6：15：53 22：08：27
4.该地可能位于(　　)
A.长白山脉 B.横断山脉
C.台湾山脉 D.阿尔泰山脉
解析：第4题，读表可知，表中所示时期该地昼长均接近16小时，远大于12小时，说明纬度相对较高；同时，该地日出时间和日落时间的中点(即地方时正午12时)对应北京时间14时左右，推测该地地方时比北京时间晚约2小时，故该地位于90°E附近，最有可能是阿尔泰山脉，D项正确。
D
5.小明同学摘录的这五天可能在(　　)
A.3月初 B.5月初
C.7月初 D.9月初
解析：第5题，读表可知，表中所示时期该地昼长夜短，且昼变短、夜变长，判断为夏至—秋分期间，同时该时期该地昼长远大于12小时，昼夜长短差异大，因此该时期应接近夏至日，而非秋分日，C项正确。
C
考向3　四季更替
　　(2024年北京丰台区模拟)二十四节气对应着太阳黄道上的24个位置(相邻节气之间太阳黄经相差15°)，可反映季节、物候现象、气候变化等。下图为2023年我国某地相邻节气平均气温变量(本月与上月平均气温的差值)曲线图。据此完成第6~7题。
6.下列节气中，反映季节、物候现象、气候变化的节气分别是(　　)
A.清明、立春、小暑 B.雨水、小满、大寒
C.冬至、白露、惊蛰 D.立秋、芒种、小雪
解析：第6题，结合所学知识可知，立秋反映季节变化，芒种反映物候现象，小雪反映气候变化，D项正确。
D
7.该地一年中气温最高时(　　)
A.太阳直射点向北移
B.日出东北，日落西北
C.白昼最长，黑夜最短
D.午间阳光入室最长
解析：第7题，读图可知，从立春到大暑平均气温变量均大于0 ℃，说明气温是逐渐上升的，而大暑以后平均气温变量小于0 ℃，说明气温下降，由此可以判断大暑时平均气温最高，此时为7月份，直射点在北半球，我国日出东北，日落西北，B项正确。
B
“核心价值”提升
热点情境必“追”①
太阳视运动规律在生产、生活中的体现
　［情境归纳］
1.太阳方位分析
(1)日出、日落方位。
①二分日：全球各地正东日出，正西日落。
　
②直射点在北半球。
北极极昼地区 日出正北，日落正北
南极极夜地区 终日不出
其他地区 日出东北，日落西北
③直射点在南半球。
南极极昼地区 日出正南，日落正南
北极极夜地区 终日不出
其他地区 日出东南，日落西南
(2)正午太阳方位：直射点以北地区正午太阳方位在正南，直射点以南地区则在正北。
2.不同区域太阳视运动示意图(以北半球为例)
注意：(1)北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太阳都在正北方天空。
(2)南、北回归线之间，正午太阳有时在天顶，有时在南方天空，有时在北方天空。
［应用体验］
(2024年山东高考地理)小明暑假乘船到F岛旅游。下船后，小明发现太阳当空，周围的人却“没有”影子，他记录了当时的时间为北京时间8月21日00：04。当地时间下午，小明从F岛乘船前往某岛屿观光，途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向。如图示意F岛及其周边区域。据此完成第1~2题。
1.F岛的位置可能是(　　)
A.(12°N，61°W) B.(12°N，121°W)
C.(20°N，61°W) D.(20°N，121°W)
解析：第1题，根据材料可知，小明发现当地太阳当空，周围的人却“没有”影子，说明当地位于太阳直射点，且地方时为12时，根据此时北京时间为00：04，可推断出当地经度为61°W；8月21日接近秋分日，太阳直射点纬度相对较低，当地纬度最有可能为12°N，A项正确。
A
2.当地时间下午，小明前往的岛屿最可能是(　　)
A.甲岛 B.乙岛
C.丙岛 D.丁岛
解析：第2题，该日太阳直射点在北半球，日出方位东北，日落方位西北，正午有太阳直射，故一天中该地太阳主要位于天空偏北。当地时间下午，太阳位于西北方位，旗杆的影子位于东南方位，材料中显示“途中发现游船甲板中心处旗杆的影子多数时间指向船行进的方向”，由此可知船行进的方向是东南，图中位于F岛东南方位的岛屿是丙岛，C项正确。
C
　　(2024年福建高考地理)街道走向、行道树和建筑物会影响街道地面的日照时间长短。福建省某学者来到美国波士顿(约42°N)访学。夏至日，他在某绿树成荫的街道朝天空垂直拍摄，并将照片绘制成图(下图)。图中虚线示意春分日目视太阳轨迹。该地夏至日昼长约15小时。据此完成第3~4题。
3.夏至日该街道日出方位最接近(　　)
A.① B.② C.③ D.④
解析：第3题，根据材料可知，该学者访学的地点位于美国波士顿(约42°N)，位于北半球中纬度地区，当地正午太阳视位置位于正南方，结合图中天空中心和春分日正午太阳视位置，可以判断①②位于偏北方向，③④位于偏南方向。在北半球观测太阳、月球等天体，当天空方向是上北下南时，左为东、右为西，夏至日波士顿日出东北，因此此时该街道日出方位最接近①位置，A项正确。
A
4.6月25日，小明用专业器材在同一地点朝天空垂直拍摄，他拍摄到太阳的时段(地方时)最有可能是(　　)
A.8：30—9：00 B.10：30—11：00
C.13：00—13：30 D.15：00—15：30
解析：第4题，波士顿位于42°N附近，夏至日时该地正午太阳高度约为71.5°，夏至日正午太阳高度较春分日大，昼长较春分日长，由此判断6月25日当地太阳运行轨迹较春分日偏北，6月25日日出东北，上午时由于树叶遮挡无法拍摄到太阳，正午时太阳位于正南方向，之后向西移动，可以看到太阳，直到被右侧建筑物阻挡，因此能够拍摄到太阳的时段应是正午之后的一小段时间，C项正确。
C
(本栏目对应学生用书P399~401)
一、选择题
(2025年山东菏泽模拟)2024年5月5日(农历三月二十七)，某中学地理小组在李老师的带领下到贵阳某地进行野外研学考察。据此完成第1~2题。
1.研学当日，日、地、月三者相对位置关系为(　　)
D
解析：第1题，根据材料信息可知，研学当日为5月5日，此时地球公转位置位于近日点(1月初)之后，结合图中地球公转方向可知，此时地球公转位置应位于近日点以东；农历三月二十七临近月末，月相应为残月，D项图中月相为残月，D项图符合题意。
2.能正确反映出研学当日人影日变化的是(　　)
解析：第2题，根据材料信息可知，5月5日该地理小组在贵阳开展研学活动，此时太阳直射点位于北半球，太阳日出东北、日落西北，正午时太阳位于正南方位，因此当日人影早上位于西南方位、正午位于正北方位、下午位于东南方位，B项图符合题意。
B
　(2023年北京高考地理)某校开展“时空智能，因融至慧”跨学科主题学习系列活动。结合2023年6月10日文化和自然遗产日，同学们展示了有关二十四节气的作品。如图是学生设计创作的网页截图。读图，完成第3~4 题。
3.二十四节气是古人观天察地、认识自然的智慧结晶，客观反映了(　　)
①太阳活动　②四季变化　③降水总量　④物候现象
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
解析：第3题，二十四节气基本概括了一年中四季交替的准确时间以及大自然中一些物候等自然现象发生的规律，②正确；太阳活动是太阳大气层内一切活动现象的总称，主要有太阳黑子、耀斑、日珥等，与二十四节气无关，①错误；二十四节气反映了物候、气候等多方面变化，如春生、夏长、秋收、冬藏，以及日照、降雨、气温等的变化规律，但无法直接反映降水总量，③错误，④正确。
C
4.据图推断(　　)
A.甲地种冬小麦正值梅雨时节
B.可以通过遥感监测乙地涝灾
C.正午太阳高度甲地比乙地大
D.昼长周年变化甲地小于乙地
解析：第4题，梅雨天气现象主要出现在我国的江南地区、长江中下游地区、江淮地区及韩国、日本列岛一带，甲地位于山西省，不会出现梅雨天气，乙地位于湖南省，会出现梅雨天气，可以通过遥感监测乙地涝灾，B项正确。
B
　　(2025年河北邯郸开学考试)北京时间6月15日凌晨3时，备受关注的2024年欧洲杯揭幕战在德国慕尼黑打响，其赛程长达一个月。按照计划，一个月后同一时间点将在柏林展开决赛。据此完成第5~6题。
5.下列4座城市的球迷收看2024年欧洲杯揭幕战直播时，正值下午的是
(　　)
A.悉尼(33°51'S，151°12'E)
B.莫斯科(55°45'N，37°36'E)
C.巴西利亚(15°45'S，47°57'W)
D.温哥华(49°13'N，123°06'W)
C
解析：第5题，根据选项所给出的各地经纬度可知，悉尼位于东十区，欧洲杯开幕时悉尼的区时为5时，为凌晨；莫斯科位于东三区，欧洲杯开幕时莫斯科的区时为22时，为晚上；巴西利亚位于西三区，欧洲杯开幕时巴西利亚的区时为16时，为下午；温哥华位于西八区，欧洲杯开幕时温哥华的区时为11时，为上午，C项正确。
6.在2024年欧洲杯举办期间，下列说法正确的是(　　)
A.北极点告别了极昼，迎来了极夜
B.柏林昼长夜短，白昼时间不断变短
C.北半球各地正午太阳高度先变大再变小
D.欧洲大部分地区日出东北日落西北
解析：第6题， 2024年欧洲杯举办时间为6月15日至7月15日，在此期间，欧洲除小部分地区有极昼外，大部分地区位于北极圈以南，日出东北，日落西北，D项正确。
D
　　(2024年安徽合肥开学考试)地理爱好者小张在我国某盐湖(35°N，111°E)研学期间，于北京时间 6：36在湖畔拍摄到日出景观(图甲)，12：00小张发现民宿室内太阳照射区如图乙所示。据此完成第7~8题。
7.想拍摄该盐湖日落景观，小张应选择的北京时间和拍摄方向是(　　)
A.18：36　西北 B.18：36　正西
C.17：24　西南 D.17：24　正西
解析：第7题，由材料可知，小张于北京时间6：36在湖畔拍摄到日出景观，该盐湖经度比120°E偏西9°，地方时比北京时间晚36分钟，此时当地地方时应为6：00，即当地该日地方时6：00日出，说明该日应为春分日或秋分日，昼夜平分，地方时18：00日落，对应北京时间18：36，日落方位为正西，B项正确。
B
8.该民宿的阳台窗朝向(　　)
A.正南 B.西南 C.东南 D.东北
解析：第8题，根据上题分析可知，当地地方时比北京时间晚36分钟，北京时间12：00时，当地地方时为11：24，太阳位于东南方，图乙显示该民宿阳台窗与北京时间12：00的太阳光线垂直，所以该民宿阳台窗应朝向东南，C项正确。
C
　　(2024年陕西西安开学考试)某校地理小组开展实践活动，对南京(32°N，119°E)、武汉(31°N，114°E)、广州(23°N，113°E)三地的日月升落、昼夜长短变化规律进行研究。2023年9月29日中秋节当晚，地理小组记录南京的月出时间约为北京时间17：57。据此完成第9~10题。
9.中秋节武汉的月出地方时最接近(　　)
A.17：53 B.18：15
C.17：35 D.18：00
A
解析：第9题，中秋节日落时月出，所以南京(32°N，119°E)的日落时间约为北京时间17：57，此时南京当地时间约为17：57—(120°—119°)×4分钟=17：53。由于南京和武汉纬度差异不大(可认为约同一纬度地区)，同一天其昼夜长短相同，日落的地方时相同，所以武汉日落的地方时也约为17：53，A项正确。
10.能正确示意南京、广州的昼长和正午太阳高度年变化范围的是(　　)
D
解析：第10题，南京纬度较广州更高，纬度越高，昼夜长短的年变化幅度越大(图中表现为南京所示的方框对应的横轴宽度更宽)；广州位于北回归线附近，夏至日存在直射现象，即正午太阳高度达到90°，南京位于北回归线以北，全年正午太阳高度角不可能达到90°，D项符合题意。
(1)写出该日太阳直射点的地理坐标，并说明该日全球正午太阳高度随纬度的分布规律。
(2)判断该日北半球的昼夜长短状况。
地理坐标：(15°N，60°W)。分布规律：15°N正午太阳高度达到最大，由15°N所在纬线向南、北两侧递减。
昼长夜短；75°N及其以北地区出现极昼现象。
(3)计算此刻的北京时间，并判断赤道上处于黑夜且位于东半球的经度范围。
(4)当B点的纬度逐渐变大时，判断太阳直射点移动方向。
24：00(0：00)。经度范围：30°E向东到160°E。
向南。
12.(2025年河南联考)阅读图文材料，回答下列问题。
材料　圭表是古代科学家发明的度量正午日影长度的一种天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成。水平放置于地面上刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”，置于“圭”的一端且与地面垂直的直杆叫“表”。“表”影最长的一天为冬至日，最短的一天为夏至日。下图甲为北京(116°E)古观象台圭表图，图乙示意该地正午“表”影，“表”影顶端在①②之间移动。
(1)指出北京古观象台圭表中“圭”的平放方向并说明理由。
南北方向。理由：北京位于北回归线以北，全年正午时太阳位于正南方，物体影子由南向北延伸；圭表是古代度量正午日影长度的天文仪器，将“表”垂直立于“圭”的最南端，正午时“表”影朝向正北方向，人们可以根据“表”影长短变化读出节气和日期等。
(2)说出“表”影在①②之间移动过程中能够获得的天文信息。
(3)计算北京古观象台圭表影长在①②之间的北京时间(东八区区时)，并推测“表”影最短时当地的昼夜状况。
正午太阳高度、二十四节气、天文四季、地方时12时等。
北京时间12时16分。昼夜状况：昼长夜短；是一年中昼最长、夜最短的一天。
(4)简单评价利用圭表确定节气的优点和缺点。
优点：简单易行，便于操作；方便直观，便于观测；可直接指导农业生产等。缺点：精度受圭表的规格限制较大；用时长，效率低；受天气影响大等。

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