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第五讲 地球公转基本特征及意义
1.掌握地球公转的轨道、方向、周期和速度。
2.理解黄赤交角的产生及其影响。
3.理解正午太阳高度和昼夜长短的季节变化、纬度变化及其成因。(重难点)
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
一、地球公转的基本特征
1.公转旋转中心_______
2.公转方向：_________
3.公转周期：(恒星年) __________________。
（回归年）__________________.
4..公转速度：约每日1度。
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
_____
_____
B点
_____
7月初
较慢
二、黄赤交角及影响
(1)黄赤交角
与黄赤交角相关的几组数据的关系
理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关系。如图：
①黄赤交角＝____________。
②黄赤交角与极圈度数_____
③黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
(2)影响：引起太阳直射点在__________之间往返运动。
易错易混　地球位于近日点附近时地表气温较高吗？
不完全正确。地球位于近日点时是1月初，此时太阳直射点在南半球，南半球气温较高，北半球气温较低。
(3)黄赤交角变化的影响
黄赤交角变大(小)
黄赤交角等于0°
太阳直射范围
扩大(缩小)
直射赤道
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
无极昼极夜现象
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
无五带划分
正午太阳高度的年变化
年变化幅度增大(减小)
不变
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
始终昼夜平分
季节的变化
变化明显(不明显)
无季节变化
考点二 地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律及计算
读下图，回忆下列问题。
(1)图1太阳直射_______ (纬线)，此时北半球昼短夜__，纬度越高，昼越短夜越___，北极圈以北出现_____；南半球相反；赤道_______。
(2)图2太阳直射______纬线)，此时是全球昼夜_______。
(3)图3太阳直射______ (纬线)，此时北半球昼____夜短，纬度越高，昼越长夜越短，北极圈以北出现______；南半球相反；赤道________。
(4)图1—图2—图3，全球昼夜长短的变化规律：北半球白昼逐渐变_____，由最短变为最____，黑夜逐渐变短，由最_____变为最短；南半球相反。
1．昼夜长短的分布和变化
(1)对称规律：
南北半球纬度数_____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_____，例如23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长。
(2)递增规律：
太阳直射点所在半球______，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长。
(3)变幅规律：
赤道处全年昼夜_____；纬度越高，昼夜长短的变化幅度_____。
(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。
纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数_____多。
(5)昼夜长短状况规律：
太阳直射在哪个半球，哪个半球就______，且越向该半球高纬白昼时间______。
与太阳直射点的移动方向无关。
2．昼夜长短的计算方法
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间特点进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。
①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2＝日落时间－日出时间
②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2
(3)根据纬度的分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短_____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，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短判断直射点位置
①全球昼夜等长，太阳直射______。
②北半球昼长夜短，太阳直射_____。
③南半球昼长夜短，太阳直射_____。
(2)根据昼夜长度差，判断纬度高低
昼夜长度差越大，纬度越___；赤道地区昼夜长度差等于___。
(3)根据昼夜长短判断日出、日落时间
日出时间＝12－昼长
日落时间＝12＋昼长
正午太阳高度的变化规律及计算
1．正午太阳高度的空间变化规律
(1)基本规律：
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧_____；
离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度_____。
南北回归线之间一年有____太阳直射；
南北回归线上一年有____太阳直射；
南北回归线之外_____太阳直射
(2)补充规律
①同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。
②对称规律：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．正午太阳高度的季节变化规律
(1)极值
北回归线及其以北地区
6月22日前后达最__值，12月22日前后达最__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、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
(2)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______(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
②回归线至极圈之间：
各纬度正午太阳高度变化幅度_____(均为46°52′)。
③极圈以内地区：
纬度越高，正午太阳高度变化幅度_____(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
H＝90°－两地纬度距离。
注：“两地”指太阳直射点所在纬度和所求点的纬度。
4．正午太阳高度的应用分析
(1)确定地方时
一天中太阳高度达最大时，地方时为___
春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为____时或____时；
任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为____时或____时。
(2)确定房屋的朝向
北回归线以北地区，正午太阳位于_____，房屋多朝南；
南回归线以南地区，正午太阳位于_____，房屋多朝北。
(3)推断正午日影长短
正午太阳高度越大，日影越___；正午太阳高度越小，日影越___。
(4)确定当地的地理纬度
根据正午太阳高度计算公式可计算出当地地理纬度。
(5)推算楼间距
纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。如下图所示我国某地，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＝h·cotH。
(6)计算太阳能热水器安装角度
①热水器的倾角：
太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。
②一年内调整的幅度：等于所在地正午太阳高度的年变化幅度。
四季的更替和五带的划分
1.四季更替
(1)四季的成因：一年中_______________________的时间变化。
(2)四季的划分：
①天文
四季
②北温带许多国家的四季：3、4、5月为_____，依次类推，每三个月为一个季节。
2．五带的划分
(1)五带成因：年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区有规律地______
(2)五带划分
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
1．(2017·重庆文综)二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为(　　)
A．15° B．105°
C．195° D．285°
【答案】　C
【解析】　地球绕太阳运行一周为360°，也就是我们所说的恒星年，全年为24个节气，每个节气地球绕行约15°。春分日地球在黄道上的位置为0°，春分日至寒露日为13个节气，则寒露日地球在黄道上的位置为195°。
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，回答第2题。
2．6月初，太阳在黄道上的位置是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
【答案】　D
【解析】　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1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春分日与夏至日之间，在夏至日(6月22日前后)之前且靠近6月22日处，故应为丁。
变式训练
(2018·长春质检)北京时间2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心成功升空，从此，“嫦娥二号”开启了112个小时的奔月之旅，4天后到达距月球表面100千米高度的极轨轨道，开始了绕月探测飞行。回答1～3题。
1．“嫦娥二号”发射时地球公转的速度(　　)
A．由快变慢 B．由慢变快
C．接近最快 D．接近最慢
2．“嫦娥二号”奔月期间，太阳直射点的纬度位置和移动方向是(　　)
A．在北半球并向北移动
B．在北半球并向南移动
C．在南半球并向北移动
D．在南半球并向南移动
3．“嫦娥二号”发射时，地球处在公转轨道上的位置图示正确的是(　　)
4．下图是“四季更替成因示意图”，关于图中甲、乙的判断，正确的是(　　)
A．甲表示太阳直射点的回归运动
B．乙表示昼夜的交替
C．甲表示昼夜长短的纬度变化
D．丙表示太阳直射点的回归运动
考点二 地球公转的地理意义
(2016·天津文综)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答下题。
1. 中山站极夜持续的时间是(　　)
A．30天左右 B．50天左右
C．70天左右 D．90天左右
【答案】　B
【解析】　根据极夜开始、结束日期关于冬至日对称规律，中山站出现极夜的时间应该为5月27日→6月22日→7月17日，故为50天左右。
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。据此回答第2题。
2．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
【答案】　C
【解析】　由题干可知，科学考察经历了两个月，出发时昼长为11小时，时间是2月21日，到3月21日前后(春分日，全球昼夜平分)，昼长是12小时，即一个月昼长增加了一个小时，由此推断，4月21日的昼长为13小时(符合北半球昼长于夜的特点)。
3．(2014·广东文综)北半球春分日，当某地(30°N，120°E)刚进入白昼这一时刻，东半球(20°W向东至160°E)处于白昼的范围约占全球面积的(　　)
A．1/2 B．1/3 C．1/6 D．1/9
【答案】　D
【解析】　首先计算该日该时白昼的经度范围：地方时6：00所在经线向东到地方时18：00所在经线，即120°E向东到60°W，其中属于东半球的范围是120°E向东到160°E，跨经度40°，占全球的比例：40°/360°＝1/9。
(2015·天津文综)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答问题。
4．发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】　A
【解析】　结合四幅图可知，发生日食时，晨昏线经过极点，太阳直射点位于赤道上。根据正午太阳高度由直射点向南北两侧递减的规律，距赤道越近，正午太阳高度角最大。甲、乙、丙、丁四地中，甲地与赤道的纬度差最小，正午太阳高度角最大。
(2014·新课标全国文综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。据此完成第5题。
5．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
【答案】　D
【解析】　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。
(2017·天津文综)我国A市某中学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。回答第6题。
6．A市位于天津市(39°N,117°E)的(　　)
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
【答案】　C
【解析】　旗杆的影子在一天中最短时，应该是当地地方时12：00时，而此时北京时间为14：08，根据地方时的计算方法可得当地的经度为：120°－(14：08－12：00)×15°/h＝88°E，由题干可知，天津市经度为117°E，则A市位于天津市以西。当地在北京时间10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。因此，A市位于天津市西北。故本题选C。
变式训练
(2018·湖南雅礼中学月考)读“寒带不同纬度出现某种地理现象的天数变化图”，回答下题。
1．若为极昼现象，则T地极昼开始的时间大约在(　　)
A．3月21日 B．4月22日
C．5月23日 D．6月22日
2．北京天安门广场每天早晨升旗的时间与日出同步，下列节日中，升旗最早的是(　　)
A．国庆节 B．儿童节
C．劳动节 D．建军节
(2018·山西芮城中学月考)下图为“某日甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况”。据此完成3～4题。
3．四个地点中，纬度数值相同的地点是(　　)
A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁
4．图中丁地的日落时刻是(　　)
A．6时 B．15时
C．18时 D．21时
(2018·珠海模拟)我国某高中学生在某日中午前后，进行地理课的研究性学习活动。他们利用一根标杆，每隔1小时测量一次杆影的长度，并将测量结果绘制成示意图(如下图)。据此回答5.6题。
5．测量的日期最可能是(　　)
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
6.依据上述日期判断，该高中学校最可能位于(　　)
A．北京市(40°N、116°E)
B．海南省海口市(20°N、110°E)
C．广东省汕头市(23°N、116°E)
D．云南省昆明市(25°N、103°E)
(2018·海口调研)读图，完成下题。
7．当图中X、Y两地正午太阳高度同时增大时(　　)
A．白昼都在变短
B．正午物体日影都在变长
C．正值春分前后
D．太阳直射点向赤道移动
“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度。并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，从而提高光的利用率。回答第8题。
8．6月22日北京时间12：00时，海口市(20°N,110°E)“追日型”太阳能集热板的朝向，以及与北京市同类型太阳能集热板的倾角相比(　　)
A．朝向东南，倾角较大 B．朝向西南，倾角较小
C．朝向西北，倾角较大 D．朝向东北，倾角较小
9．下图为“华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图”。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
1．(2018·南宁初考)专家发现，北回归线每年大约以14.4米的速度由北向南移动。北回归线南移的结果是(　　)
A．黄赤交角数值增加 B．回归年周期变长
C．温带面积扩大 D．全球气温更加升高
(2018·重庆第一次调研)2016年11月30日，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会正式通过决议，将中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。每相邻两个节气相差一般为15天左右。读图回答2～3题。
2．我国古人制定“二十四节气”的依据应该是(　　)
A．日、地、月的位置关系 B．太阳直射点运动
C．我国农业生产活动安排 D．月亮的阴晴圆缺
3．图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是(　　)
A．两节气日一定相差180天
B．两节气日正午太阳高度都相等
C．太阳视运动轨迹出没方位相同
D．两节气日的昼夜长短正好相反
(2018·蚌埠验收)2015年某日，家住北京的李先生在中央电视台大楼东偏南方向的位置，拍摄到太阳“钻进”央视大楼悬挑空间的照片。读图，完成4～5题。
4．李先生拍摄的时间是(　　)
A．冬季的上午 B．冬季的下午
C．夏季的上午 D．夏季的下午
5．若不考虑天气状况，20天后的X日，李先生将会再次拍摄到同样的景观(在相同的条件下)。则X日可能接近(　　)
A．6月12日 B．1月2日
C．7月2日 D．12月12日
读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答6～7题。
6．该地可能位于(　　)
A．20°N B．20°S C．30°N D．30°S
7．该地正午日影最短时，郑州(　　)
A．正午太阳高度最大
B．昼夜均分
C．正值高温多雨的季节
D．正值寒冷干燥的季节
(2018·黄冈调研)下表为2015年两个不同日期我国甲、乙两城市的昼长和正午太阳高度的观测数据。据此完成8～10题。
日期
项目
城市
10月22日
M
昼长
正午太阳高度
昼长
正午太阳高度
甲
11小时13分
47°14′
13小时55分
78°28′
乙
11小时30分
56°16′
13小时20分
87°30′
8.甲城与乙城的纬度差约为(　　)
A．7° B．8°
C．9° D．10°
9．M日期最可能为(　　)
A．1月22日 B．2月22日
C．4月22日 D．5月22日
10．天文辐射是指到达地球大气上界的太阳辐射，主要决定于日地距离、太阳高度角和白昼长度。下列选项中，天文辐射最少的是(　　)
A．10月22日的甲城 B．M日期的甲城
C．10月22日的乙城 D．M日期的乙城
(2018·郑州盛同学校期中)图中EF线是地球公转到近日点附近的晨昏线，箭头为地球自转方向，①点是东半球与西半球的分界线，②点位于东半球，①点与②、③两点的最短距离是3 330 km。据此回答11～12题。
11．图示时刻北京时间是(　　)
A．3：20 B．8：40
C．15：20 D．20：40
12．图中④点的昼长约为(　　)
A．8小时 B．10小时
C．14小时 D．16小时
(2018·山东临沂初考)北京(40°N)某高中学校地理课外实践活动小组的三位同学，在学习“地球运动的地理意义”内容时，对观察到的事象用不同形式做了记录。据此完成13～15题。
13．小明日记中的那天所在的月份可能是(　　)
A．1月 B．3月
C．5月 D．11月
14．小华进行的三次测量中，其中一次测量的当天，正值(　　)
A．春分日 B．秋分日
C．夏至日 D．冬至日
15．小强拍摄照片的时间可能是(　　)
A．6：00 B．10：00
C．14：00 D．18：00
(2018·菏泽初考)某年3月9日，中国北极黄河站(78°55′N，11°56′E)迎来这一年的首次日出。据此完成16～17题。
16．当地日出时间和方位是(　　)
A．0时　正北 B．6时　正东
C．12时　正南 D．18时　正西
17．该日黄河站实际观测的最大太阳高度大约是(　　)
A．1° B．11°
C．12° D．23°
18．(2018·天津实验中学模拟)阿图什天门(39°39′N,75°31′E)位于新疆阿图什市与乌恰县交界处，这个由灰黄色的砾岩形成的天然石拱门呈“∩”字型，宽约100米，高457米，是地球上最高的天然石拱门，干燥的空气在狭窄的山脊间快速流动，侵蚀着岩壁，形成了风的通道，如图为某摄影爱好者拍摄的阿图什天门。
在图示时刻，拍摄者位于太阳的什么方位，以及可能出现的地理现象是(　　)
A．东北　该地与北京昼长相当
B．东南　该地年正午太阳高度最大差值小于47.5°
C．东北　此季节索马里半岛东面海域渔业资源丰富
D．东南　阿图什天门的影子变化角度小于180°
19．读“北半球‘二分二至日’的地球位置示意图”，完成下列要求。
(1)在图上用箭头画出地球自转、公转的方向。
(2)写出节气名称：①________；④________。
(3)当地球公转速度达到一年中最大值时，它刚好位于公转轨道上的(　　)
A．①附近 B．②附近
C．③附近 D．④附近
(4)当地球运行到⑤位置时，北京的昼夜长短状况是________，昼夜长短的变化趋势是________。
(5)当地球位于⑥位置时，太阳直射的位置正处于下图中的________(填字母代码)段。
(6)在a段过程中地球公转速度的变化为________。
动。第(6)题，在a段过程中，太阳直射点逐渐接近远日点，公转速度逐渐变慢。
第五讲 地球公转基本特征及意义
1.掌握地球公转的轨道、方向、周期和速度。
2.理解黄赤交角的产生及其影响。
3.理解正午太阳高度和昼夜长短的季节变化、纬度变化及其成因。(重难点)
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
一、地球公转的基本特征
1.公转旋转中心_______
2.公转方向：_________
3.公转周期：(恒星年) __________________。
（回归年）__________________.
4..公转速度：约每日1度。
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
_____
_____
B点
_____
7月初
较慢
二、黄赤交角及影响
(1)黄赤交角
与黄赤交角相关的几组数据的关系
理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关系。如图：
①黄赤交角＝____________。
②黄赤交角与极圈度数_____
③黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
(2)影响：引起太阳直射点在__________之间往返运动。
易错易混　地球位于近日点附近时地表气温较高吗？
不完全正确。地球位于近日点时是1月初，此时太阳直射点在南半球，南半球气温较高，北半球气温较低。
(3)黄赤交角变化的影响
黄赤交角变大(小)
黄赤交角等于0°
太阳直射范围
扩大(缩小)
直射赤道
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
无极昼极夜现象
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
无五带划分
正午太阳高度的年变化
年变化幅度增大(减小)
不变
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
始终昼夜平分
季节的变化
变化明显(不明显)
无季节变化
考点二 地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律及计算
读下图，回忆下列问题。
(1)图1太阳直射_______ (纬线)，此时北半球昼短夜__，纬度越高，昼越短夜越___，北极圈以北出现_____；南半球相反；赤道_______。
(2)图2太阳直射______纬线)，此时是全球昼夜_______。
(3)图3太阳直射______ (纬线)，此时北半球昼____夜短，纬度越高，昼越长夜越短，北极圈以北出现______；南半球相反；赤道________。
(4)图1—图2—图3，全球昼夜长短的变化规律：北半球白昼逐渐变_____，由最短变为最____，黑夜逐渐变短，由最_____变为最短；南半球相反。
1．昼夜长短的分布和变化
(1)对称规律：
南北半球纬度数_____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_____，例如23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长。
(2)递增规律：
太阳直射点所在半球______，且纬度越高，昼越长。另一半球昼短夜长，且纬度越高，夜越长。
(3)变幅规律：
赤道处全年昼夜_____；纬度越高，昼夜长短的变化幅度_____。
(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。
纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数_____多。
(5)昼夜长短状况规律：
太阳直射在哪个半球，哪个半球就______，且越向该半球高纬白昼时间______。
与太阳直射点的移动方向无关。
2．昼夜长短的计算方法
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间特点进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。
①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2＝日落时间－日出时间
②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2
(3)根据纬度的分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②南、北半球纬度数相同的地区昼夜长短_____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，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短判断直射点位置
①全球昼夜等长，太阳直射______。
②北半球昼长夜短，太阳直射_____。
③南半球昼长夜短，太阳直射_____。
(2)根据昼夜长度差，判断纬度高低
昼夜长度差越大，纬度越___；赤道地区昼夜长度差等于___。
(3)根据昼夜长短判断日出、日落时间
日出时间＝12－昼长
日落时间＝12＋昼长
正午太阳高度的变化规律及计算
1．正午太阳高度的空间变化规律
(1)基本规律：
从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧_____；
离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度_____。
南北回归线之间一年有____太阳直射；
南北回归线上一年有____太阳直射；
南北回归线之外_____太阳直射
(2)补充规律
①同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。
②对称规律：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．正午太阳高度的季节变化规律
(1)极值
北回归线及其以北地区
6月22日前后达最__值，12月22日前后达最__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、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
(2)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______(由23°26′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
②回归线至极圈之间：
各纬度正午太阳高度变化幅度_____(均为46°52′)。
③极圈以内地区：
纬度越高，正午太阳高度变化幅度_____(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
H＝90°－两地纬度距离。
注：“两地”指太阳直射点所在纬度和所求点的纬度。
4．正午太阳高度的应用分析
(1)确定地方时
一天中太阳高度达最大时，地方时为___
春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为____时或____时；
任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为____时或____时。
(2)确定房屋的朝向
北回归线以北地区，正午太阳位于_____，房屋多朝南；
南回归线以南地区，正午太阳位于_____，房屋多朝北。
(3)推断正午日影长短
正午太阳高度越大，日影越___；正午太阳高度越小，日影越___。
(4)确定当地的地理纬度
根据正午太阳高度计算公式可计算出当地地理纬度。
(5)推算楼间距
纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。如下图所示我国某地，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＝h·cotH。
(6)计算太阳能热水器安装角度
①热水器的倾角：
太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。
②一年内调整的幅度：等于所在地正午太阳高度的年变化幅度。
四季的更替和五带的划分
1.四季更替
(1)四季的成因：一年中_______________________的时间变化。
(2)四季的划分：
①天文
四季
②北温带许多国家的四季：3、4、5月为_____，依次类推，每三个月为一个季节。
2．五带的划分
(1)五带成因：年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区有规律地______
(2)五带划分
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
1．(2017·重庆文综)二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为(　　)
A．15° B．105°
C．195° D．285°
【答案】　C
【解析】　地球绕太阳运行一周为360°，也就是我们所说的恒星年，全年为24个节气，每个节气地球绕行约15°。春分日地球在黄道上的位置为0°，春分日至寒露日为13个节气，则寒露日地球在黄道上的位置为195°。
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，回答第2题。
2．6月初，太阳在黄道上的位置是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
【答案】　D
【解析】　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1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春分日与夏至日之间，在夏至日(6月22日前后)之前且靠近6月22日处，故应为丁。
变式训练
(2018·长春质检)北京时间2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心成功升空，从此，“嫦娥二号”开启了112个小时的奔月之旅，4天后到达距月球表面100千米高度的极轨轨道，开始了绕月探测飞行。回答1～3题。
1．“嫦娥二号”发射时地球公转的速度(　　)
A．由快变慢 B．由慢变快
C．接近最快 D．接近最慢
2．“嫦娥二号”奔月期间，太阳直射点的纬度位置和移动方向是(　　)
A．在北半球并向北移动
B．在北半球并向南移动
C．在南半球并向北移动
D．在南半球并向南移动
3．“嫦娥二号”发射时，地球处在公转轨道上的位置图示正确的是(　　)
4．下图是“四季更替成因示意图”，关于图中甲、乙的判断，正确的是(　　)
A．甲表示太阳直射点的回归运动
B．乙表示昼夜的交替
C．甲表示昼夜长短的纬度变化
D．丙表示太阳直射点的回归运动
考点二 地球公转的地理意义
(2016·天津文综)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答下题。
1. 中山站极夜持续的时间是(　　)
A．30天左右 B．50天左右
C．70天左右 D．90天左右
【答案】　B
【解析】　根据极夜开始、结束日期关于冬至日对称规律，中山站出现极夜的时间应该为5月27日→6月22日→7月17日，故为50天左右。
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。据此回答第2题。
2．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
【答案】　C
【解析】　由题干可知，科学考察经历了两个月，出发时昼长为11小时，时间是2月21日，到3月21日前后(春分日，全球昼夜平分)，昼长是12小时，即一个月昼长增加了一个小时，由此推断，4月21日的昼长为13小时(符合北半球昼长于夜的特点)。
3．(2014·广东文综)北半球春分日，当某地(30°N，120°E)刚进入白昼这一时刻，东半球(20°W向东至160°E)处于白昼的范围约占全球面积的(　　)
A．1/2 B．1/3 C．1/6 D．1/9
【答案】　D
【解析】　首先计算该日该时白昼的经度范围：地方时6：00所在经线向东到地方时18：00所在经线，即120°E向东到60°W，其中属于东半球的范围是120°E向东到160°E，跨经度40°，占全球的比例：40°/360°＝1/9。
(2015·天津文综)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答问题。
4．发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】　A
【解析】　结合四幅图可知，发生日食时，晨昏线经过极点，太阳直射点位于赤道上。根据正午太阳高度由直射点向南北两侧递减的规律，距赤道越近，正午太阳高度角最大。甲、乙、丙、丁四地中，甲地与赤道的纬度差最小，正午太阳高度角最大。
(2014·新课标全国文综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。据此完成第5题。
5．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
【答案】　D
【解析】　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。
(2017·天津文综)我国A市某中学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。回答第6题。
6．A市位于天津市(39°N,117°E)的(　　)
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
【答案】　C
【解析】　旗杆的影子在一天中最短时，应该是当地地方时12：00时，而此时北京时间为14：08，根据地方时的计算方法可得当地的经度为：120°－(14：08－12：00)×15°/h＝88°E，由题干可知，天津市经度为117°E，则A市位于天津市以西。当地在北京时间10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。因此，A市位于天津市西北。故本题选C。
变式训练
(2018·湖南雅礼中学月考)读“寒带不同纬度出现某种地理现象的天数变化图”，回答下题。
1．若为极昼现象，则T地极昼开始的时间大约在(　　)
A．3月21日 B．4月22日
C．5月23日 D．6月22日
2．北京天安门广场每天早晨升旗的时间与日出同步，下列节日中，升旗最早的是(　　)
A．国庆节 B．儿童节
C．劳动节 D．建军节
(2018·山西芮城中学月考)下图为“某日甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况”。据此完成3～4题。
3．四个地点中，纬度数值相同的地点是(　　)
A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁
4．图中丁地的日落时刻是(　　)
A．6时 B．15时
C．18时 D．21时
(2018·珠海模拟)我国某高中学生在某日中午前后，进行地理课的研究性学习活动。他们利用一根标杆，每隔1小时测量一次杆影的长度，并将测量结果绘制成示意图(如下图)。据此回答5.6题。
5．测量的日期最可能是(　　)
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
6.依据上述日期判断，该高中学校最可能位于(　　)
A．北京市(40°N、116°E)
B．海南省海口市(20°N、110°E)
C．广东省汕头市(23°N、116°E)
D．云南省昆明市(25°N、103°E)
(2018·海口调研)读图，完成下题。
7．当图中X、Y两地正午太阳高度同时增大时(　　)
A．白昼都在变短
B．正午物体日影都在变长
C．正值春分前后
D．太阳直射点向赤道移动
“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度。并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，从而提高光的利用率。回答第8题。
8．6月22日北京时间12：00时，海口市(20°N,110°E)“追日型”太阳能集热板的朝向，以及与北京市同类型太阳能集热板的倾角相比(　　)
A．朝向东南，倾角较大 B．朝向西南，倾角较小
C．朝向西北，倾角较大 D．朝向东北，倾角较小
9．下图为“华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图”。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
1．(2018·南宁初考)专家发现，北回归线每年大约以14.4米的速度由北向南移动。北回归线南移的结果是(　　)
A．黄赤交角数值增加 B．回归年周期变长
C．温带面积扩大 D．全球气温更加升高
(2018·重庆第一次调研)2016年11月30日，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会正式通过决议，将中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。每相邻两个节气相差一般为15天左右。读图回答2～3题。
2．我国古人制定“二十四节气”的依据应该是(　　)
A．日、地、月的位置关系 B．太阳直射点运动
C．我国农业生产活动安排 D．月亮的阴晴圆缺
3．图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是(　　)
A．两节气日一定相差180天
B．两节气日正午太阳高度都相等
C．太阳视运动轨迹出没方位相同
D．两节气日的昼夜长短正好相反
(2018·蚌埠验收)2015年某日，家住北京的李先生在中央电视台大楼东偏南方向的位置，拍摄到太阳“钻进”央视大楼悬挑空间的照片。读图，完成4～5题。
4．李先生拍摄的时间是(　　)
A．冬季的上午 B．冬季的下午
C．夏季的上午 D．夏季的下午
5．若不考虑天气状况，20天后的X日，李先生将会再次拍摄到同样的景观(在相同的条件下)。则X日可能接近(　　)
A．6月12日 B．1月2日
C．7月2日 D．12月12日
读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答6～7题。
6．该地可能位于(　　)
A．20°N B．20°S C．30°N D．30°S
7．该地正午日影最短时，郑州(　　)
A．正午太阳高度最大
B．昼夜均分
C．正值高温多雨的季节
D．正值寒冷干燥的季节
(2018·黄冈调研)下表为2015年两个不同日期我国甲、乙两城市的昼长和正午太阳高度的观测数据。据此完成8～10题。
日期
项目
城市
10月22日
M
昼长
正午太阳高度
昼长
正午太阳高度
甲
11小时13分
47°14′
13小时55分
78°28′
乙
11小时30分
56°16′
13小时20分
87°30′
8.甲城与乙城的纬度差约为(　　)
A．7° B．8°
C．9° D．10°
9．M日期最可能为(　　)
A．1月22日 B．2月22日
C．4月22日 D．5月22日
10．天文辐射是指到达地球大气上界的太阳辐射，主要决定于日地距离、太阳高度角和白昼长度。下列选项中，天文辐射最少的是(　　)
A．10月22日的甲城 B．M日期的甲城
C．10月22日的乙城 D．M日期的乙城
(2018·郑州盛同学校期中)图中EF线是地球公转到近日点附近的晨昏线，箭头为地球自转方向，①点是东半球与西半球的分界线，②点位于东半球，①点与②、③两点的最短距离是3 330 km。据此回答11～12题。
11．图示时刻北京时间是(　　)
A．3：20 B．8：40
C．15：20 D．20：40
12．图中④点的昼长约为(　　)
A．8小时 B．10小时
C．14小时 D．16小时
(2018·山东临沂初考)北京(40°N)某高中学校地理课外实践活动小组的三位同学，在学习“地球运动的地理意义”内容时，对观察到的事象用不同形式做了记录。据此完成13～15题。
13．小明日记中的那天所在的月份可能是(　　)
A．1月 B．3月
C．5月 D．11月
14．小华进行的三次测量中，其中一次测量的当天，正值(　　)
A．春分日 B．秋分日
C．夏至日 D．冬至日
15．小强拍摄照片的时间可能是(　　)
A．6：00 B．10：00
C．14：00 D．18：00
(2018·菏泽初考)某年3月9日，中国北极黄河站(78°55′N，11°56′E)迎来这一年的首次日出。据此完成16～17题。
16．当地日出时间和方位是(　　)
A．0时　正北 B．6时　正东
C．12时　正南 D．18时　正西
17．该日黄河站实际观测的最大太阳高度大约是(　　)
A．1° B．11°
C．12° D．23°
18．(2018·天津实验中学模拟)阿图什天门(39°39′N,75°31′E)位于新疆阿图什市与乌恰县交界处，这个由灰黄色的砾岩形成的天然石拱门呈“∩”字型，宽约100米，高457米，是地球上最高的天然石拱门，干燥的空气在狭窄的山脊间快速流动，侵蚀着岩壁，形成了风的通道，如图为某摄影爱好者拍摄的阿图什天门。
在图示时刻，拍摄者位于太阳的什么方位，以及可能出现的地理现象是(　　)
A．东北　该地与北京昼长相当
B．东南　该地年正午太阳高度最大差值小于47.5°
C．东北　此季节索马里半岛东面海域渔业资源丰富
D．东南　阿图什天门的影子变化角度小于180°
19．读“北半球‘二分二至日’的地球位置示意图”，完成下列要求。
(1)在图上用箭头画出地球自转、公转的方向。
(2)写出节气名称：①________；④________。
(3)当地球公转速度达到一年中最大值时，它刚好位于公转轨道上的(　　)
A．①附近 B．②附近
C．③附近 D．④附近
(4)当地球运行到⑤位置时，北京的昼夜长短状况是________，昼夜长短的变化趋势是________。
(5)当地球位于⑥位置时，太阳直射的位置正处于下图中的________(填字母代码)段。
(6)在a段过程中地球公转速度的变化为________。
动。第(6)题，在a段过程中，太阳直射点逐渐接近远日点，公转速度逐渐变慢。
第五讲 地球公转基本特征及意义
1.掌握地球公转的轨道、方向、周期和速度。
2.理解黄赤交角的产生及其影响。
3.理解正午太阳高度和昼夜长短的季节变化、纬度变化及其成因。(重难点)
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
一、地球公转的基本特征
1.公转旋转中心：太阳
2.公转方向：自西向东。
3.公转周期：(恒星年) 365日6时9分10秒。
（回归年） 365日5时48分46秒
4..公转速度：约每日1度。
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
1月初
较快
B点
远日点
7月初
较慢
二、黄赤交角及影响
(1)黄赤交角
与黄赤交角相关的几组数据的关系
理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关系。如图：
①黄赤交角＝回归线的度数。
②黄赤交角与极圈度数互余。
③黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
(2)影响：引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。
易错易混　地球位于近日点附近时地表气温较高吗？
不完全正确。地球位于近日点时是1月初，此时太阳直射点在南半球，南半球气温较高，北半球气温较低。
(3)黄赤交角变化的影响
黄赤交角变大(小)
黄赤交角等于0°
太阳直射范围
扩大(缩小)
直射赤道
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
无极昼极夜现象
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
无五带划分
正午太阳高度的年变化
年变化幅度增大(减小)
不变
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
始终昼夜平分
季节的变化
变化明显(不明显)
无季节变化
考点二 地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律及计算
读下图，回忆下列问题。
(1)图1太阳直射南回归线(纬线)，此时北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短夜越长，北极圈以北出现极夜；南半球相反；赤道昼夜平分。
(2)图2太阳直射赤道(纬线)，此时是全球昼夜平分。
(3)图3太阳直射北回归线(纬线)，此时北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长夜越短，北极圈以北出现极昼；南半球相反；赤道昼夜平分。
(4)图1—图2—图3，全球昼夜长短的变化规律：北半球白昼逐渐变长，由最短变为最长，黑夜逐渐变短，由最长变为最短；南半球相反。
1．昼夜长短的分布和变化
(1)对称规律：
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。
(2)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。
(3)变幅规律：
赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。
(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。
纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。
(5)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。
2．昼夜长短的计算方法
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间特点进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。
①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2＝日落时间－日出时间
②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2
(3)根据纬度的分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②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，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短判断直射点位置
①全球昼夜等长，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)根据昼夜长度差，判断纬度高低
昼夜长度差越大，纬度越高；赤道地区昼夜长度差等于0。
(3)根据昼夜长短判断日出、日落时间
日出时间＝12－昼长
日落时间＝12＋昼长
正午太阳高度的变化规律及计算
1．正午太阳高度的空间变化规律
(1)基本规律：
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。
南北回归线之间一年有两次太阳直射；
南北回归线上一年有一次太阳直射；
南北回归线之外没有太阳直射
(2)补充规律
①同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。
②对称规律：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．正午太阳高度的季节变化规律
(1)极值
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、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
(2)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′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
②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′)。
③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
H＝90°－两地纬度距离。
注：“两地”指太阳直射点所在纬度和所求点的纬度。
4．正午太阳高度的应用分析
(1)确定地方时
一天中太阳高度达最大时，地方时为12时；
春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时；
任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时。
(2)确定房屋的朝向
北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南；
南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。
(3)推断正午日影长短
正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。
(4)确定当地的地理纬度
根据正午太阳高度计算公式可计算出当地地理纬度。
(5)推算楼间距
纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。如下图所示我国某地，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＝h·cotH。
(6)计算太阳能热水器安装角度
①热水器的倾角：
太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。
②一年内调整的幅度：等于所在地正午太阳高度的年变化幅度。
四季的更替和五带的划分
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的时间变化。
(2)四季的划分：
①天文
四季
②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
(1)五带成因：年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区有规律地减少。
(2)五带划分
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
1．(2017·重庆文综)二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为(　　)
A．15° B．105°
C．195° D．285°
【答案】　C
【解析】　地球绕太阳运行一周为360°，也就是我们所说的恒星年，全年为24个节气，每个节气地球绕行约15°。春分日地球在黄道上的位置为0°，春分日至寒露日为13个节气，则寒露日地球在黄道上的位置为195°。
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，回答第2题。
2．6月初，太阳在黄道上的位置是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
【答案】　D
【解析】　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1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春分日与夏至日之间，在夏至日(6月22日前后)之前且靠近6月22日处，故应为丁。
变式训练
(2018·长春质检)北京时间2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心成功升空，从此，“嫦娥二号”开启了112个小时的奔月之旅，4天后到达距月球表面100千米高度的极轨轨道，开始了绕月探测飞行。回答1～3题。
1．“嫦娥二号”发射时地球公转的速度(　　)
A．由快变慢 B．由慢变快
C．接近最快 D．接近最慢
2．“嫦娥二号”奔月期间，太阳直射点的纬度位置和移动方向是(　　)
A．在北半球并向北移动
B．在北半球并向南移动
C．在南半球并向北移动
D．在南半球并向南移动
3．“嫦娥二号”发射时，地球处在公转轨道上的位置图示正确的是(　　)
【答案】　1.B　2.D　3.A
【解析】 10月1日接近1月初近日点，近日点地球公转的速度最快，所以在这个时段，地球公转速度由慢变快，故选B。十月份太阳直射点在南半球，而且向南移动，故选D。接近近日点，A正确。
4．下图是“四季更替成因示意图”，关于图中甲、乙的判断，正确的是(　　)
A．甲表示太阳直射点的回归运动
B．乙表示昼夜的交替
C．甲表示昼夜长短的纬度变化
D．丙表示太阳直射点的回归运动
【答案】　A
【解析】　由图可知，甲表示太阳直射点的在南北回归线之间往返运动，乙、丙表示昼夜长短和正午太阳高度的时空变化。
考点二 地球公转的地理意义
(2016·天津文综)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答下题。
1. 中山站极夜持续的时间是(　　)
A．30天左右 B．50天左右
C．70天左右 D．90天左右
【答案】　B
【解析】　根据极夜开始、结束日期关于冬至日对称规律，中山站出现极夜的时间应该为5月27日→6月22日→7月17日，故为50天左右。
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。据此回答第2题。
2．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
【答案】　C
【解析】　由题干可知，科学考察经历了两个月，出发时昼长为11小时，时间是2月21日，到3月21日前后(春分日，全球昼夜平分)，昼长是12小时，即一个月昼长增加了一个小时，由此推断，4月21日的昼长为13小时(符合北半球昼长于夜的特点)。
3．(2014·广东文综)北半球春分日，当某地(30°N，120°E)刚进入白昼这一时刻，东半球(20°W向东至160°E)处于白昼的范围约占全球面积的(　　)
A．1/2 B．1/3 C．1/6 D．1/9
【答案】　D
【解析】　首先计算该日该时白昼的经度范围：地方时6：00所在经线向东到地方时18：00所在经线，即120°E向东到60°W，其中属于东半球的范围是120°E向东到160°E，跨经度40°，占全球的比例：40°/360°＝1/9。
(2015·天津文综)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答问题。
4．发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】　A
【解析】　结合四幅图可知，发生日食时，晨昏线经过极点，太阳直射点位于赤道上。根据正午太阳高度由直射点向南北两侧递减的规律，距赤道越近，正午太阳高度角最大。甲、乙、丙、丁四地中，甲地与赤道的纬度差最小，正午太阳高度角最大。
(2014·新课标全国文综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。据此完成第5题。
5．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
【答案】　D
【解析】　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。
(2017·天津文综)我国A市某中学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。回答第6题。
6．A市位于天津市(39°N,117°E)的(　　)
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
【答案】　C
【解析】　旗杆的影子在一天中最短时，应该是当地地方时12：00时，而此时北京时间为14：08，根据地方时的计算方法可得当地的经度为：120°－(14：08－12：00)×15°/h＝88°E，由题干可知，天津市经度为117°E，则A市位于天津市以西。当地在北京时间10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。因此，A市位于天津市西北。故本题选C。
变式训练
(2018·湖南雅礼中学月考)读“寒带不同纬度出现某种地理现象的天数变化图”，回答下题。
1．若为极昼现象，则T地极昼开始的时间大约在(　　)
A．3月21日 B．4月22日
C．5月23日 D．6月22日
【答案】　C
【解析】　T地发生极昼的时间是60天，应为夏至日或冬至日前后各30天，即5月23日或11月22日左右。
2．北京天安门广场每天早晨升旗的时间与日出同步，下列节日中，升旗最早的是(　　)
A．国庆节 B．儿童节
C．劳动节 D．建军节
【答案】　B
【解析】国庆节太阳直射点在南半球，北半球昼短夜长；儿童节太阳直射点接近北回归线，我国白昼接近最长，故选B；
(2018·山西芮城中学月考)下图为“某日甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况”。据此完成3～4题。
3．四个地点中，纬度数值相同的地点是(　　)
A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁
4．图中丁地的日落时刻是(　　)
A．6时 B．15时
C．18时 D．21时
【答案】　3.C　4.B
【解析】　第3题，由图知，甲昼长18小时，丁昼长6小时，可知丁地夜长是18小时与甲昼长相等，所以甲丁的纬度数相同，但在不同的半球。选C正确。第4题，丁昼长6小时，日落时间＝12＋昼长/2＝15，即丁地15：00日落。选B正确。
(2018·珠海模拟)我国某高中学生在某日中午前后，进行地理课的研究性学习活动。他们利用一根标杆，每隔1小时测量一次杆影的长度，并将测量结果绘制成示意图(如下图)。据此回答5.6题。
5．测量的日期最可能是(　　)
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
6.依据上述日期判断，该高中学校最可能位于(　　)
A．北京市(40°N、116°E)
B．海南省海口市(20°N、110°E)
C．广东省汕头市(23°N、116°E)
D．云南省昆明市(25°N、103°E)
【答案】　5.B　6.C
【解析】 正午时太阳高度达到最大，地方时接近正午12时，选B。
(2018·海口调研)读图，完成下题。
7．当图中X、Y两地正午太阳高度同时增大时(　　)
A．白昼都在变短
B．正午物体日影都在变长
C．正值春分前后
D．太阳直射点向赤道移动
【答案】　D
【解析】 由图中经纬网可知X位于南半球，Y位于北半球，当两地正午太阳高度同时增大时，只能是太阳直射点由南回归线向北或北回归线向南移动时，不能在两者之间。此时两地中白昼一个变长，一个变短，正午时影子都变短，应为冬至或夏至日附近，A、B、C错，D对。
“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度。并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，从而提高光的利用率。回答第8题。
8．6月22日北京时间12：00时，海口市(20°N,110°E)“追日型”太阳能集热板的朝向，以及与北京市同类型太阳能集热板的倾角相比(　　)
A．朝向东南，倾角较大 B．朝向西南，倾角较小
C．朝向西北，倾角较大 D．朝向东北，倾角较小
【答案】　D
【解析】 太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差
9．下图为“华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图”。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
【答案】　D
【解析】　冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，太阳能热水器集热板的倾角应与当地的太阳高度互余，约为63°26′，④图最接近该角度。
1．(2018·南宁初考)专家发现，北回归线每年大约以14.4米的速度由北向南移动。北回归线南移的结果是(　　)
A．黄赤交角数值增加 B．回归年周期变长
C．温带面积扩大 D．全球气温更加升高
【答案】　C
【解析】　回归线度数等于黄赤交角度数，依题意，黄赤交角度数不断变小，则热带范围变小、寒带范围变小、温带范围变大。
(2018·重庆第一次调研)2016年11月30日，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会正式通过决议，将中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。每相邻两个节气相差一般为15天左右。读图回答2～3题。
2．我国古人制定“二十四节气”的依据应该是(　　)
A．日、地、月的位置关系 B．太阳直射点运动
C．我国农业生产活动安排 D．月亮的阴晴圆缺
3．图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是(　　)
A．两节气日一定相差180天
B．两节气日正午太阳高度都相等
C．太阳视运动轨迹出没方位相同
D．两节气日的昼夜长短正好相反
【答案】　2.B　3.D
【解析】　第2题，根据材料提示“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系”，可知我国古人制定“二十四节气”的依据是太阳直射点的南北移动。冬至太阳直射南回归线，之后向北移动；夏至太阳直射北回归线，之后向南移动，主要的作用是方便农业生产活动的安排 。第3题，图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是两节气日的昼夜长短正好相反，所以D正确。
(2018·蚌埠验收)2015年某日，家住北京的李先生在中央电视台大楼东偏南方向的位置，拍摄到太阳“钻进”央视大楼悬挑空间的照片。读图，完成4～5题。
4．李先生拍摄的时间是(　　)
A．冬季的上午 B．冬季的下午
C．夏季的上午 D．夏季的下午
5．若不考虑天气状况，20天后的X日，李先生将会再次拍摄到同样的景观(在相同的条件下)。则X日可能接近(　　)
A．6月12日 B．1月2日
C．7月2日 D．12月12日
【答案】　4.D　5.C
【解析】　第4题，结合题干信息知，此时太阳位于西北方向，为日落时分，为夏季的下午。第5题，结合题干信息知，X日时太阳直射点应向南移动，该日可能接近7月2日。
读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答6～7题。
6．该地可能位于(　　)
A．20°N B．20°S C．30°N D．30°S
7．该地正午日影最短时，郑州(　　)
A．正午太阳高度最大
B．昼夜均分
C．正值高温多雨的季节
D．正值寒冷干燥的季节
【答案】　6.B　7.D
【解析】　第6题，正午日影与太阳的位置背向分布，结合图示和太阳直射点移动规律知，太阳直射点大部分时间在该地以北，短时间在其以南，20°S符合图示要求。第7题，该地日影最短时，太阳直射20°S，为北半球冬季，正值寒冷干燥的季节。
(2018·黄冈调研)下表为2015年两个不同日期我国甲、乙两城市的昼长和正午太阳高度的观测数据。据此完成8～10题。
日期
项目
城市
10月22日
M
昼长
正午太阳高度
昼长
正午太阳高度
甲
11小时13分
47°14′
13小时55分
78°28′
乙
11小时30分
56°16′
13小时20分
87°30′
8.甲城与乙城的纬度差约为(　　)
A．7° B．8°
C．9° D．10°
9．M日期最可能为(　　)
A．1月22日 B．2月22日
C．4月22日 D．5月22日
10．天文辐射是指到达地球大气上界的太阳辐射，主要决定于日地距离、太阳高度角和白昼长度。下列选项中，天文辐射最少的是(　　)
A．10月22日的甲城 B．M日期的甲城
C．10月22日的乙城 D．M日期的乙城
【答案】　8.C　9.D　10.A
【解析】　第8题，两地位于太阳直射点同一侧，正午太阳高度之差等于两地纬度之差。10月22日，正午太阳高度甲城为47°14′，乙城为56°16′，可知两地的正午太阳高度相差约为9°，故甲城与乙城的纬度差约为9°。第9题，10月22日甲地昼短夜长，此时秋分过后一个月，昼长比12小时短47分；M日期昼长夜短，说明太阳直射点位于北半球，4月22日距离春分日刚过一个月，白昼约12小时47分左右，所以该日最可能为5月22日。第10题，据上题分析可知，甲、乙两地位于北半球，说明当北半球冬半年的时候天文辐射较少；甲城10月22日的白昼时间更短，正午太阳高度角更小，获得的天文辐射更少。
(2018·郑州盛同学校期中)图中EF线是地球公转到近日点附近的晨昏线，箭头为地球自转方向，①点是东半球与西半球的分界线，②点位于东半球，①点与②、③两点的最短距离是3 330 km。据此回答11～12题。
11．图示时刻北京时间是(　　)
A．3：20 B．8：40
C．15：20 D．20：40
12．图中④点的昼长约为(　　)
A．8小时 B．10小时
C．14小时 D．16小时
【答案】　11.A　12.D
【解析】　第11题，①是东半球与西半球的分界线，②点位于东半球，则①点经度为160°E。自转方向为顺时针，为南半球。地球1月初位于近日点，南半球昼长夜短。根据EF线是地球公转到近日点附近的晨昏线可知EF线为晨线。所以①点地方时为6点(晨线与赤道的交点)。北京时间120°E比160°E晚2小时40分，因此北京时间为3点20分，A正确。第12题，①与②、③两点的最短距离是3 330 km，三点均位于赤道上(赤道上经度差1°，纬线长差111 km)，可知①点与②、③点经度相差30°，地方时相差2小时。②与④位于同一经线，在①点西侧，因此④点地方时较①晚2小时。结合上题知④点地方时为4：00，④位于晨线上，所以④点的昼长约为16小时，D正确。
(2018·山东临沂初考)北京(40°N)某高中学校地理课外实践活动小组的三位同学，在学习“地球运动的地理意义”内容时，对观察到的事象用不同形式做了记录。据此完成13～15题。
13．小明日记中的那天所在的月份可能是(　　)
A．1月 B．3月
C．5月 D．11月
14．小华进行的三次测量中，其中一次测量的当天，正值(　　)
A．春分日 B．秋分日
C．夏至日 D．冬至日
15．小强拍摄照片的时间可能是(　　)
A．6：00 B．10：00
C．14：00 D．18：00
【答案】　13.C　14.B　15.B
【解析】　第13题，北京(40°N)某高中学校，小明日记中的那天当地时间18时太阳在西面山顶消失，说明此时并未真正日落，昼长夜短，为北半球夏半年，太阳直射点在北半球。C正确。第14题，小华进行的三次测量中，正午太阳高度逐渐减小，说明太阳直射点与北京逐渐远离，向南移动，其中当正午太阳高度为50°时，太阳直射赤道，三次测量中直射点一直向南移动，说明其中一次测量的当天正值秋分日。B正确。第15题，小强向东拍摄照片，照片中树影朝向西北，说明太阳位于东南天空，应该为当地上午时间，B正确。
(2018·菏泽初考)某年3月9日，中国北极黄河站(78°55′N，11°56′E)迎来这一年的首次日出。据此完成16～17题。
16．当地日出时间和方位是(　　)
A．0时　正北 B．6时　正东
C．12时　正南 D．18时　正西
17．该日黄河站实际观测的最大太阳高度大约是(　　)
A．1° B．11°
C．12° D．23°
【答案】　16.C　17.A
【解析】　第16题，极夜后的首次日出，说明该地一天中太阳最高时，太阳恰好位于地平线上，此时为正午12时。北半球正午时刻太阳应正好位于观测地正南方。C正确。第17题，极夜后的首次日出，说明该地一天中太阳最高时，太阳恰好位于地平线上，因此最大太阳高度接近0°，故A正确。
18．(2018·天津实验中学模拟)阿图什天门(39°39′N,75°31′E)位于新疆阿图什市与乌恰县交界处，这个由灰黄色的砾岩形成的天然石拱门呈“∩”字型，宽约100米，高457米，是地球上最高的天然石拱门，干燥的空气在狭窄的山脊间快速流动，侵蚀着岩壁，形成了风的通道，如图为某摄影爱好者拍摄的阿图什天门。
在图示时刻，拍摄者位于太阳的什么方位，以及可能出现的地理现象是(　　)
A．东北　该地与北京昼长相当
B．东南　该地年正午太阳高度最大差值小于47.5°
C．东北　此季节索马里半岛东面海域渔业资源丰富
D．东南　阿图什天门的影子变化角度小于180°
【答案】　B
【解析】　据北京时间21：20，可计算出当地的地方时约为18：20，说明太阳的位置位于西北方，故拍摄者的位置应该为东南方向，A、C项错误；该地位于极圈与回归线之间，年正午太阳高度最大差值为47°，故B项正确；夏季，昼长夜短，日出东北方向，日落西北方向，故影子变化角度会大于180°，D项错误。
19．读“北半球‘二分二至日’的地球位置示意图”，完成下列要求。
(1)在图上用箭头画出地球自转、公转的方向。
(2)写出节气名称：①________；④________。
(3)当地球公转速度达到一年中最大值时，它刚好位于公转轨道上的(　　)
A．①附近 B．②附近
C．③附近 D．④附近
(4)当地球运行到⑤位置时，北京的昼夜长短状况是________，昼夜长短的变化趋势是________。
(5)当地球位于⑥位置时，太阳直射的位置正处于下图中的________(填字母代码)段。
(6)在a段过程中地球公转速度的变化为________。
【答案】　
(1)画图略(在地轴的北端画逆时针为自转方向，在公转轨道上画逆时针为公转方向) 。　
(2)夏至　春分　
(3)C　
(4)昼短夜长　昼变长，夜变短　
(5)a　(6)逐渐变慢
【解析】　
第(1)题，地球自转和公转方向一致，均为自西向东。第(2)题，根据地轴与太阳位置关系可以判断①为夏至，然后结合公转方向即可判断②为秋分，③为冬至，④为春分。第(3)题，地球在近日点附近公转速度最快。第(4)题，地球公转到⑤位置时，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，且昼渐长夜渐短。第(5)题，地球公转到⑥位置时，太阳直射北半球且向北移动。第(6)题，在a段过程中，太阳直射点逐渐接近远日点，公转速度逐渐变慢。
第五讲 地球公转基本特征及意义
1.掌握地球公转的轨道、方向、周期和速度。
2.理解黄赤交角的产生及其影响。
3.理解正午太阳高度和昼夜长短的季节变化、纬度变化及其成因。(重难点)
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
一、地球公转的基本特征
1.公转旋转中心：太阳
2.公转方向：自西向东。
3.公转周期：(恒星年) 365日6时9分10秒。
（回归年） 365日5时48分46秒
4..公转速度：约每日1度。
公转位置
时间
公转速度
A点
近日点
1月初
较快
B点
远日点
7月初
较慢
二、黄赤交角及影响
(1)黄赤交角
与黄赤交角相关的几组数据的关系
理解黄赤交角变化带来的影响，关键是弄清几组数据间的关系。如图：
①黄赤交角＝回归线的度数。
②黄赤交角与极圈度数互余。
③黄赤交角＝晨昏线与地轴的最大夹角。
(2)影响：引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。
易错易混　地球位于近日点附近时地表气温较高吗？
不完全正确。地球位于近日点时是1月初，此时太阳直射点在南半球，南半球气温较高，北半球气温较低。
(3)黄赤交角变化的影响
黄赤交角变大(小)
黄赤交角等于0°
太阳直射范围
扩大(缩小)
直射赤道
极昼和极夜现象范围
扩大(缩小)
无极昼极夜现象
五带的范围
热带和寒带的范围扩大(缩小)，温带的范围缩小(扩大)
无五带划分
正午太阳高度的年变化
年变化幅度增大(减小)
不变
昼夜长短的年变化
年变化幅度增大(减小)(赤道与寒带除外)
始终昼夜平分
季节的变化
变化明显(不明显)
无季节变化
考点二 地球公转的地理意义
昼夜长短的变化规律及计算
读下图，回忆下列问题。
(1)图1太阳直射南回归线(纬线)，此时北半球昼短夜长，纬度越高，昼越短夜越长，北极圈以北出现极夜；南半球相反；赤道昼夜平分。
(2)图2太阳直射赤道(纬线)，此时是全球昼夜平分。
(3)图3太阳直射北回归线(纬线)，此时北半球昼长夜短，纬度越高，昼越长夜越短，北极圈以北出现极昼；南半球相反；赤道昼夜平分。
(4)图1—图2—图3，全球昼夜长短的变化规律：北半球白昼逐渐变长，由最短变为最长，黑夜逐渐变短，由最长变为最短；南半球相反。
1．昼夜长短的分布和变化
(1)对称规律：
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。
(2)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。
(3)变幅规律：
赤道处全年昼夜平分；纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大。
(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。
纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。
(5)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。
2．昼夜长短的计算方法
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间特点进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份。
①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2＝日落时间－日出时间
②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2
(3)根据纬度的分布特点进行计算
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②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，30°N的昼长等于30°S的夜长，如右图。
3．昼夜长短的应用
(1)根据昼夜长短判断直射点位置
①全球昼夜等长，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)根据昼夜长度差，判断纬度高低
昼夜长度差越大，纬度越高；赤道地区昼夜长度差等于0。
(3)根据昼夜长短判断日出、日落时间
日出时间＝12－昼长
日落时间＝12＋昼长
正午太阳高度的变化规律及计算
1．正午太阳高度的空间变化规律
(1)基本规律：
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。
南北回归线之间一年有两次太阳直射；
南北回归线上一年有一次太阳直射；
南北回归线之外没有太阳直射
(2)补充规律
①同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。
②对称规律：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．正午太阳高度的季节变化规律
(1)极值
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、秋分)、两次最小值(夏至、冬至)
(2)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′增大到46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
②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′)。
③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
H＝90°－两地纬度距离。
注：“两地”指太阳直射点所在纬度和所求点的纬度。
4．正午太阳高度的应用分析
(1)确定地方时
一天中太阳高度达最大时，地方时为12时；
春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时；
任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时。
(2)确定房屋的朝向
北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋多朝南；
南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋多朝北。
(3)推断正午日影长短
正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。
(4)确定当地的地理纬度
根据正午太阳高度计算公式可计算出当地地理纬度。
(5)推算楼间距
纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。如下图所示我国某地，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＝h·cotH。
(6)计算太阳能热水器安装角度
①热水器的倾角：
太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。
②一年内调整的幅度：等于所在地正午太阳高度的年变化幅度。
四季的更替和五带的划分
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的时间变化。
(2)四季的划分：
①天文
四季
②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
(1)五带成因：年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区有规律地减少。
(2)五带划分
考点一 地球公转的基本特征及黄赤交角
1．(2017·重庆文综)二十四节气是我国独有的农业物候历，是我国优秀传统文化之一。寒露节气在每年公历10月8日左右。地球绕太阳运行一周为360°，以春分日地球在黄道上的位置为0°，则寒露日地球在黄道上的位置为(　　)
A．15° B．105°
C．195° D．285°
【答案】　C
【解析】　地球绕太阳运行一周为360°，也就是我们所说的恒星年，全年为24个节气，每个节气地球绕行约15°。春分日地球在黄道上的位置为0°，春分日至寒露日为13个节气，则寒露日地球在黄道上的位置为195°。
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，回答第2题。
2．6月初，太阳在黄道上的位置是(　　)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
【答案】　D
【解析】　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1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春分日与夏至日之间，在夏至日(6月22日前后)之前且靠近6月22日处，故应为丁。
变式训练
(2018·长春质检)北京时间2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心成功升空，从此，“嫦娥二号”开启了112个小时的奔月之旅，4天后到达距月球表面100千米高度的极轨轨道，开始了绕月探测飞行。回答1～3题。
1．“嫦娥二号”发射时地球公转的速度(　　)
A．由快变慢 B．由慢变快
C．接近最快 D．接近最慢
2．“嫦娥二号”奔月期间，太阳直射点的纬度位置和移动方向是(　　)
A．在北半球并向北移动
B．在北半球并向南移动
C．在南半球并向北移动
D．在南半球并向南移动
3．“嫦娥二号”发射时，地球处在公转轨道上的位置图示正确的是(　　)
【答案】　1.B　2.D　3.A
【解析】 10月1日接近1月初近日点，近日点地球公转的速度最快，所以在这个时段，地球公转速度由慢变快，故选B。十月份太阳直射点在南半球，而且向南移动，故选D。接近近日点，A正确。
4．下图是“四季更替成因示意图”，关于图中甲、乙的判断，正确的是(　　)
A．甲表示太阳直射点的回归运动
B．乙表示昼夜的交替
C．甲表示昼夜长短的纬度变化
D．丙表示太阳直射点的回归运动
【答案】　A
【解析】　由图可知，甲表示太阳直射点的在南北回归线之间往返运动，乙、丙表示昼夜长短和正午太阳高度的时空变化。
考点二 地球公转的地理意义
(2016·天津文综)2011年7月17日，我国南极中山站(69°22′S,76°22′E)越冬科考队的队员们迎来了极夜后的第一次日出。据材料回答下题。
1. 中山站极夜持续的时间是(　　)
A．30天左右 B．50天左右
C．70天左右 D．90天左右
【答案】　B
【解析】　根据极夜开始、结束日期关于冬至日对称规律，中山站出现极夜的时间应该为5月27日→6月22日→7月17日，故为50天左右。
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。据此回答第2题。
2．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
【答案】　C
【解析】　由题干可知，科学考察经历了两个月，出发时昼长为11小时，时间是2月21日，到3月21日前后(春分日，全球昼夜平分)，昼长是12小时，即一个月昼长增加了一个小时，由此推断，4月21日的昼长为13小时(符合北半球昼长于夜的特点)。
3．(2014·广东文综)北半球春分日，当某地(30°N，120°E)刚进入白昼这一时刻，东半球(20°W向东至160°E)处于白昼的范围约占全球面积的(　　)
A．1/2 B．1/3 C．1/6 D．1/9
【答案】　D
【解析】　首先计算该日该时白昼的经度范围：地方时6：00所在经线向东到地方时18：00所在经线，即120°E向东到60°W，其中属于东半球的范围是120°E向东到160°E，跨经度40°，占全球的比例：40°/360°＝1/9。
(2015·天津文综)2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答问题。
4．发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】　A
【解析】　结合四幅图可知，发生日食时，晨昏线经过极点，太阳直射点位于赤道上。根据正午太阳高度由直射点向南北两侧递减的规律，距赤道越近，正午太阳高度角最大。甲、乙、丙、丁四地中，甲地与赤道的纬度差最小，正午太阳高度角最大。
(2014·新课标全国文综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。据此完成第5题。
5．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
【答案】　D
【解析】　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。
(2017·天津文综)我国A市某中学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。回答第6题。
6．A市位于天津市(39°N,117°E)的(　　)
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
【答案】　C
【解析】　旗杆的影子在一天中最短时，应该是当地地方时12：00时，而此时北京时间为14：08，根据地方时的计算方法可得当地的经度为：120°－(14：08－12：00)×15°/h＝88°E，由题干可知，天津市经度为117°E，则A市位于天津市以西。当地在北京时间10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。因此，A市位于天津市西北。故本题选C。
变式训练
(2018·湖南雅礼中学月考)读“寒带不同纬度出现某种地理现象的天数变化图”，回答下题。
1．若为极昼现象，则T地极昼开始的时间大约在(　　)
A．3月21日 B．4月22日
C．5月23日 D．6月22日
【答案】　C
【解析】　T地发生极昼的时间是60天，应为夏至日或冬至日前后各30天，即5月23日或11月22日左右。
2．北京天安门广场每天早晨升旗的时间与日出同步，下列节日中，升旗最早的是(　　)
A．国庆节 B．儿童节
C．劳动节 D．建军节
【答案】　B
【解析】国庆节太阳直射点在南半球，北半球昼短夜长；儿童节太阳直射点接近北回归线，我国白昼接近最长，故选B；
(2018·山西芮城中学月考)下图为“某日甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况”。据此完成3～4题。
3．四个地点中，纬度数值相同的地点是(　　)
A．甲、乙 B．丙、丁 C．甲、丁 D．乙、丁
4．图中丁地的日落时刻是(　　)
A．6时 B．15时
C．18时 D．21时
【答案】　3.C　4.B
【解析】　第3题，由图知，甲昼长18小时，丁昼长6小时，可知丁地夜长是18小时与甲昼长相等，所以甲丁的纬度数相同，但在不同的半球。选C正确。第4题，丁昼长6小时，日落时间＝12＋昼长/2＝15，即丁地15：00日落。选B正确。
(2018·珠海模拟)我国某高中学生在某日中午前后，进行地理课的研究性学习活动。他们利用一根标杆，每隔1小时测量一次杆影的长度，并将测量结果绘制成示意图(如下图)。据此回答5.6题。
5．测量的日期最可能是(　　)
A．3月21日 B．6月22日
C．9月23日 D．12月22日
6.依据上述日期判断，该高中学校最可能位于(　　)
A．北京市(40°N、116°E)
B．海南省海口市(20°N、110°E)
C．广东省汕头市(23°N、116°E)
D．云南省昆明市(25°N、103°E)
【答案】　5.B　6.C
【解析】 正午时太阳高度达到最大，地方时接近正午12时，选B。
(2018·海口调研)读图，完成下题。
7．当图中X、Y两地正午太阳高度同时增大时(　　)
A．白昼都在变短
B．正午物体日影都在变长
C．正值春分前后
D．太阳直射点向赤道移动
【答案】　D
【解析】 由图中经纬网可知X位于南半球，Y位于北半球，当两地正午太阳高度同时增大时，只能是太阳直射点由南回归线向北或北回归线向南移动时，不能在两者之间。此时两地中白昼一个变长，一个变短，正午时影子都变短，应为冬至或夏至日附近，A、B、C错，D对。
“追日型”太阳能发电设备可随不同时段的太阳光线，沿东西方向变换集热板的旋转角度。并随时调整集热板与地面的倾角，使集热板始终正对太阳，从而提高光的利用率。回答第8题。
8．6月22日北京时间12：00时，海口市(20°N,110°E)“追日型”太阳能集热板的朝向，以及与北京市同类型太阳能集热板的倾角相比(　　)
A．朝向东南，倾角较大 B．朝向西南，倾角较小
C．朝向西北，倾角较大 D．朝向东北，倾角较小
【答案】　D
【解析】 太阳能热水器与地面的倾角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差
9．下图为“华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图”。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
【答案】　D
【解析】　冬至日该地(40°N)的正午太阳高度为90°－(40°＋23°26′)＝26°34′，太阳能热水器集热板的倾角应与当地的太阳高度互余，约为63°26′，④图最接近该角度。
1．(2018·南宁初考)专家发现，北回归线每年大约以14.4米的速度由北向南移动。北回归线南移的结果是(　　)
A．黄赤交角数值增加 B．回归年周期变长
C．温带面积扩大 D．全球气温更加升高
【答案】　C
【解析】　回归线度数等于黄赤交角度数，依题意，黄赤交角度数不断变小，则热带范围变小、寒带范围变小、温带范围变大。
(2018·重庆第一次调研)2016年11月30日，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会正式通过决议，将中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。每相邻两个节气相差一般为15天左右。读图回答2～3题。
2．我国古人制定“二十四节气”的依据应该是(　　)
A．日、地、月的位置关系 B．太阳直射点运动
C．我国农业生产活动安排 D．月亮的阴晴圆缺
3．图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是(　　)
A．两节气日一定相差180天
B．两节气日正午太阳高度都相等
C．太阳视运动轨迹出没方位相同
D．两节气日的昼夜长短正好相反
【答案】　2.B　3.D
【解析】　第2题，根据材料提示“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系”，可知我国古人制定“二十四节气”的依据是太阳直射点的南北移动。冬至太阳直射南回归线，之后向北移动；夏至太阳直射北回归线，之后向南移动，主要的作用是方便农业生产活动的安排 。第3题，图中所示的二十四节气中，每条直径上相对的两个节气日最可能出现的是两节气日的昼夜长短正好相反，所以D正确。
(2018·蚌埠验收)2015年某日，家住北京的李先生在中央电视台大楼东偏南方向的位置，拍摄到太阳“钻进”央视大楼悬挑空间的照片。读图，完成4～5题。
4．李先生拍摄的时间是(　　)
A．冬季的上午 B．冬季的下午
C．夏季的上午 D．夏季的下午
5．若不考虑天气状况，20天后的X日，李先生将会再次拍摄到同样的景观(在相同的条件下)。则X日可能接近(　　)
A．6月12日 B．1月2日
C．7月2日 D．12月12日
【答案】　4.D　5.C
【解析】　第4题，结合题干信息知，此时太阳位于西北方向，为日落时分，为夏季的下午。第5题，结合题干信息知，X日时太阳直射点应向南移动，该日可能接近7月2日。
读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答6～7题。
6．该地可能位于(　　)
A．20°N B．20°S C．30°N D．30°S
7．该地正午日影最短时，郑州(　　)
A．正午太阳高度最大
B．昼夜均分
C．正值高温多雨的季节
D．正值寒冷干燥的季节
【答案】　6.B　7.D
【解析】　第6题，正午日影与太阳的位置背向分布，结合图示和太阳直射点移动规律知，太阳直射点大部分时间在该地以北，短时间在其以南，20°S符合图示要求。第7题，该地日影最短时，太阳直射20°S，为北半球冬季，正值寒冷干燥的季节。
(2018·黄冈调研)下表为2015年两个不同日期我国甲、乙两城市的昼长和正午太阳高度的观测数据。据此完成8～10题。
日期
项目
城市
10月22日
M
昼长
正午太阳高度
昼长
正午太阳高度
甲
11小时13分
47°14′
13小时55分
78°28′
乙
11小时30分
56°16′
13小时20分
87°30′
8.甲城与乙城的纬度差约为(　　)
A．7° B．8°
C．9° D．10°
9．M日期最可能为(　　)
A．1月22日 B．2月22日
C．4月22日 D．5月22日
10．天文辐射是指到达地球大气上界的太阳辐射，主要决定于日地距离、太阳高度角和白昼长度。下列选项中，天文辐射最少的是(　　)
A．10月22日的甲城 B．M日期的甲城
C．10月22日的乙城 D．M日期的乙城
【答案】　8.C　9.D　10.A
【解析】　第8题，两地位于太阳直射点同一侧，正午太阳高度之差等于两地纬度之差。10月22日，正午太阳高度甲城为47°14′，乙城为56°16′，可知两地的正午太阳高度相差约为9°，故甲城与乙城的纬度差约为9°。第9题，10月22日甲地昼短夜长，此时秋分过后一个月，昼长比12小时短47分；M日期昼长夜短，说明太阳直射点位于北半球，4月22日距离春分日刚过一个月，白昼约12小时47分左右，所以该日最可能为5月22日。第10题，据上题分析可知，甲、乙两地位于北半球，说明当北半球冬半年的时候天文辐射较少；甲城10月22日的白昼时间更短，正午太阳高度角更小，获得的天文辐射更少。
(2018·郑州盛同学校期中)图中EF线是地球公转到近日点附近的晨昏线，箭头为地球自转方向，①点是东半球与西半球的分界线，②点位于东半球，①点与②、③两点的最短距离是3 330 km。据此回答11～12题。
11．图示时刻北京时间是(　　)
A．3：20 B．8：40
C．15：20 D．20：40
12．图中④点的昼长约为(　　)
A．8小时 B．10小时
C．14小时 D．16小时
【答案】　11.A　12.D
【解析】　第11题，①是东半球与西半球的分界线，②点位于东半球，则①点经度为160°E。自转方向为顺时针，为南半球。地球1月初位于近日点，南半球昼长夜短。根据EF线是地球公转到近日点附近的晨昏线可知EF线为晨线。所以①点地方时为6点(晨线与赤道的交点)。北京时间120°E比160°E晚2小时40分，因此北京时间为3点20分，A正确。第12题，①与②、③两点的最短距离是3 330 km，三点均位于赤道上(赤道上经度差1°，纬线长差111 km)，可知①点与②、③点经度相差30°，地方时相差2小时。②与④位于同一经线，在①点西侧，因此④点地方时较①晚2小时。结合上题知④点地方时为4：00，④位于晨线上，所以④点的昼长约为16小时，D正确。
(2018·山东临沂初考)北京(40°N)某高中学校地理课外实践活动小组的三位同学，在学习“地球运动的地理意义”内容时，对观察到的事象用不同形式做了记录。据此完成13～15题。
13．小明日记中的那天所在的月份可能是(　　)
A．1月 B．3月
C．5月 D．11月
14．小华进行的三次测量中，其中一次测量的当天，正值(　　)
A．春分日 B．秋分日
C．夏至日 D．冬至日
15．小强拍摄照片的时间可能是(　　)
A．6：00 B．10：00
C．14：00 D．18：00
【答案】　13.C　14.B　15.B
【解析】　第13题，北京(40°N)某高中学校，小明日记中的那天当地时间18时太阳在西面山顶消失，说明此时并未真正日落，昼长夜短，为北半球夏半年，太阳直射点在北半球。C正确。第14题，小华进行的三次测量中，正午太阳高度逐渐减小，说明太阳直射点与北京逐渐远离，向南移动，其中当正午太阳高度为50°时，太阳直射赤道，三次测量中直射点一直向南移动，说明其中一次测量的当天正值秋分日。B正确。第15题，小强向东拍摄照片，照片中树影朝向西北，说明太阳位于东南天空，应该为当地上午时间，B正确。
(2018·菏泽初考)某年3月9日，中国北极黄河站(78°55′N，11°56′E)迎来这一年的首次日出。据此完成16～17题。
16．当地日出时间和方位是(　　)
A．0时　正北 B．6时　正东
C．12时　正南 D．18时　正西
17．该日黄河站实际观测的最大太阳高度大约是(　　)
A．1° B．11°
C．12° D．23°
【答案】　16.C　17.A
【解析】　第16题，极夜后的首次日出，说明该地一天中太阳最高时，太阳恰好位于地平线上，此时为正午12时。北半球正午时刻太阳应正好位于观测地正南方。C正确。第17题，极夜后的首次日出，说明该地一天中太阳最高时，太阳恰好位于地平线上，因此最大太阳高度接近0°，故A正确。
18．(2018·天津实验中学模拟)阿图什天门(39°39′N,75°31′E)位于新疆阿图什市与乌恰县交界处，这个由灰黄色的砾岩形成的天然石拱门呈“∩”字型，宽约100米，高457米，是地球上最高的天然石拱门，干燥的空气在狭窄的山脊间快速流动，侵蚀着岩壁，形成了风的通道，如图为某摄影爱好者拍摄的阿图什天门。
在图示时刻，拍摄者位于太阳的什么方位，以及可能出现的地理现象是(　　)
A．东北　该地与北京昼长相当
B．东南　该地年正午太阳高度最大差值小于47.5°
C．东北　此季节索马里半岛东面海域渔业资源丰富
D．东南　阿图什天门的影子变化角度小于180°
【答案】　B
【解析】　据北京时间21：20，可计算出当地的地方时约为18：20，说明太阳的位置位于西北方，故拍摄者的位置应该为东南方向，A、C项错误；该地位于极圈与回归线之间，年正午太阳高度最大差值为47°，故B项正确；夏季，昼长夜短，日出东北方向，日落西北方向，故影子变化角度会大于180°，D项错误。
19．读“北半球‘二分二至日’的地球位置示意图”，完成下列要求。
(1)在图上用箭头画出地球自转、公转的方向。
(2)写出节气名称：①________；④________。
(3)当地球公转速度达到一年中最大值时，它刚好位于公转轨道上的(　　)
A．①附近 B．②附近
C．③附近 D．④附近
(4)当地球运行到⑤位置时，北京的昼夜长短状况是________，昼夜长短的变化趋势是________。
(5)当地球位于⑥位置时，太阳直射的位置正处于下图中的________(填字母代码)段。
(6)在a段过程中地球公转速度的变化为________。
【答案】　
(1)画图略(在地轴的北端画逆时针为自转方向，在公转轨道上画逆时针为公转方向) 。　
(2)夏至　春分　
(3)C　
(4)昼短夜长　昼变长，夜变短　
(5)a　(6)逐渐变慢
【解析】　
第(1)题，地球自转和公转方向一致，均为自西向东。第(2)题，根据地轴与太阳位置关系可以判断①为夏至，然后结合公转方向即可判断②为秋分，③为冬至，④为春分。第(3)题，地球在近日点附近公转速度最快。第(4)题，地球公转到⑤位置时，太阳直射南半球，北半球昼短夜长，且昼渐长夜渐短。第(5)题，地球公转到⑥位置时，太阳直射北半球且向北移动。第(6)题，在a段过程中，太阳直射点逐渐接近远日点，公转速度逐渐变慢。

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