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第一章 行星地球
第8课 地球的运动之地球公转与季节
[考纲要求]
地球公转的地理意义：正午太阳高度的变化；昼夜长短的变化；四季的形成；五带的形成。
要点·疑点·考点
一、地球公转的地理意义
（一）引起正午太阳高度的变化
①太阳光线对于 的交角，叫做太阳高度角，简称 （用H表示）。同一时刻正午太阳高度由 向 递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为 ，在晨昏线上，太阳高度是 。
例1：极昼的南北极为何冰雪不融呢？
②正午太阳高度变化的原因：由于 的存在，
太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。
③正午太阳高度的变化规律： 太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。
Ⅰ?随纬度分布：由直射点向南北两方降低；这说明任给一个正午太阳高度(不等于90°)，在地球上能找到 条纬线的正午太阳高度与之相等。
Ⅱ?随季节变化：夏至日—— 达一年中最大值， 达一年中最小值。冬至日—— 达一年中最大值， 达一年中最小值。
④ 计算公式：H＝
例2：下图显示南半球某地二至日正午太阳高度，太阳出现在正午的时刻是北京时间13时整。据此回答：该地的地理位置是（ ）
A．5°S，105°E B．5°S，135°E
C．71°34′S，135°E D．10°S，105°E
例3：某校地理学习小组外出考察，在某地正午太阳高度最大时，用量角器测当地地理纬度，如下图所示，此时学生手表指针为18时20分（北京时间），则该地地理坐标为（ ）
A．36°34′S，21°E B．53°26′N，25°E
C．53°26′S，21°E D．36°34′S，25°E
⑤ 与实际运用的结合
Ⅰ 楼高与楼距：规律总结：H=Ltanα
（H为楼高，L为楼距，α为当地一年中最小正午太阳高度）
例4：房地产开发商在某城市（北纬30°）建造了两幢商品住宅楼，某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。请问：
（1）该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（ ）
A．1个月 B．3个月
C．6个月 D．9个月
（2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为………（ ）
A．20米 B．30米 C．40米 D．50米
（tan35°≈0.7 tan45°≈1 tan60°≈1.732）
Ⅱ 太阳能热水器的倾角与正午太阳高度
规律总结：太阳能热水器的倾角与正午太阳高度互为余角
例5：读“北极地区图”，AO弧为昏线，则：
（1）此刻太阳直射点的地理坐标是_____________。
（2）此刻北京时间是______月________日________时。
（3）若武汉地区（30°N）在该季节安装太阳能热水器，上述四图中较合理的是_______。
例6：在30°N附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午太阳光线与集热板保持垂直，集热板与地面夹角的调整幅度约为
A 23.5° B 30° C 47° D 60°
Ⅲ 影长、影子朝向与立杆测影求正午太阳高度或当地纬度
例7：某学校（110°E）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如图2，垂直竖立一根2米长的竿OP，正午时测得竿影长OP’，通过tgα＝OP/OP’，算出正午太阳高度α。据此回答1—2题。
1．右下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。图中反映3月21日竿影长度的点是
A ① B ② C ③ D ④
2．该学校大约位于
A、21.5°N B、21.5°S
C、45°N D 、45°S
（二）昼夜长短随纬度和季节变化
①地球昼半球和夜半球的分界线叫 线（圈）。晨昏线把所经过的纬线分割成 弧和 弧。由于黄赤交角的存在，除 日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（赤道除外）。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表：
3月21日—9月23日 9月23日—3月21日
太阳直射北半球 太阳直射南半球
北半球夏半年 南半球冬半年 北半球冬半年 南半球夏半年
各纬度昼弧＞夜弧，昼长夜短。纬度越高，昼越长，夜越短，6月22日夏至日，昼最长，夜最短。在北极圈及其以北地区，出现极昼。 与北半球夏半年相反，冬半年相同。 各纬度夜弧＞昼弧，昼短夜长。纬度越高，昼越短，夜越长，12月22日冬至日，昼最短，夜最长。在北极圈及其以北地区，出现极夜。 与北半球冬半年相反，夏半年相同。
春分日、秋分日，全球各地昼夜等长，各12小时。赤道上：全年昼夜等长。（两天一地昼夜等长）
②昼夜长短的静态定性判断
规律总结：根据直射点所处的南北半球的位置判断，直射点所在的半球，该半球各地昼长夜短，纬度越高昼越长，另一半球反之。纬度越高，一年中昼夜长短变化的幅度最大。
例8：劳动节我们高淳昼夜长短情况如何？
③昼夜长短的动态变化判断
规律总结：根据直射点移动的方向判断，如下图所示：直射点向北移动，北半球各地区（除极昼地区）昼渐长夜渐短，南半球反之；直射点向南移动，南半球各地区（除极昼地区）昼渐长夜渐短，北半球反之；
例9：教师节我们高淳地区昼夜长短情况和昼夜长短的变化情况如何？
④昼夜长短的定量计算
Ⅰ 在光照图中根据昼弧和夜弧的比例关系进行计算
例10：根据右图解答下列问题：
若A地此刻正值日出，且A地该日昼长为20小时，
请在图中注出A点：
Ⅱ 昼夜长短与日出日落时间的关系
规律总结：昼长 = 日落时间 — 日出时间
例11：一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地（图中左上角）时，一名中国船员拍摄到海上落日景观，洗印出的照片上显示拍照时间为9时0分0秒（北京时间）。据此判断1～2题。
　1．该船员拍摄照片时，P地的地方时为　　
　　Ａ．22时材 Ｂ．14时 Ｃ．20时 Ｄ．16时
　2．拍摄照片的当天，漠河的夜长约为　　
　　Ａ．16小时 Ｂ．14小时 Ｃ．10小时 Ｄ．12小时
Ⅲ　太阳视运动轨迹图与日出与日落时太阳所在方向。
例12：读我国某地二分二至日太阳视运动曲线图， 回答有关问题：
(1) 据图该地的地理纬度是_________，判断依据是_____________________________。
(2) ①②③三条表示太阳视运动的曲线中，表示冬至日的是________，这一天该地正午太阳高度角是__________。
(3) 当该地太阳视运动曲线如图中③所示时，该地昼长约________小时 。
例13：右图为北半球中纬度某地某日的太阳运动路径，
此地的纬度是
A.23°26′N B.50°N
C.30°N D.20°N
（三）四季更替
①从天文四季：夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以24节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如：“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。
黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为：
正午太阳高度随纬度分布是：低纬大而高纬小，春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。
②气候四季包含的月份。春（3、4、5月）、 夏（6、7、8月）、
秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）
③西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。
（四）五带划分：以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。
热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。
温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。
寒带：极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象
例14：（2002年广东高考）地轴与黄道面的夹角会发生微弱的变化，据此讨论下列问题。
（1）若此角度变大，北京的正午太阳高度和昼夜长短会如何变化？
（2）若此角度变小，则地球上太阳直射的范围及北半球副热带高压的位置将如何变化？
答案： （1）北京一年中正午太阳高度最大值减小、最小值增大，年变化幅度减小；北京一年内最长昼缩短、最短昼增长，昼夜长短的年变化幅度减小。
（2）太阳直射范围增大；北半球副热带高压带夏季北移、冬季南移的范围增大。
能力·思维·方法
【例1】 设M(纬度0°、东经30°)，N(南纬23°26′、东经30°)两地正午太阳高度分别为Hm和Hn，判断下列四项中正确的是( )
A、Hm和Hn不可能在同一天达到最小值 B、每年有某一时刻Hm＝Hn
C、每年约有9个月Hm＞Hn D、任何时候都Hm≥Hn
【例2】 读下图，完成下列问答：
(1)此图表示的是 半球，节气是 ，晨线是 。
(2)在所有字母代表的地区中，正午太阳高度最高的是 ，可达到 ，昼最长的是 ，
可达到 小时。
(3)A属于 (温度带)，B的季节是 ，直射点的纬度是 ，此时，北京的时间为 时。
延伸·拓展
【例3】某地有一幢楼，冬至日正午影长与楼房高度相同，据此回答(1)、(2)题。
(1)该地正午太阳高度是：( )
A、23°26′ B、66°34′ C、90° D、45°
(2)该地的纬度是( )
①23°26′N ②21°34′N ③25°26′N ④68°26′S
A、①② B、②③ C、③④ D、②④
【例4】下面两图为天津市某房屋内朝南窗户的阳光照射情况和地球公转示意图。请回答：
(1)当阳光还未射进屋里时，屋内就已明亮。这是大气 作用的结果。
(2)地球公转到 位置时，正午射进屋内的阳光面积可达一年中最大。
(3)地球从A公转到C期间，正午屋内的光照面积。
A、越来越大 B、越来越小
C、由小变大，再由大变小 D、由大变小，再由小变大
反馈测试：
1．下表为地球在公转轨道不同位置时公转速度的变化资料，据此比较北极和南极极夜持续天数。
时间 日地距离 角速度 线速度
1月初（近日点） 1.471亿km 61′/d 30.3km/s
7月初（远日点） 1.521亿km 57′/d 29.3km/s
A．北极极夜的持续天数多于南极 B．北极极夜的持续天数与南极相等
C．北极极夜的持续天数少于南极 D．北极极夜的持续天数与南极相比时多时少
2、右图是西半球太阳光照图，阴影部分表示夜晚，如果这一天是夏
至日，此时“北京时间”是（ ）
A．6月21日12时 B．6月22日12时
C．6月21日8时 D．6月22日21时
如图所示为6月22日甲、乙、丙、丁四个地点昼夜长短比例示意图（阴影部分表示夜
长），回答3—6题：
3．甲、乙、丙、丁四地中地球自转线速度最大的是 （ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
4．水平运动物体发生右偏的地点是 （ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
5．上空最容易出现极光现象的地点是 （ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
6．三个月后，贵阳的昼夜长短情况与目前四地昼夜长短情况相似的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
如图，为某时刻太阳高度分布状况（圆圈为等太阳高度线）。完成7—10题：
7．此刻北京时间是 （ ）
A．10：00 B．14：00 C．08：40 D．15：20
8．①②两地经度相同，①③两地纬度相同，则此刻的
太阳高度 （ ）
A．①>② B．①=② C．①<③ D．①=③
9．E地的昼夜长短情况是 （ ）
A．昼夜平分 B．昼短夜长 C．极夜 D．极昼
10．①地位于
A．中国 B．德国 C．哈萨克斯坦 D．伊拉克
洛阳（35°N，112°E）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图），把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答11~13题。
11．9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水
器吸热面与地面的夹角为（ ）
A．23°26′ B．35° C．66°34′ D．55°
12．下列地区中，使太阳能热水器效果最好的是（ ）
A．海口 B．重庆 C．拉萨 D．吐鲁番
13．当热水器的吸热面与地面夹角到最大值时 （ ）
A．南太平洋漂浮的冰山较多 B．松花江正值第一次汛期
C．黄土高原流水的侵蚀作用最为强烈 D．澳大利亚农田中的小麦开始返青
读右地球五带示意图回答14—15题。
14．若①地位于乙带，②地位于甲带，则正确的是（ ）
A．①地正午太阳高度一定比②地小
B．②地太阳辐射强度不一定比①地大
C．①、②两地所处自然带不可能相同
D．①、②两地季节不可能相同
15．若有①、②两地分处两个日期，则正确的是（ ）
A．①、②两地有可能在同一条经线上
B．①、②两地不可能钟点（时刻）相同
C．①、②两地可能地理位置相同
D．①、②两地不可能同时日出
16．某日，当整个西半球正好全球进入“夜半球”时，一艘科学考察船上的船员突然发现在烈日下，船上直立的桅杆的影子不见了。此时，印度半岛正值晴燥的热季，请回答：
（1）这时，考察船所在的地理位置是 。
（2）这时，北京时间是几月几日几时？ 。
（3）此时，为什么印度半岛出现晴燥的热季？ 。
17、读右图”极地投影太阳光照图”（虚线表示极圈和回归线，阴影部分表示黑夜），回答下列问题。
（1）该图反映的日期是 前后，太阳直射点的地理坐标是 。
（2）abc是晨昏线，其中晨线为 段。
（3）此时A、B、D、E四地的地方时应是 、 、 、 。
（4）此时A、E昼夜长短是A昼长 小时，E昼长 小时。
（5）再过三个月，B地处在 季节。　
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