2018届《步步高》（人教版）大一轮复习学案：必修1第二章第4讲地球的公转及其地理意义

2018届《步步高》（人教版）大一轮复习学案：必修1第二章第4讲地球的公转及其地理意义

第 4 讲　地球的公转及其地理意义 最新 考纲 地球运动的地理意义。 考纲 解读 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。 思 维 导 图 微专题一　地球公转特征与黄赤交角 1．公转特征 (1)方向：自西向东。 (2)周期(一恒星年)：365 日 6 时 9 分 10 秒。 (3)速度 公转位置 时间 公转速度 A 点 近日点 1 月初 最快 B 点 远日点 7 月初 最慢 特别提示 　在判读地球公转轨道示意图时，不管其公转方向是顺时针还是逆时针，均为自 西向东。当地球公转方向为逆时针时，地球的地轴上端指向北；反之上端指向南，下端指向 北。 2．黄赤交角及其影响 (1)黄赤交角 (2)影响：引起太阳直射点在南北回归线之间往返运动。 深度思考 黄赤交角与回归线、极圈度数的关系怎样？ 答案　黄赤交角的度数等于回归线的度数，并与极圈的度数互余，即二者之和为 90°。 黄赤交角的大小变化及其影响 1．与黄赤交角相关的几组数据关系 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 (1)黄赤交角的大小决定太阳直射点的移动范围：在南北纬 23°26′之间。 (2)黄赤交角变化的影响 考向一　地球公转特征及其应用 (2014·江苏地理)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 1～2 题。 1．6 月初，太阳在黄道上的位置是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 2．太阳处于甲、乙位置时(　　) A．地球公转速度相同 B．同一地点昼长变化趋势相同 C．日地距离相同 D．同一地点日出方位相同 答案　1.D　2.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。第 1 题，6 月初，太阳在黄道上的位置应在夏至(6 月 22 日)之前且靠近 6 月 22 日处，故应为丁。 第 2 题，图中显示，甲、乙两点关于冬至点对称，而非关于近日点对称，所以日地距离不同； 而地球公转速度与日地距离相关，故公转速度也不同；冬至日为昼长的极值点，而甲、乙分 居冬至日两侧，所以同一个地点在这两个日期昼长相同，昼长变化趋势相反，日出方位相同。 考向二　太阳直射点的判断及其意义 (2013·江苏地理)一艘海轮从上海出发驶向美国旧金山。当海轮途经图中 P 点时正值日出， 图中 EF 线表示晨昏线。读图，回答 3～4 题。 3．此时太阳直射点的位置最接近(　　) A．15°N,135°E B．15°S,135°W C．23°26′N,0° D．23°26′S,180° 4．下列现象发生时间与海轮途经 P 点的日期相近的是(　　) A．江淮平原地区正播种冬小麦 B．长江中下游地区正值梅雨季节 C．北京一年中昼长最短 D．塔里木河一年中流量最大 答案　3.B　4.A 解析　第 3 题，由“途经 P 点时正值日出，图中 EF 线表示晨昏线”知，EF 为晨线。推断出 北半球昼短夜长，南极地区出现极昼现象结合图示，此时南极点附近出现极昼，而不是整个 南极圈内出现极昼太阳直射点纬度与发生极昼的最低纬度互余，所以太阳直射点接近 15°S。 又因为穿越澳大利亚大陆东西两侧的经线分别为 120°E、150°E，故晨线 EF 与赤道交点经线 为 135°E(其地方时为 6 时)，由此可计算太阳直射点经线(地方时为 12 时的经线)为 135°W。 故应选 B。第 4 题，由上题知，北半球处于冬半年，但不是 12 月 22 日前后，故应选 A。 方法技巧 　太阳直射点坐标的确定 (1)纬度的确定 方法一：“太阳直射点的纬度”和“晨昏圈与纬线相切处的纬度”(出现极昼极夜的最低纬度) 互余。如下面四幅图，均表示太阳直射北回归线。 方法二：通过节气来判断，夏至日太阳直射 23°26′N，冬至日太阳直射 23°26′S，春秋分 日太阳直射赤道。 方法三：根据某地正午太阳高度的计算公式 H＝90°－(纬度间隔)计算。纬度间隔指所求地与 太阳直射点之间的纬度间隔。已知某地的纬度及正午太阳高度，由公式即可算出太阳直射点 的纬度。 方法四：“赤道处晨昏线与经线的交角(锐角)”等于“太阳直射点的纬度”。 (2)经度的确定 基本原则：地方时为 12 点的经线即为太阳直射经线。 方法一：晨线和赤道的交点(经度)向东 90°或昏线和赤道的交点(经度)向西 90°即为太阳直射 点的经度。 方法二：“太阳直射点的经度”与“晨昏圈与纬线相切处的经度”和为 180°，且东西经相反。 微专题二　昼夜长短的变化规律及其计算 1．典型图示(以北半球为例) 2．变化规律 时间 变化特点 北半球夏半年(春分 日至秋分日) 北半球各纬度昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短。图 1 代表 日期是 6 月 22 日前后，此时北半球各地昼长达到一年中最大值， 北极圈及其以北出现极昼现象 北半球冬半年(秋分 日至次年春分日) 北半球各纬度昼短夜长，纬度越高，昼越短，夜越长。图 2 代表 日期是 12 月 22 日前后，此时北半球各地昼长达到一年中最小值， 南极圈及其以南出现极昼现象 春、秋分日 全球各地昼夜等长(如图 3 所示) 1．昼夜长短时空分布规律 (1)纬度分布规律 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。 ②递增规律：太阳直射点所在的半球为夏半年，昼长夜短，且纬度越高，昼越长。另一半球 为冬半年，昼短夜长，且纬度越高，夜越长。北半球夏至日，北半球的各纬度昼长达到一年 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，极夜的范围达到最大，南半球反之。太阳直射赤道时(即春分、秋分)， 全球各地昼夜平分。 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。 ④极昼、极夜规律：太阳直射点位于北半球，北极四周出现极昼(南极四周出现极夜)；直射 点位于南半球，南极四周出现极昼(北极四周出现极夜)；直射赤道时，全球没有极昼极夜现 象发生。极昼(极夜)的起始纬度＝90°－太阳直射点的纬度。南、北极圈上，一年中只有一天 极昼(极夜)，南、北极点各约有半年极昼、半年极夜，纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。 北极地区极昼天数多于南极地区，主要是因为北半球冬半年，地球公转经过近日点附近，角 速度、线速度较大，公转需时间较少，此时正值北极地区极夜，南极地区极昼；而在北半球 夏半年时，公转速度较慢，运行时间较长，此时正值北极地区极昼，南极地区极夜。 (2)季节变化规律图示(以北半球为例) 以上可概括为：太阳直射赤道，全球各地昼夜平分；太阳直射点在哪一半球，则该半球处于 夏半年，昼长夜短；太阳直射点向北回归线(南回归线)移，则北半球(南半球)昼渐长，夜渐短。 由于大气的散射作用，实际的昼长比理论昼长要长。 2．昼夜长短的计算与判断 (1)根据昼(夜)弧的长度计算 昼长＝ 昼弧所跨经度数 15° ，夜长＝ 夜弧所跨经度数 15° (2)根据日出、日落地方时计算 昼长＝(12－日出时间)×2＝(日落时间－12)×2 夜长＝(24－日落时间)×2＝日出时间×2 (3)昼夜长短的判断应注意以下几点 ①同一纬线上各点的昼夜长短相等。 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与南半球相同纬 度的夜长相等，例如 40°N 的昼长等于 40°S 的夜长。 ③春、秋分日，全球各地昼夜平分，均为 12 小时。 ④赤道上终年昼夜平分，均为 12 小时。 考向一　昼夜长短的变化 下图示意不同纬度三地白昼长度变化。读图，完成 1～2 题。 1．若此图表示南半球三地的白昼变化，则 a、b 两月分别是(　　) A．1 月、2 月 B．3 月、4 月 C．6 月、7 月 D．11 月、12 月 2．在图示月份中(　　) A．②地夜长超过 10 小时 B．三地中①地昼长最长 C．三地昼长变化率在 a 月相等 D．三地中③地昼长变化最大 答案　1.A　2.D 解析　第 1 题，若该图表示南半球三地的白昼变化，从图中可以看出，三地均昼长夜短，并 且 a、b 两月份白昼在变短，说明太阳直射点位于南半球，此时正向北移动，选项中的 A 项 符合要求。第 2 题，从图中可以看出，②的昼长超过 14 小时，因此其夜长不可能超过 10 小 时；三地中，白昼最长的是③，如果三地昼长的变化率在 a 月份相等，则三条曲线应当平行； 从图中看，③地昼长变化最大。 读图技巧 　昼夜长短的时空变化常通过坐标图来考查，而坐标图其实都是地球光照图的再 现，即通过坐标关系反映某一地球原理知识，判读该类型试题技巧有： 第一步，通过光照图理解昼夜长短的时间变化。 太阳直射点 晨昏线移动 昼夜状况及变化 (以北半球为例) 向北移动 逆时针摆动 昼长夜短，昼增长 北半球 向南移动 顺时针摆动 昼长夜短，昼缩短 向南移动 顺时针摆动 昼短夜长，昼缩短 南半球 向北移动 逆时针摆动 昼短夜长，昼增长 第二步，通过光照图理解昼夜长短的空间变化。 太阳直射哪个半球哪个半球昼长夜短，且纬度越高昼越长；同一纬线上的地方昼夜长短相同； 南北半球纬度数相同的两个地方，一地的昼长等于另一地的夜长。 考向二　昼长的分布与计算 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。故选 D，不选 A、B、C。 4．下图所示地区为北半球，P、Q 为某日晨昏线 n 与纬线 m(80°N)的交点，且两点间经度差 为 120°，已知此时 W 地(位于 PWQ 的中点)的地方时为 12 时。该日，P 地的昼长是(　　) A．6 小时 B．8 小时 C．16 小时 D．18 小时 答案　B 解析　由 W 地的地方时为 12 时可知，PW 段为晨线，PQ 的经度差为 120°，可推出 P 地的地 方时为 8 时，则 P 地的昼长为 8 小时。 思维建模 　有关昼夜长短时间计算的三个规律 (1)对称规律：日出日落的时间以当地时间 12 时为中心对称。已知日出或日落时间，可据此 推算出昼长。若观测到的日出、日落时间不以 12 时为中心对称，说明观测点不位于所在时区 的中央经线上。以春分日为例，如果观测到的日出、日落的区时早于 6 时和 18 时，说明观测 点在时区中央经线的东侧；反之，则在时区中央经线的西侧。 (2)反对称规律：纬度相同的南北半球两地，在同一天，北半球一地的昼长等于南半球另一地 的夜长。例如，夏至日 60°N 纬线上各地昼长为 18 小时 29 分，则当日 60°S 纬线上各地夜长 为 18 小时 29 分。 (3)等值规律：由于太阳直射点的回归运动，一年中地球上同一地点的正午太阳高度、昼夜长 短、日出日落方位会出现两次等值。 微专题三　太阳高度角的变化规律及其计算 1．纬度变化规律 正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 (1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中 c 折线所示。 (2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中 a 折线所示。 (3)春秋分：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中 b 折线所示。 2．季节变化 北半球节气 达最大值的地区 达最小值的地区 夏至 北回归线及其以北各纬度 南半球各纬度 冬至 南回归线及其以南各纬度 北半球各纬度 春、秋分 赤道 特别提示 　(1)正午太阳高度是指当地地方时 12：00 的太阳高度，即一天中最大的太阳高度。 (2)能够指示“正午”的信息很多，如一地的太阳高度达到最大、当地地方时为 12：00、太阳 位于一天中最南或最北(极夜地区除外)、物影最短时的太阳高度等。 1．正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律 ①同一时刻，由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 ②地球上，同一纬线上正午太阳高度相等，直射点所在纬度上的正午太阳高度最大(90°)。 (2)季节变化规律：同一地点，正午太阳高度随着季节作有规律的变化。其数值具有“来增去 减”的特点，即直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如下图所 示： 各纬度变化具体如下： 地区 最大值 最小值 北回归线及其以北地区 一次最大值(6 月 22 日前后) 一次最小值(12 月 22 日前后) 南回归线及其以南地区 一次最大值(12 月 22 日前后) 一次最小值(6 月 22 日前后) 南北回归线之间(除赤 道外) 两次最大(太阳直射时最大) 一次最小(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 两次最大(3 月 21 日前后和 9 月 23 日前后) 两次最小(6 月 22 日前后和 12 月 22 日前后) 2.正午太阳高度的计算 正午太阳高度＝90°－纬度差。 其中当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值； 不在同一半球时，该纬度差为二者纬度数之和。 特别提示 　正午太阳高度的年变化幅度 在南北回归线之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度 ΔH＝23°26′＋Φ(Φ 为当地纬度)； 在回归线与极圈之间的地区，其正午太阳高度的年变化幅度恒为 46°52′；从极圈到极点之 间的地区，其正午太阳高度年变化幅度从 46°52′逐渐降低至 23°26′。 3．正午太阳高度的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是 12 时。 (2)确定房屋的朝向 为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地 区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 (3)判断日影长短及方向 正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。 (4)确定当地的地理纬度 纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判 断该地区纬度大小。 (5)确定楼距、楼高：为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。 以我国为例，见下图，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 为：L ＝hcotH。 (6)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面 之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为 α＋h＝90°(如下 图)。 考向一　正午太阳高度的分布规律 1．下图为6月22日与12月22日地球表面四地正午太阳高度。四地自北向南排列，依次是(　　) A．甲、乙、丙、丁 B．甲、丙、丁、乙 C．丁、乙、丙、甲 D．甲、丙、乙、丁 答案　D 解析　丙地 6 月 22 日正午太阳高度为 90°，位于北回归线上；甲地 12 月 22 日正午太阳高度 最低，6 月 22 日正午太阳高度接近 60°，位于北回归线以北；丁地 12 月 22 日正午太阳高度 超过 60°，6 月 22 日正午太阳高度最小，位于南回归线以南；乙地接近南回归线，位于南回 归线以北。所以四地自北向南排列依次是：甲、丙、乙、丁。 考向二　正午太阳高度的相关计算 (2014·海南地理)某纬度 φ 的正午太阳高度 H＝90°－|φ－δ|，其中 δ 为太阳直射点纬度， 夏半年取正值，冬半年取负值。下图示意某地北京时间 18 时的太阳位置。据此完成 2～3 题。 2．该地的经度为(　　) A．30°E B．30°W C．60°E D．60°W 3．该地的纬度可能为(　　) A．10°N B．10°S C．50°N D．50°S 答案　2.A　3.C 解析　第 2 题，根据题干：北京时间为 18 时，而该地为 12 时，利用时差算出该地经度为 30°E，A 项正确。第 3 题，因为题干并没有交代图示为具体哪一日正午太阳高度，因此根据 正午太阳高度计算公式分别计算出夏至日和冬至日的正午太阳高度角即可。夏半年太阳直射 点纬度取正值，冬半年取负值。经计算，该地纬度介于 21.5°和 66.5°之间，只有 C 和 D 项符 合。再依据图示正午太阳位于南方，确定该地为北半球，只有 C 项符合。 误区警示 　(1)任意一天，与太阳直射点纬度差相等点的正午太阳高度相等；正午太阳高度 数值相同的两条纬线关于直射点所在纬线对称。 (2)极昼区极点的太阳高度的日变化特征：太阳高度无日变化，其数值等于当日太阳直射点纬 度。 (3)为避免在使用正午太阳高度计算公式时，计算绝对值出错或者混淆了各符号的取值范围， 可把公式简化为 H＝90°－⊿φ，其中⊿φ 表示该地与直射点的纬度差(或者叫纬度间隔)。 考向三 　正午太阳高度的判断与应用 (2013·福建文综)福建某中学研究性学习小组设计了可调节窗户遮阳板实现教室良好的遮 阳与采光。下图示意遮阳板设计原理。据此回答 4～5 题。 4．遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时(　　) A．全球昼夜平分 B．北半球为夏季 C．太阳直射 20°S D．南极圈以南地区极昼 5．济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是(　　) ①安装高度不变，加长遮阳板　②安装高度不变，缩短遮阳板　③遮阳板长度不变，降低安 装高度　④遮阳板长度不变，升高安装高度 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 答案　4.D　5.A 解析　第 4 题，当遮阳板收起且室内正午太阳光照面积达到一年最大值时，正午太阳高度最 小，太阳直射点位于南回归线，此时南极圈及其以内为极昼。第 5 题，济南较福建纬度高， 在夏季为减少到达室内光照面积，需加长遮阳板；同样，在遮阳板长度不变的情况下，需降 低安装高度。 微专题四　四季更替和五带 1．形成原因：昼夜长短和正午太阳高度的季节变化，导致太阳辐射随季节有规律的变化。 2．天文四季Error! 3．北温带国家的四季：3、4、5 月为春季，夏、秋、冬以此类推。 4．五带的划分Error! 1．地球运动中关于季节判断的依据 北半球冬季(1 月) 北半球夏季(7 月) 地球公 转规律 位于近日点附近，公转速度快 位于远日点附近，公转速度慢 直射点 位置 太阳直射南半球，向赤道方向移动 太阳直射北半球，向赤道方向移动 昼夜长 短变化 12 月 22 日，北半球昼最短，夜最长 6 月 22 日，北半球昼最长，夜最短 正午太 12 月 22 日，由南回归线向南北两侧 6 月 22 日，由北回归线向南北两侧 阳高度 递减；南回归线及其以南地区达一年 中最大值，物影最短 递减；北回归线及其以北地区达一 年中最大值，物影最短 太阳升 落方位 东南升西南落(极昼区域除外) 东北升西北落(极昼区域除外) 日出、 日落时 间 北半球各地日出时间晚于 6 点，日落 时间早于 18 点 北半球各地日出时间早于 6 点，日 落时间晚于 18 点 2.其他判断季节的依据 判断季节的依据，除地球运动相关规律外，还有气温和气压、季风、天气和气候、洋流和水 文特征、山地植被和雪线变化、农事活动和极地考察等。 考向一　季节分布和季节更替 下图为“我国北京、广州、武汉、哈尔滨四个城市的季节分配示意图”。读图回答 1～2 题。 1．图示季节分配自上而下依次对应(　　) A．北京、广州、武汉、哈尔滨 B．北京、武汉、哈尔滨、广州 C．广州、武汉、哈尔滨、北京 D．广州、北京、哈尔滨、武汉 2．下列关于季节更替的叙述，错误的是(　　) A．低纬度地区季节更替不明显 B．中纬度地区季节更替明显 C．高纬度地区季节更替明显 D．季节更替取决于昼夜长短和正午太阳高度的季节变化 答案　1.D　2.C 解析　第 1 题，根据图示信息可知，最上面的城市夏季最长，春秋季相连，为纬度最低、热 量条件最好的广州；第三个城市冬季漫长，夏季短促，为纬度最高的哈尔滨；第四个城市夏 季较长，冬季较短，因此其纬度也较低，是武汉；第二个城市春秋季较短，冬季较长，故其 为纬度比哈尔滨稍低的北京。第 2 题，高纬度地区全年正午太阳高度都较小，因此冬季漫长、 夏季短促，季节更替不明显；低纬度地区全年正午太阳高度都较大，因此夏季漫长而无冬季， 季节更替不明显；只有中纬度地区一年中正午太阳高度变化幅度大，地表获得太阳辐射的季 节变化也大，故四季更替最为明显。 考向二　季节的判断与变化 小明随爸爸一道去北京游玩，游玩期间他观看了天安门升旗仪式。如图示意升旗时的时 钟读数(北京时间)。据此回答 3～4 题。 3．此时(　　) A．成都昼短夜长 B．开普敦附近海面风高浪急 C．全球各地昼夜平分 D．小明一家人还可以到附近湖面滑冰 4．若黄赤交角变小，则此季节，北京大气上界接受到的太阳辐射理论上比往年同季节(　　) A．难以确定 B．变多 C．不变 D．变少 答案　3.B　4.D 解析　第 3 题，从钟面上的指针可以看出北京时间(120°E 地方时)为 6 时，根据天安门升旗要 求(与日同升)，推知此时北京当地正值日出，因此北京当地(116°E)日出早于 6 时，此时北半 球处于夏半年，南半球处于冬半年。第 4 题，若黄赤交角变小，太阳直射点移动速度变慢， 在此季节太阳直射点偏南，北京的太阳高度比往年同期偏小，大气上界接受到的太阳辐射理 论上相比往年同季节变少。 微专题五　光照图中基础图的判读与变式图突破 一、两类基础图 光照图中侧视图和俯视图是判断其他各类光照图的基础图示，熟练基础图的判断方法是判读 其他变式图的前提。下面以极地俯视图为例说明光照图的综合判读内容： 二、突破变式图的关键在于“图图转化” 光照图的变式图类型多样，如斜侧(俯)视图、矩形图和局部图等。任何变式图，都可以根据 其特征转化为基本图示。例如下面展示的局部图向矩形图、侧视图和俯视图的转化。 三、光照图判读中的“五个关键” 抓住重要的点、线、面、角和方向是判读光照图的关键。 1．光照图判读中的点 (1)太阳直射点 ①位于南北回归线上或南北回归线之间，所在经线地方时为 12 时。 ②直射点的纬度和晨昏线与纬线圈相切点的纬度互余。 ③所在经线各地太阳高度达一天中最大(正午太阳高度)；全球太阳高度的分布：从太阳直射 点向四周依次递减；全球正午太阳高度的分布：从太阳直射点向南北两侧递减。 (2)晨昏线与赤道的交点 晨线与赤道的交点所在经线的地方时为 6 时，昏线与赤道的交点所在经线的地方时为 18 时。 (3)晨昏线和纬线圈的切点 所在纬线纬度是出现极昼或极夜现象的最低纬度；所在经线圈中一条是太阳直射经线(昼半球 中央经线)、另一条是 0 时或 24 时经线(夜半球中央经线)。 (4)极点 无东西方向，只有南北方向；无地方时，无明显太阳高度的日变化；大致每年 3 月 21 日前后 至 9 月 23 日前后，北极圈内出现极昼，南极圈内出现极夜。只在每年春分日和秋分日，晨昏 线经过极点，与某一经线圈重合。 2．光照图判读中的线 (1)晨昏线 ①沿地球自转方向由夜到昼的界线为晨线，昏线则相反。 ②晨昏圈是地球表面的大圆，晨昏面与太阳光线始终垂直，始终平分赤道。 ③与晨线相交的经线的地方时就是交点所在地的日出时刻，与昏线相交的经线的地方时就是 交点所在地的日落时刻。 ④晨昏线上太阳高度为 0°。 (2)日期分界线 界线：0 时或 24 时所在经线和 180°经线(理论上)；沿地球自转方向，0 时所在经线向东至 180° 为今天，向西至 180°为昨天。 (3)东西半球的分界线 20°W 以东为东半球，其西侧为西半球；160°E 以东为西半球，其西侧为东半球。 3．光照图判读中的面——南北极圈内极昼和极夜的范围 越向北，昼越长，则北半球处于夏半年，反之，北半球处于冬半年；北极圈出现极昼的时间 为 6 月 22 日前后；出现极夜的时间为 12 月 22 日前后。只在每年 3 月 21 日或 9 月 23 日前后， 南、北极点周围无极昼、极夜现象。南、北极出现极昼和极夜现象是相反的。 4．光照图判读中的角——晨昏圈和地轴夹角 晨昏圈和地轴夹角的度数等于太阳直射点的纬度数，变化范围为 0°～23°26′。 5．光照图判读中的方向——地球自转方向 东经度增大或西经度减小的方向为地球自转方向；反之，顺地球自转方向，经度数变大为东 经度，经度数变小为西经度。 考向一　基础光照图的判读 1．(2013·上海地理)“读地球晨昏线示意图”，回答问题。 下图为晨昏线通过极点 A 后，与 AC 所在的经线相交于 B 点的示意图，图中阴影部分表示黑 夜，其余部分表示白昼，最大的圆为赤道，大虚线圈为回归线，小虚线圈为极圈，C 为极圈 上的一点，B 为经线 AC 段的中点。 (1)晨昏线通过极点 A 之日，日期约为________月 22 日；通过 B 点之日，日期约为________ 月 7 日。 (2)晨昏线通过 B 点之时，(如图所示)一艘位于赤道上的邮轮上的游客恰好看见日出，该邮轮 所处的经度位置是________；此时太阳直射点的纬度位置是________。 (3)晨昏线通过 B 点之日，与北京(40°N)所处纬度不同，但正午太阳高度却相同的纬度是 ________。 (4)在晨昏线经B点至C点期间，上海的白昼时间逐渐________，地球的公转速度逐渐________。 答案　(1)3　5　(2)135°W　11°43′N　(3)16°34′S　(4)延长　减慢 解析　第(1)题，根据图中经度值的变化，可知图中极点为北极点，再根据题干的提示“上图 为晨昏线通过极点 A 后，与 AC 所在的经线相交于 B 点的示意图”，说明晨昏线通过极点 A 北极点之后，北极出现极昼现象，所以晨昏线通过极点 A 之日，日期约为 3 月 22 日，通过 C 点之日时，北极圈内出现极昼，为 6 月 22 日，B 点位于 AC 的中点位置，所以通过 B 点之日， 日期约为 5 月 7 日。第(2)题，晨昏线通过 B 点之时，45°W 平分白天，则其地方时为 12 时， 一艘位于赤道上的邮轮上的游客恰好看见日出，则该邮轮所处的地方时为 6 时，比 45°W 晚 6 小时，通过计算可得出该邮轮所处的经度为 135°W，由于 B 点位于 AC 的中点位置，则此 时太阳直射点的纬度位置是赤道到北回归线的中间纬度，约为 11°43′N。第(3)题，结合上 题得到，晨昏线通过 B 点之日，太阳直射点的纬度位置为 11°43′N，与北京(40°N)所处纬度 不同，但正午太阳高度却相同的纬度是 16°34′S。第(4)题，根据上题的结论，在晨昏线经 B 点至 C 点期间，为 5 月 7 日到 6 月 22 日，在此期间，太阳直射点向北移动，上海的白昼时 间逐渐延长，地球的公转速度逐渐减慢。 考向二　通过“图图转化”解答变式图 下图为“局部日照图”，图中 O 为南极点，阴影部分表示黑夜，OP 为本初子午线，∠POQ ＝60°，∠POM＝30°。读图，完成 2～4 题。 2．图示时刻太阳直射点的地理坐标可能是(　　) A．20.5°S,60°W B．23°26′S,60°W C．20.5°N,60°E D．23°26′N,120°E 3．图示时刻，M 点物体的日影朝向为(　　) A．正东 B．正西 C．东北 D．西南 4．图示时期，下列地理现象可信的是(　　) A．伏尔加河航运繁忙 B．拉普拉塔河正值丰水期 C．长江三峡水库正值泄洪期 D．密西西比河出现凌汛现象 答案　2.A　3.C　4.B 解析　本题组图可转化为下图。第 2 题， 该图为南半球俯视图，因此地球自转方向为顺时针， M 点为昏线与赤道的交点，地方时为 18 时，OP 为本初子午线，∠POM＝30°，则 30°E 的地 方时为 18 时，则太阳直射点的经度为 60°W；南极附近出现极昼，昏线与极圈没有相切，则 太阳直射点的纬度可能为 20.5°S。第 3 题，由图可知，南极地区发生极昼，则南半球为夏半 年，全球除极昼极夜区以外，均日出东南，日落西南，因此 M 地日落西南，物体的日影朝向 为东北。第 4 题，由分析可知，该时期为南半球夏半年，南美洲拉普拉塔河正值丰水期。北 半球为冬半年，俄罗斯伏尔加河正值结冰期；我国长江三峡水库正值蓄水期；美国密西西比 河无凌汛现象。 练出高分 [基础落实练] 读“地球公转示意图”，回答 1～3 题。 1．地球公转由 D 向 A 运动的过程中，我国出现的文化现象是(　　) A．吃月饼，共庆团圆 B．荡秋千，踏青插柳 C．放鞭炮，守岁迎春 D．望双星，鹊桥相会 2．地球公转由 B 向 C 运动的过程中(　　) A．北半球白昼变长，但短于夜 B．南半球白昼变长，并长于夜 C．北半球黑夜变长，但短于昼 D．南半球黑夜变长，并长于昼 3．地球在由 C 公转到 D 期间，地球公转的速度变化情况是(　　) A．由快变慢 B．由慢变快 C．先变快后变慢 D．先变慢后变快 答案　1.B　2.B　3.C 解析　第 1 题，图中 A 为北半球夏至日，B 为北半球秋分日，C 为北半球冬至日，D 为北半 球春分日。地球公转由 D 向 A 运动的过程中，太阳开始直射北半球，且向北移动，正是春季 阳气回升时候，有利于户外活动。“吃月饼，共庆团圆”指中秋节，“放鞭炮，守岁迎春” 指春节，“望双星，鹊桥相会”指农历七月初七。第 2 题，地球公转由 B 向 C 运动的过程中， 太阳直射南半球且向南移动，南半球昼长夜短且昼逐渐变长，北半球相反。第 3 题，由 C 公 转到 D，即由冬至日到春分日，期间 1 月初时地球公转速度最快，所以公转速度先变快后变 慢。 (2014·大纲全国文综)当中国南极中山站(约 69°S)处于极夜时，甲、乙两地分别于当地时 间 5 时 40 分和 6 时 20 分同时看到日出。据此完成 4～5 题。 4．甲地位于乙地的(　　) A．东北方向 B．西北方向 C．东南方向 D．西南方向 5．这段时间可能出现的地理现象是(　　) A．暴风雪席卷欧洲北部 B．澳大利亚东南部易发森林火灾 C．好望角附近炎热干燥 D．墨西哥湾热带气旋活动频繁 答案　4.B　5.D 解析　由题干可知，此时南极中山站出现极夜现象，太阳直射点应该位于北半球，北半球各 地昼长夜短，南半球各地昼短夜长。由题干中甲、乙两地的日出时间，可以计算出甲、乙两 地的昼长分别是甲：2×(12 时－5 时 40 分)＝12 小时 40 分，乙：2×(12 时－6 时 20 分)＝11 小时 20 分。据此可判断甲地位于北半球，乙地位于南半球。由日出时间可知，乙地地方时早 于甲地，故乙地位于甲地的东面。综上所述，甲地位于乙地的西北方向。第 5 题，这段时间 应该是北半球的夏半年，而欧洲北部出现暴风雪的时间为北半球冬半年，故 A 错误。此时澳 大利亚为冬半年，澳大利亚东南部降水较多，不易发生森林火灾，故 B 错误。好望角附近位 于南半球的地中海气候区，此时为南半球的冬半年，好望角附近应温和多雨，故 C 错误。北 半球夏半年，墨西哥湾热带气旋活动频繁，故 D 正确。 某地理研究性学习小组对家乡潍坊市(36.5°N,119.1°E)进行实地考察。该学习小组观测太 阳，此时太阳处于正南方位，仰角为 60°。下图为该小组观测到的某居民楼太阳能热水器的 集热板。读图，回答 6～7 题。 6．据此推断，下列说法正确的是(　　) A．此时北京时间为 12 时 B．此时太阳直射点位于南半球 C．当日昼长夜短 D．此时太阳直射点向北移动 7．为了冬至时更好地利用太阳能，学习小组建议居民将太阳能集热板(　　) A．调整方向 B．不用调整 C．角度大约上调 9° D．角度大约下调 9° 答案　6.C　7.D 解析　第 6 题，当太阳位于正南方时为当地地方时 12 时，根据地方时计算知北京时间为 12 时 3 分 36 秒。结合正午太阳高度的计算方法知此时太阳直射点位于 6.5°N，北半球昼长夜短。 此时太阳直射点可能向北也可能向南移动。第 7 题，冬至时太阳直射点位于约 23.5°S，该地 正午太阳高度角为 30°左右，为充分利用太阳能，太阳能集热板应与地面夹角为 60°左右，据 此判断结论。 [能力提升练] 下面甲图为“地球公转速度变化示意图”，a、b、c、d、e、f 分别表示不同日期，乙图为 M、N、P 三地“一年中昼长变化折线图”，①②③④为不同日期。读图，回答 8～9 题。 　 8．当乙图日期位于②位置时，甲图的日期可能为(　　) A．a 或 d 处 B．b 或 e 处 C．c 或 f 处 D．e 或 f 处 9．如果乙图中 M 地昼长变化折线图表示重庆一年昼长变化情况，则下列说法正确的是(　　) A．当地球公转到甲图 c 位置时，N 地出现极夜现象 B．当地球公转到甲图 d 位置时，乙图日期位于①处 C．当时间在乙图中③位置时，华北平原处于小麦播种期 D．当乙图中时间从①到②，P 地的正午太阳高度角变大 答案　8.B　9.C 解析　第 8 题，乙图日期位于②位置时，M、N 地昼长分别为一年中最长和最短，则②可能 为夏至日或冬至日，在甲图中该日期为公转速度接近最慢或接近最快时，即 b 或 e。第 9 题， 如果 M 地的昼长变化折线表示重庆一年中昼长的变化情况，乙图中③位置应为秋分日，华北 小麦处于播种期。 下图为“某日某时刻某纬线圈至极点的昼夜分布状况”，阴影为黑夜。读图回答 10～11 题。 10．该纬线圈的纬度可能是(　　) A．0° B．23°26′S C．30°N D．30°S 11．关于 P 地昼长的叙述，正确的是(　　) A．昼长为 10 小时 B．昼长为 11 小时 C．昼长为 12 小时 D．昼长为 13 小时 答案　10.C　11.D 解析　第 10 题，图中的经度沿着逆时针方向东经度增大，即地球自转方向为逆时针，所以图 中纬线圈只能在北半球。第 11 题，P 地经历的黑夜经度跨度为 165°，故对应的黑夜时间为 11 小时，昼长为 13 小时。 12．国务院决定 2013～2015 年全面开展首次全国地理国情普查工作，新疆为首批普查试点区。 2014 年 2 月中旬，普查专家飞往乌鲁木齐(44°N,88°E)做前期调研，于北京时间 12：50 抵达。 读“乌鲁木齐不同日期太阳升落路线、太阳高度、日出日落时间示意图”，专家抵达乌鲁木齐 时当地太阳高度情况大约为(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　A 解析　9 月 21 日与 3 月 21 日太阳视运动情况大致相同，故图中①②所在太阳视运动情况与 2 月中旬相吻合；依据乌鲁木齐经度可知，该地地方时与北京时间相差 2 小时左右，即北京时 间 12：50 时，该地地方时是 10：50 左右，还不到正午，故此时太阳高度情况与①一致。 13．(2014·浙江文综)地球上某点，每天该点经过昏线的地方时不断前移，则该点所在地与时 间段匹配正确的是(　　) A．澳大利亚悉尼，5 月 B．美国华盛顿，1 月 C．南非好望角，9 月 D．印度孟买，4 月 答案　A 解析　“经过昏线的地方时不断前移”，说明该地日落时间逐渐提前，也就是说昼在变短。选 项中的 1、4、5 月份太阳直射点向北移动，南半球昼渐短，北半球昼渐长，A 项符合题意。9 月份太阳直射点向南移动，南非好望角昼渐长。 14．下图所示半球为东半球，AB 为地轴，CD 为赤道，箭头指示太阳直射点位置，角 α 为 12°。回答下列问题。 (1)此时北京时间为________，太阳直射点的地理坐标为____________。 (2)画出晨昏线和夜半球，说出此时全球正午太阳高度的分布规律和极夜现象出现的纬度范围。 (3)此时按从大到小的顺序排列北京、广州、开普敦的昼长和正午太阳高度。 (4)若此后一段时间 α 逐渐减小，简述北京日出时间的变化状况。 (5)若此后一段时间 α 逐渐增大，下列现象可能出现的是(　　) A．南非地中海气候区进入旱季 B．长江中下游地区进入雨季 C．南极中山站(69°22′S)出现极昼现象 D．地球公转速度不断减慢 答案　(1)9：20　(12°N,160°E) (2)画图略。　正午太阳高度 12°N 地区为 90°，由 12°N 向南北两侧递减；极夜现象出现在 78°S 及以南地区。 (3)昼长：北京、广州、开普敦；正午太阳高度：广州、北京、开普敦。 (4)北京的日出时间越来越晚 。 (5)BD 解析　第(1)题，根据题干信息知 C、D 所在经线分别为 20°W 和 160°E，此时 160°E 为 12 时， 结合地方时的计算方法可以计算出北京时间(120°E)为 9：20。由太阳直射 光线与赤道的夹角为 12°知直射点纬度为 12°N，据此可以确定直射点的坐标为(12°N,160°E)。 第(2)题，画图时应根据直射点位置确定晨昏线与经线的夹角，进而确定昼半球和夜半球范围。 根据全球正午太阳高度分布规律由 12°N 向南北两侧递减；此时太阳直射点位于北半球，极 夜出现在南极圈以内，其外围纬线圈度数与直射点纬度互余。第(3)题，太阳直射点位于北半 球，位置越靠北，白昼越长，反之越短，据此判断三城市的白昼长短排列顺序，并结合正午 太阳高度的纬度分布规律判读其正午太阳高度的排列顺序。第(4)题，α 逐渐减小说明太阳直 射点向南移动，北京昼渐短，夜渐长，北京的日出时间越来越晚。第(5)题，α 逐渐增大，说 明太阳直射点不断向北回归线移动，北半球将进入夏季，地球不断向远日点接近，据此判断 正确选项。 15．下图为“a、b 两地北半球夏至日太阳高度角变化图”及“a 地夏至日、春秋分日太阳视 运动图”。读图，回答下列问题(回归线按 23°26′)。 (1)a、b 两地纬度分别是________、________。 (2)夏至日，下列地点可见到类似于 a 地太阳运动路线图的是(　　) A．摩尔曼斯克 B．伦敦 C．南极中山站 D．北京 (3)如果地轴与地球公转轨道面夹角为70°，则a地一年中正午太阳高度的变化幅度为________， 北半球极昼(夜)的纬度范围为________，北半球中纬度地区昼夜长短的变化幅度将变 ________(大或小)，五带中热带的范围将变________(大或小)。 答案　(1)83°26′N　90°N　(2)A (3)40°　70°N～90°N　小　小 解析　第(1)题，根据北半球夏至日 a 地正午太阳高度为 30°，说明 a 地与 23°26′N 相隔 60°， 可计算出该地纬度为 83°26′N；b 地该日一天中太阳高度不变，说明位于北极点。第(2)题，a 地夏至日出现极昼现象，摩尔曼斯克位于北极圈以内，也会出现极昼现象。第(3)题，如果地 轴与地球公转轨道面交角为 70°，则黄赤交角为 20°，a 地正午太阳高度的年变化幅度为黄赤 交角的 2 倍；中纬度地区昼夜长短的变化幅度与黄赤交角变化幅度一致，热带范围与黄赤交 角变化范围一致。