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课时 12 昼夜长短的变化 四季的更替
1．昼夜长短的变化
(1)昼弧、夜弧
①划分：晨昏线(圈)将地球上的纬线圈分成两部分，位于昼半球的部分叫昼弧，位于夜半球
的部分叫夜弧。如下图所示：
②意义
昼弧和夜弧的________，反映了该纬度地区的昼夜长短。昼弧长于夜弧则______________；
昼弧等于夜弧则昼夜等长；昼弧短于夜弧则________。
(2)昼夜长短的变化规律
①赤道上：终年________，均为12时。
②分布规律(以北半球为例)
时间 昼夜长短 分布规律 特殊节气
纬度越高，昼越 夏至日，北半球各纬
夏半年(自春分日至 ____，夜越短；北极 度昼长达一年中
昼长夜短
秋分日) 四周，出现________ ______值，极昼范围
现象 达到最大
________日，北半球
纬度越高，昼越短，
冬半年(自秋分日至 各纬度昼长达一年中
夜越长；北极四周，
次年春分日) 最小值，极夜范围达
出现__________现象
到最大
③春分日和秋分日：全球各地昼夜等长，各为____时。
绘图 结合昼夜长短变化规律，在下图中绘制冬至日、二分日昼夜长短的纬度分布。2．四季的更替
(1)表现：一年中__________________和昼夜长短的________变化。
(2)四季的划分(以北半球为例)
夏季 一年中正午太阳高度最______、白昼最____的季节
天文四季 冬季 一年中正午太阳高度最______、白昼最____的季节
春季、秋季 冬、夏季节的过渡季节
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
特别提醒 五带划分
思考 不同热量带的季节变化呈现出哪些特征？
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1．昼夜长短三规律
(1)昼夜长短分布——抓“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。太阳直射点位于哪个半球，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。如下图所示：(2)昼夜长短变化——抓“移动方向”
太阳直射点的南北移动方向决定昼长、夜长的变化趋势，纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。
太阳直射点向哪个方向(南、北)移动、哪个半球(南、北半球)就昼变长、夜变短；且纬度越
高，昼夜长短变化幅度越大，变化区间为0～24小时。如下图所示：
(3)极昼极夜范围——抓“直射点位置”
极昼(极夜)的起始纬度数＝90°－太阳直射点的纬度。纬度愈高，极昼(极夜)出现的天数愈多。
2．昼长、夜长的计算方法
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧弧度计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°。
(2)根据日出、日落的时间计算，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。
②夜长时数＝(日出时间－0)×2＝(24－日落时间)×2。
③昼长时数＝日落时间－日出时间。
注：公式①②中日出、日落时间均为地方时，公式③中日出、日落时间统一标准即可。
(3)根据昼夜长短的纬度分布规律进行计算
①同纬度各地的昼长相等，夜长相等。
②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。
(4)根据昼夜长短的时间对称特点进行计算①关于冬至日、夏至日对称的两个日期(A与B、C与D)：昼长、夜长相等。
②关于春分日、秋分日对称的两个日期(B与C、D与E)：一个日期的昼长与另一个日期的
夜长相等。
3．四季与二十四节气图
(1)关于夏至或冬至对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出
日落时间、方位相同，如小暑与芒种、立夏与立秋、小雪与大寒、寒露与惊蛰等。
(2)关于春分或秋分对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相反，日出日落方位不同，如惊
蛰与清明、立春与立夏、处暑与霜降等。
(2023·海南地理)对日影和太阳高度变化的观测可以判断地理位置、地方时等要素。下面
左图为 “ 甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图 ” ，当日影朝正北方向时，标杆
长度与其日影长度相等。右图为“乙地同一日正午时刻的太阳高度示意图”。图中时间均
为北京时间。据此完成1～2题。
1．观测当日( )
A．甲地昼长夜短 B．乙地昼短夜长C．甲地昼长大于乙地 D．甲乙两地昼夜等长
2．甲地位于乙地( )
A．东南 B．西南 C．东北 D．西北
[关键信息点拨]
从“甲地某日日出至日落期间标杆的日影变化示意图”可看出，甲地日出、日落时的影子
为正西、正东方位，可推算当日为________日。
由“当日影朝正北方向时，标杆长度与其日影长度相等”可知，甲地该日正午太阳高度为
____，再结合甲地该日日出时刻为北京时间5：40，可计算甲地经纬度；乙地该日正午北京
时间是12：20，正午太阳高度为30°，可计算乙地经纬度。
[地理原理再现] 日出、日落方位与昼夜长短的对应规律
描述日出、日落方位与昼夜长短的对应规律。
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答案 1.____ 2.____
考向1 通过“昼夜长短的变化规律”考查“区域认知”
(2024·吉林长春统考)下图示意我国甲、乙、丙三地年日出时刻变化曲线。据此完成1～
2题。
1．甲、乙、丙三地的位置关系是( )
A．甲、乙、丙呈东北—西南向排列
B．甲、乙、丙呈西北—东南向排列
C．丙、乙、甲呈东北—西南向排列
D．丙、乙、甲呈西北—东南向排列
2．冬至日三地的日落时刻( )
A．甲早于乙，乙早于丙
B．丙早于乙，乙早于甲
C．乙早于丙，丙早于甲
D．甲、乙、丙非常接近
考向2 通过“二十四节气”考查“综合思维”(2023·辽宁重点高中联合体模拟)二十四节气的确定，是将地球绕太阳公转的黄道划分为
24等份，以春分作为0°起点，地球每运行15°，日期大约经过15天，对应一个节气。下图
为“我国二十四节气图”。读图完成3～5题。
3．二十四节气中，清明既是节气又是节日，出现在( )
A．3月6日前后 B．3月31日前后
C．4月5日前后 D．4月20日前后
4．从立春到立夏( )
A．地球公转速度越来越快
B．南极处于最佳科学考察时期
C．太阳直射点向北移动
D．北京白昼先变长后变短
5．地球公转产生了四季五带，其中关于五带内发生的天文现象，正确的是( )
①太阳每年直射一次热带 ②太阳每年直射一次北温带 ③南温带无直射、无极昼与极夜现
象 ④寒带有极昼与极夜现象
A．①② B．①③ C．③④ D．①③④
地理实践 2 太阳视运动
1．太阳的周日视运动(以地球为参照物观察太阳在一天中的运动)
(1)周期：24小时。
(2)方向：总体上自东向西。
(3)一年中，同一地点看，太阳视运动轨迹相互平行且与地轴垂直。
2．不同地区太阳视运动示意图的判读
(1)未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射点位于北半球时，日出、日落都偏北(太阳从东
北升起、西北落下)；太阳直射点位于南半球时，日出、日落都偏南(太阳从东南升起、西南
落下)；太阳直射点位于赤道时，日出正东、日落正西。(2)出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落，但有升有降，正午太阳高度最大，0时(24时)
太阳高度最小，因此若位于北半球，太阳升降方位均为正北；若位于南半球，太阳升降方位
均位于正南。
(3)极昼期间极点上一天太阳高度不变。
特别提醒 太阳视运动
(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、北回归线之间的地区，因日期不同，太阳直射点纬度变化，正午太阳在天顶、正南、
正北方天空都有可能。
(3)太阳的周日运动：以北温带6月22日为例，太阳东北升—正东(不一定是地方时6：00)—
东南—正南(正午，地方时12：00)—西南—正西(不一定是地方时18：00)—西北落。
3．太阳高度日变化图的判读
(1)日出、日落、昼长判读：如曲线A北京时间约3时日出，约17时日落，昼长约为14小时。
(2)正午太阳高度及出现的时间判读：如曲线B正午太阳高度约为45°，出现在北京时间12
时。(3)特殊判读
①曲线A正午太阳高度最大为90°，有直射机会，应位于南北回归线之间；②曲线B昼长24
小时，且最低太阳高度正好为0°，应为刚好出现极昼的地方；③C线昼长24小时，且一天
中太阳高度没有变化，应位于极点。
(2023·山东地理)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位
于正北方。小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个
时刻的杆影指向。据此完成1～2题。
1．该地夏至日地方时16：00时，杆影指向( )
A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间
C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间
2．11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为( )
A．5个 B．6个 C．7个 D．8个
(2024·江苏南京模拟)香港天文台网站有互动式太阳视运动路径图，输入日期和位置(经
纬度)即可获得当时的太阳视运动路径图。一位同学在平台上输入 2022年12月22日19：30
和某地经纬度后，得到图1所示的“太阳视运动路径图”。图2为该日四地的1米杆长的影
子情况。据此完成3～4题。3．从图1可判断该同学输入的位置是( )
A．(26.5°S,172.5°W)
B．(26.5°N,7.5°E)
C．(36.5°N,7.5°E)
D．(36.5°S,172.5°W)
4．该日图2中关于四地说法正确的是( )
A．甲纬度最高且日出东南方向
B．乙和丙的纬度相同
C．丙地方时6：00日影朝正西
D．丁出现白夜现象
(2023·江苏扬州中学调研)2022年6月5日7时54分，“神舟十四号”航天员乘组出征
仪式在酒泉卫星发射中心(41°N,100°E)举行，三名航天员开启了为期6个月的天和空间站驻
留飞行任务。图1为“航天员乘组出征仪式图”，图2为“天和空间站绕地轨道及方向示意
图”。据此完成5～7题。5．出征仪式上，航天员所观测到的太阳方位是( )
6．航天员在空间站驻留期间，酒泉卫星发射中心与文昌卫星发射场(19°N,110°E)两地( )
A．昼长的差值先变大，后变小
B．正午太阳高度的差值先变小，后变大
C．日出方位均由偏北转为偏南
D．日落方位均由偏南转为偏北
7．在天和空间站24小时内大致可看到16次日出、日落，其原因是( )
A．空间站公转速度慢于地球公转速度
B．空间站公转速度快于地球自转速度
C．空间站对太阳升、落的折射现象
D．空间站公转方向与地球自转相反
不同时期的同一时刻，太阳位置有很大的变化，2017年二十四节气的每个对应日期的9
时，某摄影爱好者在北京海淀区的一栋高楼上，从朝东的窗口以相同的位置拍摄太阳。一年
下来，他将拍摄的24个太阳叠加，全部位点呈现为倾斜的“8”字形(如下图所示)。据此完
成8～9题。8．该摄影师在夏至日9时拍摄太阳时，摄影师的影子所处的方位可能是( )
A．西南 B．正西 C．西北 D．正南
9．下列节气中，北京昼夜长短差值最小的是( )
A．立夏 B．白露 C．立冬 D．小寒
