文档内容
第 5 讲 地球的公转及其地理意义
[考纲呈现]
地球运动的地理意义。 [思维导图]
[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。(重难点)
考点一 地球公转特征与黄赤交角
1．公转特征
(1)方向： 。
(2)周期(一恒星年)： 。
(3)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
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 之间往返运动。
方法技巧 公转轨道示意图中的时间判断
(1)看日地距离：参照近日点和远日点来判断时间。如图中C在近日点附近。
(2)看地轴倾向：地轴北段“右倾右冬、左倾左冬”，即若地轴北段朝上且向右倾斜，则地
球公转至右侧位置时为北半球冬季，如C位置；公转到左侧位置时为北半球夏季。左倾相
反。
(3)看直射点位置：将AC两处地心与太阳连线示意直射光线，若直射点在赤道以北，则为夏
至，如图A；若在赤道以南则为冬至，如图C。
考向一 结合二十四节气考查公转特征
1．(2015·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°
考向二 以新情境考查太阳直射点的回归运动
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．丁考点二 昼夜长短的变化规律及其计算
1．读下图，回忆下列问题。
(1)冬至(图1)太阳直射 (纬线)，此时北半球昼 夜 ，纬度越高，昼越 夜越
，北极圈以北地区出现 ；南半球相反；赤道 。
(2)二分日(图2)太阳直射 (纬线)，此时是全球昼夜 。
(3)夏至(图3)太阳直射 (纬线)，此时北半球昼 夜 ，纬度越高，昼越 夜越
，北极圈以北地区出现 ；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 变为最
，黑夜逐渐变 ，由最 变为最 ；南半球相反。
2．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
与南半球相同纬度的 相等，例如30°N的昼长等于30°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 。
(4)极昼、极夜规律：极昼(极夜)的起始纬度数＝90°—太阳 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：太阳直射点在哪个半球，哪个半球就昼长夜短，且该半球纬度越高
白昼时间越长。与太阳直射点的移动方向无关。
3．昼夜长短的计算方法
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧所跨弧度进行计算
昼(夜)长时数＝昼(夜)弧度数/15°(2)根据日出或日落时间所跨弧度进行计算
正午12时把白昼平分成相等的两份，如图所示。
①昼长时数＝(12－日出时间)×2＝( 时间－12)×2＝日落时间－日出时间
②夜长时数＝ 时间×2＝(24－ 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。例如，30°N的昼长等于30°S的夜长。
考向一 结合昼长及季节的时空变化判断位置
(2017·全国文综Ⅲ)某日，小明在互联网上看到世界各地好友当天发来的信息：
甲：温暖的海风夹着即将到来的夏天的味道扑面而来。
乙：冬季临近，金黄的落叶铺满了一地。
丙：又一次入秋失败了，这还是我四季分明的家乡吗？
丁：又是黑夜漫长的季节，向北望去，小城上空的极光如彩色帷幕般挂在夜空。
据此完成1～2题。
1．以上四人所在地从北到南的排列顺序是( )
A．甲乙丙丁 B．丁乙丙甲
C．丁丙甲乙 D．甲丙乙丁
2．当天可能是( )
A．4月28日 B．6月28日
C．9月2日 D．11月2日
考向二 结合社会活动和区域定位考查昼夜长短变化
(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。
3．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
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4题。4．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
考向三 结合日期推断日出日落时间
5．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
考点三 正午太阳高度的变化规律及其计算
1．正午太阳高度
(1)基本规律：由图可知，同一时刻，正午太阳高度由 向南、北两侧递减。
(2)冬至日：太阳直射 ， 及其以南地区正午太阳高度达一年中最大值，北半
球各纬度地区正午太阳高度达一年中最小值。
(3)春秋分日：太阳直射 ，赤道上正午太阳高度为90°，两极点正午太阳高度为0°。
(4)夏至日：太阳直射 ，北极圈以北出现 现象，北极点的正午太阳高度为
23°26′，此时南极圈的正午太阳高度为0°。
(5)南北回归线之间：每年有 次太阳直射。
补充点拨 基本规律变式距直射点越近，正午太阳高度越大，反之越小。
2．四季更替
(1)四季的成因：一年中昼夜长短和正午太阳高度的时空变化。
(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。
3．五带的划分
(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
1．正午太阳高度的变化幅度
(1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越大(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年变化幅度相同(均为46°52′)。
(3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，
极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
2．正午太阳高度的计算
H＝90°－两地纬度差。
注：“两地”指直射点和所求点。
3．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。
考向一 正午太阳高度的时空变化
(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，回答第1题。
1．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
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2题。
2．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
考向二 正午太阳高度的应用
(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3题。
3．A市位于天津市(39°N,117°E)的( )
A．东北 B．东南 C．西北 D．西南
4．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
考点四 太阳周日视运动
1．读“某地二分二至日太阳视运动示意图”，回答问题。
(1)该地位于 (填“南”或“北”)半球，依据是正午时太阳位于南方。
(2)该地夏至日的太阳视运动为轨迹 ，该日日出 ，日落 (极昼、极夜地区除
外)。
(3)该地春秋分日的太阳视运动为轨迹 ，该日日出 ，日落 。
(4)该地冬至日的太阳视运动为轨迹 ，该日日出东南，日落 (极昼、极夜地区除外)。
方法技巧 太阳视运动图的判读技巧
太阳视运动的判断，关键在三个点：日出点、正午点、日落点，要找准三个时间点的太阳方
位及对应的地方时。2．全球日出日落方位的判读
无论是北半球还是南半球，同一日期日出日落方位相近，如下表所示：
日期 日出方位 日落方位
春分日(3月21日前后)至秋分日(9月23日前后) 东北方 西北方
春分日(3月21日前后)或秋分日(9月23日前后) 正东方 正西方
秋分日(9月23日前后)至次年春分日(3月21日前后) 东南方 西南方
综合思维 昼长与日出日落时间
在北半球，昼越长，日出越早，日落越晚，日出日落的位置越偏北，太阳视运动的弧度越大；
反之，在北半球昼越短，日出越晚，日落越早，日出日落位置越偏南，太阳视运动的弧度越
小。
3．影子变化的判读
(1)影长变化
根据太阳高度的大小判断影长，例如，日出、日落时影长最长，之后缩短，正午时最短，之
后变长，直射点上无影子。
(2)影子方位的变化
影子位于太阳相反方位，根据太阳方位即可推知影子方位。
考向一 结合影子的方位和长短判断时间
(2018·天津文综)天津广播电视塔(简称“天塔”)高度约415米。读图文材料，回答1～2
题。1．拍摄到该照片的时间(北京时间)最可能介于( )
A．5：00～7：00 B．8：00～10：00
C．12：00～14：00 D．15：00～17：00
2．拍摄到该照片的日期最可能介于( )
A．1月15日到2月15日
B．3月1日到3月30日
C．5月15日到6月15日
D．10月1日到10月30日
3．(2017·天津文综)我国A市某中学学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。结合
图文材料，回答下题。
下列时段中，日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的是( )
A．惊蛰到立夏 B．立夏到小暑
C．白露到立冬 D．立冬到小寒
考向二 太阳视运动原理的实践应用(2018·全国文综Ⅰ)小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信
息如下图所示。据此完成下题。
4．小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，
以下出发时间和座位较好的是( )
A．6：00出发，左侧靠窗 B．8：00出发，右侧靠窗
C．10：00出发，左侧靠窗 D．12：00出发，右侧靠窗
考点五 光照图与晨昏线
1．地球侧视图
以上四图昼夜半球对称，以下三图不具有对称性特点。
2．极地俯视图
3．变式图
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。
(1)斜侧(俯)视图：观测点既不在赤道上空，也不在极点上空。(2)矩形投影图：矩形投影图是将南北极点、南北极圈、南北回归线放大到与赤道一样长。
判读此类图的关键是晨昏线、极昼极夜和赤道上的日出(6时)日落(18时)时间等。
(3)局部图
(4)投影图转绘
任何变式图，都可以根据其特征转化为基本图。例如下面展示的局部图向矩形图、侧视图和
俯视图的转化。
注 降低局部图判读难度的方法是补画缺失部分。
4．光照图中的晨昏线
(1)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。
(2)晨昏线和纬线圈的切点
晨昏线与极昼圈的切点所在经线的地方时为0时，与极夜圈的切点所在经线的地方时为12
时。
(3)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。
(4)晨昏线上太阳高度为0°。(5)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′。
考向一 结合光照图判断时刻和季节
下图是“以极点为中心的东半球图”。此刻，曲线MN上各点太阳高度为0°，MN与
EP相交于N点；该季节，北美大陆等温线向南凸出。读图，回答1～2题。
1．由图文信息可知( )
A．M位于N的西北方向
B．悉尼正值少雨的季节
C．此季节是南极考察的最佳时期
D．这一天甲地日出时刻早于乙地
2．图示时刻( )
A．东经10°各地处于夜
B．澳大利亚与巴西不在同一日
C．全球属于夜的范围大于昼
D．地球位于公转轨道远日点附近
考向二 结合光照图判断直射点位置
一艘海轮从上海出发驶向美国旧金山。当海轮途经下图中 P点时正值日出，图中EF线
表示晨昏线。读图回答第3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°课时作业
(2019·河南信阳期中)读“黄赤交角示意图”，完成第1题。
1．下列说法正确的是( )
A．图中角β大小即是极圈度数
B．图中角α是黄赤交角
C．角α的大小直接决定了直射点纬度
D．角β的大小直接决定了回归线度数
2．(2019·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·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3～5题。
日期
项目 10月22日 M
城市
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′
3.甲城与乙城的纬度差约为( )
A．7° B．8° C．9° D．10°
4．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
5．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
(2019·山东泰安期末)2017年金砖五国(中国、印度、巴西、俄罗斯、南非)峰会于北京时间9
月3日至5日在厦门举行，9月3日15时30分，金砖国家工商论坛开幕式举行。据此完成6
～7题。
6．峰会期间( )
A．厦门昼长夜短，夜渐短
B．太阳直射点在北半球，逐渐南移
C．悉尼昼长夜短，昼渐长
D．地球的公转速度渐慢，近秋分点
7．金砖国家工商论坛开幕时，金砖其他四国首都( )
A．新德里(77°E)，旭日东升 B．莫斯科(37°E)，正午时刻
C．比勒陀利亚(28°E)，夕阳西下 D．巴西利亚(47°W)，夜幕笼罩
(2019·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8～9题。
8．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9．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
读“某地某时期正午日影长短和朝向变化示意图”，回答10～11题。
10．该地可能位于( )
A．20°N B．20°S C．30°N D．30°S
11．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
(2019·郑州名校期中)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②③两点的最短距离是3
330 km。据此回答12～13题。
12．图示时刻北京时间是( )
A．3：20 B．8：40
C．15：20 D．20：40
13．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
14．(2018·河南信阳二检)周朝时期，周公在河南登封(34°N)“垒土为圭，立木为表，测日影，
定四时”，通过观测一年中每天正午投在地上的影子长度变化来测量二十四节气，其观测结
果正确的是( )A．一年中冬至日杆影最短 B．春分日杆影长与杆高相等
C．每两个节气间影长变化幅度相等 D．杆影变长期间，当地昼渐短
(2018·济南模拟)下图为北半球四地在夏至日当天所看到的太阳视运动轨迹。据图完成15～
17题。
15．图中地平面上表示正西方向的是( )
A．① B．② C．③ D．④
16．四地的纬度按照由高到低的顺序进行排列，合理的是( )
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、丙、甲
C．丙、丁、甲、乙 D．丁、乙、甲、丙
17．夏至日当天，对于分别站立在O 、O 、O 、O 四点的四个人来讲，其身影在地面的旋
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转角度最小的是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
(2017·全国文综Ⅱ)汽车轮胎性能测试需在不同路面上进行。芬兰伊瓦洛(位置见下图)吸引了
多家轮胎企业在此建设轮胎测试场，最佳测试期为每年11月至次年4月。据此完成第18题。
18．在最佳测试期内，该地轮胎测试场( )
A．每天太阳从东南方升起
B．有些日子只能夜间进行测试
C．经常遭受东方寒潮侵袭
D．白昼时长最大差值小于12小时
