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课时11 昼夜长短的变化
1．昼夜长短与昼弧、夜弧
(1)划分：晨昏线把所经过的纬线分割成两部分，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：
(2)描述昼弧、夜弧的意义。
答案 昼弧和夜弧的长度，反映了该纬度地区昼夜的长短。昼弧长于夜弧则昼长夜短；昼弧
等于夜弧则昼夜等长；昼弧短于夜弧则昼短夜长。
2．昼夜长短的变化规律
(1)赤道上：终年昼夜等长，均为12 时。
(2)春分日和秋分日：全球各地昼夜等长。
(3)北半球状况(南半球相反)
时间
昼夜长短
分布规律
特殊节气
夏半年(自春分日
至秋分日)
昼长夜短
纬度越高，昼越长，
夜越短，北极地区有
极昼
夏至日，北半球昼最长、夜最
短，北极圈及其以北地区皆为极
昼
冬半年(自秋分日
至次年春分日)
昼短夜长
纬度越高，昼越短，
夜越长，北极地区有
极夜现象
冬至日，北半球昼最短，夜最
长，北极圈及其以北地区到处出
现极夜现象
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：
1
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(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
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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。
(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，可推算当日为二分日。
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
45°，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。
答案 ①日出东北、日落西北，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长。
②日出正东、日落正西，全球昼夜等长。
③日出东南、日落西南，北半球昼短夜长，南半球昼长夜短。
答案 1.D 2.A
3
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解析 第1 题，读图可知，该日甲地太阳从正东升起，正西落下，昼夜平分；甲地正午日影
朝北，说明太阳没有直射甲地。据此可知，该日为二分日，太阳直射赤道，全球昼夜平分，
甲乙两地昼夜等长。D 正确，A、B、C 错误，故选D。第2 题，该日是二分日，太阳直射赤
道，正午时太阳均位于甲、乙两地的南方，说明甲、乙两地均位于北半球。正午时标杆长度
与其日影长度相等，则甲地该日正午太阳高度为45°，乙地该日正午太阳高度为30°，故甲
地位于乙地南方。甲地该日日出时刻为北京时间5：40，地方时为6：00，求得甲地经度为
125°E；乙地正午时北京时间是12：20，求得乙地经度为115°E，故甲地位于乙地东方。综
上所述，甲地位于乙地东南方向，选A。
考向1 通过“昼夜长短的变化规律”考查“区域认知”
(2023·辽宁沈阳模拟)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
答案 1.C 2.B
解析 第1 题，结合春分日昼夜长度特点(此时全球各地昼夜等长，均为12 小时)可知，在北
京时间的参考下，我国甲、乙、丙三地位置越偏东则日出时间越早；因此可以判断甲日出时
间(6：00 左右)最晚，丙地(4：47)最早，则甲位于最西部，乙处于两地之间，丙位于最东部。
根据“夏至日北半球纬度越高、昼长越长”的特点，结合三地日出时间可判断，甲日出时间
最晚，纬度应该较低；丙日出时间最早，纬度应该较高。因此丙、乙、甲三地呈东北—西
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南向排列，C 正确。第2 题，结合图表信息冬至日三地日出的北京时间可知，丙日出最晚，
甲日出最早。根据“太阳直射点位于南半球，北半球各地纬度越高昼长越短”的规律，且结
合上题可知丙纬度较高，昼长较短，因此丙地日落时刻会更早，甲地更晚，乙地日落时刻居
中。故选B。
考向2 通过“昼长的计算”考查“综合思维”
(2024·浙江杭州模拟)下图为某科考人员随科考船于某地前后10 天P、Q 两日拍摄的日
出(图中所示为北京时间)合成照片。完成3～4 题。
3．P 日该地的昼长为( )
A．7 小时20 分
B．11 小时20 分
C．12 小时
D．16 小时40 分
4．该地位于( )
A．南印度洋
B．北印度洋
C．南太平洋
D．北太平洋
答案 3.B 4.A
解析 第3 题，由于Q 日8：00 日出且方位为正东，可以确定为春分日或秋分日且日出时当
地地方时为6：00，晚于北京时间2 小时，所以P 日时，该地日出地方时为6：20，故昼长
为11 小时20 分，故选B。第4 题，春分日或秋分日，日出正东，根据观测日出常识可知，
P 日日出时太阳为东偏北方向，同时该地昼长小于12 小时，故可确定该地位于南半球，B、
D 错误。地方时晚于北京时间2 小时的经度为90°E，故为南印度洋，A 正确，C 错误。故选
A。
课时精练
下表是“我国四城市连续两日的日出、日落时刻(北京时间)表”。据此回答1～2 题。
城市
第一日
第二日
日出
日落
日出
日落
①
06：04：50
17：25：54
06：03：00
17：26：17
②
07：25：31
19：04：58
07：24：22
19：05：40
③
06：45：03
18：31：52
06：44：09
18：32：18
④
08：16：41
19：57：11
08：15：34
19：57：50
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1.表中日期最接近的节气是( )
A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至
2．关于表中四城市位置的说法，正确的是( )
A．自西向东依次是④③②①
B．自东向西依次是①③④②
C．自南向北依次是③④②①
D．自北向南依次是②①③④
答案 1.A 2.C
解析 第1 题，表中四地昼长均略小于12 小时，说明太阳直射点位于南半球且接近赤道；
同时第二天昼长大于第一天，说明太阳直射点向北移动；据此可判断表中日期最接近春分。
第2 题，由日出时间、日落时间可计算出正午时间，从而可判断自东向西依次是①③②④；
太阳直射点位于南半球，越往北昼越短，则依据昼长，可判断自南向北依次是③④②①。
(2023·浙江精诚联盟模拟)我国某中学学生在校园进行地理实践活动。该日6：32(北京
时间，下同)看到日出，广场旗杆影子在14：21 为一天中最短。而同日杭州市(30°N,120°E)
日出时间为4：58。完成3～4 题。
3．该中学位于杭州市的( )
A．东北 B．西北 C．东南 D．西南
4．该日，该中学日落时间约为( )
A．18：32 B．19：28 C．22：09 D．23：08
答案 3.B 4.C
解析 第3 题，该中学广场旗杆影子14：21 最短，说明此时为该中学地方时12：00，与北
京时间(120°E)相差2 小时21 分钟，推知该中学所在经度约为85°E，从东西方向看位于杭州
市西方；杭州市的日出时间为4：58，说明该日位于夏半年(春秋分日杭州市日出时间为6：
00)，纬度越高，白昼时间越长，该中学日出时间为6：32，可推算出其日出的地方时为4：
11，日出地方时比杭州市早，白昼时间较长，纬度更高，从南北方向看，位于杭州市北方，
所以该中学位于杭州市的西北，B 正确。第4 题，根据上题计算，该日该中学日出地方时为
4：11，则日落地方时为19：49，日落北京时间为19：49＋2：21，约为22：10，C 正确。
(2024·广东深圳模拟)北京时间2022 年11 月22 日7：14，河北某中学张老师(居住地经
度约115°E)开车行驶在上班路上，正好看到公路前方的太阳从地平线升起(下图)。据此完成
5～6 题。
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5．当天，该地的昼长约为( )
A．9 小时12 分
B．9 小时14 分
C．10 小时12 分
D．10 小时14 分
6．一个星期之后，张老师仍然于7：14 行驶在这一条上班的路上，可能看到( )
A．太阳悬在公路的上空
B．日出前的朝霞满天
C．夜色似黑幕笼罩大地
D．北极星在天空闪烁
答案 5.C 6.B
解析 第5 题，张老师居住地的经度约为115°E，与120°E 相差5°，即当地地方时比北京时
间晚约20 分钟。当北京时间7：14 日出时，该地日出地方时约为6：54，根据昼长＝(12－
日出地方时)×2，计算出当天的昼长约为10 小时12 分，C 正确。第6 题，一个星期之后即
11 月29 日，当地昼变短，夜变长，日出时间延后。同样是7：14，在公路前方已看不到太
阳，只能看到太阳即将升起前大气散射太阳光产生的霞光，B 正确，A、C 错误；11 月太阳
直射点位于南半球，日出东南，上班路上道路朝向东南，看不见北极星，D 错误。
(2023·山东淄博期末)小明和小华分别住在我国不同的省会城市，他们利用手机查询获得
当地二至日日出时间和夏至日正午太阳高度，并将所得数据整理成下表(表中时间为北京时
间)。完成7～8 题。
冬至日日出时间
夏至日日出时间
夏至日正午太阳高度
小明
8：47
6：57
83°34′
小华
7：11
3：43
68°34′
7.小明和小华所在地区的纬度差约为( )
A．30° B．25° C．20° D．15°
8．小华所在地区夏至日的昼长大约是( )
A．13 小时32 分
B．14 小时48 分
C．15 小时28 分
D．16 小时34 分
答案 7.D 8.C
解析 第7 题，两人均居住在北半球，依据两地纬度差等于两地正午太阳高度差可知，两人
所在地区的纬度差约为83°34′－68°34′＝15°，D 正确。第8 题，根据二至日日出时间关
7
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于二分日日出时间对称，可推知小华所在地区二分日日出时间为(7：11＋3：43)/2，即二分
日日出时间为北京时间5：27，进而推知夏至日日出比二分日日出提前了1 小时44 分，故夏
至日昼长比二分日多3 小时28 分，选C。
(2024·河南名校联考期末)读“我国①②两地某日日出日落示意图”(图示为北京时间，
①②为太阳日运行轨迹)，完成9～10 题。
9．该日最有可能是( )
A．春分日
B．夏至日
C．秋分日
D．冬至日
10．①地位于②地的( )
A．东南方向
B．西南方向
C．东北方向
D．西北方向
答案 9.B 10.A
解析 第9 题，依据图文材料，图示为同一天①②两地日出日落时间，日落时间减去日出时
间为当地昼长，通过计算可知两地昼长均大于12 小时，该日在我国夏半年，最有可能为夏
至日，B 正确。第10 题，依据两地昼长及所学知识可知，夏至日北半球纬度越高昼越长，
故①地纬度低，②地纬度高，①地位于②地的偏南方；再根据两地日出日落时间计算正午时
的北京时间，①地正午时的北京时间为(18：37＋6：07)/2，即12：22，计算①地位于
114.5°E；同理计算②地大概位于108.5°E，故①地位于②地的东方。综上可知①地位于②地
东南方向，A 正确。
(2023·天津和平区模拟)2023 年谷雨(4 月20 日)节气，当甲地日出时，乙地正值日落时分，
11 个小时后，甲地日落，发现乙地刚好日出。完成11～12 题。
11．甲、乙两地是( )
A．关于赤道的对称点
B．关于地心的对称点
C．关于0°经线的对称点
D．关于地方时12 时经线的对称点
12．从谷雨到芒种节气(6 月6 日)，甲、乙两地昼夜的变化为( )
A．甲地昼渐长，乙地昼渐短
B．甲、乙两地昼长均保持不变
C．甲地昼渐短，乙地昼渐长
D．甲、乙两地昼长都逐渐变长
答案 11.B 12.C
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解析 第11 题，2023 年谷雨(4 月20 日)节气时，太阳直射点位于北半球。甲地日出后经过
11 个小时日落，说明甲地该日昼长为11 小时，昼短夜长，故甲地位于南半球；乙地日落后
经过11 个小时日出，说明乙地该日夜长为11 小时，昼长夜短，故乙地位于北半球；因甲、
乙两地昼夜长短对称分布，可知甲、乙两地的纬度关于赤道南北对称，故其不可能关于经线
对称，且地方时12 时所在经线自东向西移动，不是固定不动的经线，C、D 错误；甲地日出
时乙地日落，甲地日落时乙地日出，说明甲、乙两地位于晨昏圈上，一东一西；结合甲、乙
两地的纬度关于赤道南北对称，且晨昏圈是平分地球的大圆，故甲、乙两地经度数相差
180°，因此，甲、乙两地应关于地心对称，A 错误，B 正确。第12 题，从谷雨到芒种节气，
即从4 月20 日至6 月6 日，太阳直射点位于北半球，且向北移动。由上题分析可知，甲地
位于南半球，该时间段甲地昼短夜长，且昼渐短、夜渐长；乙地位于北半球，该时间段乙地
昼长夜短，且昼渐长、夜渐短。故选C。
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