(共46张PPT)
课时6 宇宙中的地球
专题三 行星地球
一、考试说明和教学要求
考试说明 教学要求
1.运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响 2.运用示意图,说明地球的圈层结构 1.了解地球所处的宇宙环境,运用图文数据,理解地球是宇宙中既普通又特殊的天体
2.了解太阳对地球的影响和太阳活动对地球的影响
二、知识网络
三、应试指导
考情分析
备考策略
在复习备考中要注意:结合时事,我国航天事业的发展,考查空间想象能力、读图分析能力、逻辑推理能力;注重考查天体的相互运动基本原理。
2022年 无
2021年 无
2020年 无
【课堂导学】
四、要点精讲
要点一 宇宙中的地球
1.人类对宇宙的认识
天文学家把人类已经观测到的有限宇宙叫作“可见宇宙”或“已知宇宙”,半径约140亿光年。
2.多层次的天体系统
(1)天体系统:万有引力和天体的永恒运动维系着天体之间的关系,组成了多层次的天体系统。
①总星系
(2)天体系统的层次
②太阳系
③地月系:地球与其卫星月球组成的天体系统。月球自身不发可见光,只反射太阳光
3.普通而特殊的行星——地球
(1)普遍性:在太阳系行星中,就外观和所处的位置而言,地球是一颗普通的行星。
(2)特殊性——目前所知道的唯一存在生命的行星。
①充足的 。
②恰到好处的大气厚度和 。
③适宜的 和温度范围。
【名师点拨】
[提醒] 北斗七星并不是同一个天体系统
天体之间因相互吸引和绕转而形成天体系统,北斗七星之间有的不存在相互吸引和相互绕转的关系,因此就不属于同一个天体系统。
[提醒] 天体可分为自然天体和人造天体。人造天体有人造卫星、宇宙飞船、国际空间站等。
[提醒] 只有相互吸引、相互绕转的天体之间才能构成天体系统。星座不属于天体系统。
[提醒] 总星系只是宇宙的一部分,不是整个宇宙,宇宙是由银河系和目前人类能观测到的河外星系组成的。
[提醒] (1)金星自转方向与其他行星相反,在金星上看太阳西升东落。
(2)哈雷彗星公转方向与八大行星相反。彗尾背向太阳,且离太阳越近彗尾越长。
[提醒] 同向性是指八大行星的公转方向一致,并不是指公转方向与自转方向一致。
[提醒] 来源于太阳辐射的能源
煤、石油、天然气是地质历史时期生物固定的太阳能;风能、水能、波浪(风浪)、洋流(风海流)是太阳能的转化形式,其能量根本来源是太阳辐射。
[提醒] (1)光球层用肉眼可以观测到;日冕层、色球层只有在日全食或用特殊的仪器才能看到。
(2)太阳活动对无线电短波通信和地球磁场的影响在白天较强。
[提醒] (1)耀斑和太阳风均与无线电短波通信中断、磁暴和极光产生有关,但短波通信的中断和磁暴主要是受耀斑的影响,极光主要是受太阳风的影响。
(2)极光观看条件:①太阳活动强烈的时段;②高纬度地区;③极夜时期。
【典题展示1】 (2021·湖南长沙二模)金星凌日是一种天文现象,这种现象发生时从地球上可以看到金星就像一个小黑点在太阳表面缓慢移动。读图,完成下列小题。
(1)如图,金星凌日现象发生时,金星在太阳表面形成的小黑点的移动方向是 ( )
A.从a到b B.从b到a
C.从c到d D.从d到c
【答案】 C
【解析】 解答此题要明确发生“金星凌日”现象时,太阳、金星和地球三者在同一条直线上。第(1)题,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,金星挡住了太阳射向地面的一部分光线,发生“金星凌日”现象.金星和地球绕日公转的方向都是西向东,故看到金星向东移动,即从c到d,C正确。
(2)与金星凌日现象成因类似的天文现象是 ( )
A.日食 B.月食
C.流星 D.黑子爆发
【答案】 A
【解析】 第(2)题,金星凌日是金星挡住了太阳的光线,日食是月亮挡住了太阳的光线,A正确。一般来说:见到影子、日食、小孔成像就联系到光的直线传播原理.知道“金星凌日”的天文奇观的成因便可结合图片做出解答。
要点二 太阳对地球的影响
1.太阳辐射
(1)概念:太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。分为A紫外光、B可见光和C红外光三部分。
(2)能量分布:太阳辐射能主要集中在波长较短的可见光波段。
2.影响太阳辐射的因素
影
响
因
素
→ 纬度 → 太阳辐射强度从低纬向高纬递减 → 纬度越低,太阳高度越大,获得太阳辐射越多
→ 昼长 → 昼越长、太阳辐射越多 → 白昼越长,日照时数越长
→ 地势 → 地势越高,太阳辐射越强 → 地势越高,空气越稀薄,透明度越高,到达地表的太阳辐射越多
→ 天气→ 晴天,太阳辐射强 → 大气削弱作用弱,日照时数长
→ 大气洁净度 → 雾霾天气太阳辐射弱 → 大气中的悬浮颗粒反射太阳光,使到达地表的太阳辐射减少
→ 季节 → 不同季节正午太阳高度不同,太阳辐射强度不同 →夏季强,冬季弱
在我国,青藏高原和四川盆地成为太阳辐射极值区的原因。
青藏高原成为太阳辐射高值中心的原因:纬度较低,正午太阳高度大;海拔高,空气稀薄,水汽、云量、尘埃少,大气对太阳辐射削弱作用弱;晴天多,日照时间长;到达地表的太阳辐射能量多。
四川盆地成为太阳辐射低值中心的原因:盆地地形,水汽不易散发,空气中水汽含量多,阴天、雾天较多,大气对太阳辐射削弱作用强。
3.太阳辐射对地球的影响
(1)直接为地球提供光、热资源。
(2)维持地表温度,是地球上的水、大气运动和生命活动的主要动力。
(3)为人类生产和生活活动提供能源,如煤、石油、太阳能等。
4.太阳大气层及太阳活动
(1)太阳大气层的结构:A光球层,B色球层,C日冕层。
(2)太阳活动的主要类型:A层的黑子,B层的耀斑,其周期约为11年,它们都是太阳活动的重要标志。
5.太阳活动对地球的影响
(1)扰动地球的电离层,影响无线电短波通信。
(2)扰乱地球磁场,产生“磁暴”现象。
(3)产生“极光”现象。
(4)地球上许多自然灾害的发生与太阳活动有关,如地震、水旱灾害等。
【典题展示2】 (2022·明达月考一)太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的多少。影响太阳辐射强度的因素主要有太阳高度、日照时间、天气状况和海拔高低。下图为我国北京、上海、成都和昆明四地太阳辐射强度年变化图。据此完成下列小题。
(1)图中表示成都太阳辐射强度年变化的曲线是 ( )
A.曲线① B.曲线②
C.曲线③ D.曲线④
【答案】 D
【解析】 第(1)题,北京、上海、成都和昆明四地相比,成都位于四川盆地,降水多、阴天多,海拔低,太阳辐射强度整体较小。故选D。
(2)城市③,7、8月太阳辐射强度最大的主要原因是 ( )
A.纬度低,太阳高度大
B.受高压控制,晴天多
C.纬度高,日照时间长
D.海拔高,大气削弱作用弱
【答案】 B
【解析】 第(2)题,昆明位于云贵高原,全年太阳辐射强度整体较高,应为②;由上题分析可知,成都应为④;北京夏季降水多,太阳辐射少,应为①;上海为亚热带季风气候,降水丰富,太阳辐射强度不大,应为③;7、8月份,我国锋面雨带移至华北地区,上海受副热带高压控制,降水少,晴天多,太阳辐射强度大。故选B。
要点三 地球的圈层
1.地球的内部圈层结构
(1)划分依据:地震波传播速度的变化。
(2)C以上为A地壳,C、D之间为B地幔,D以下为地核(由E外核和F内核组成)。
(3)岩石圈由坚硬的岩石组成,包括地壳和上地幔顶部(软流层以上)。
地壳厚度不均,陆地地壳厚,海洋地壳薄。分布规律是:海拔越高,地壳越厚,海拔越低,地壳越薄。地核的特点:三大内部圈层中最厚;高温、高压;铁、镍成分为主;外核为液态或熔融状态。
名称 深度 波速
横波 纵波
C 莫霍 界面 地下平均33千米处(指大陆部分) 传播速度都快
D 古登堡 界面 地下2900千米处 完全 消失 传播速度突然下降
2.地球的外部圈层结构
(1)A大气圈:由气体和悬浮物组成的复杂系统,它的主要成分是氮气和氧气。
(2)B水圈:由地球表层水体构成的连续但不规则的圈层。
(3)C生物圈:广泛分布于岩石圈、大气圈和水圈中。
【典题展示3】 (2022·武邑中学月考)2019年5月24日,印度尼西亚巴厘岛阿贡火山喷发,火山灰喷至空中2.5千米,导致空中布满火山灰。据此完成下列小题。
(1)岩浆物质冲破了岩石圈的束缚后才喷发出来,关于岩石圈的叙述,正确的是 ( )
A.岩石圈属于地壳的一部分,是由岩石构成的
B.岩石圈属于上地幔的一部分
C.岩石圈与生物圈关系密切
D.岩石圈的上部是软流层
【答案】 C
【解析】 第(1)题,岩石圈包括地壳全部及上地幔顶部(软流层以上),A、B、D错。岩石圈与生物圈关系密切,C对。
(2)火山灰漫天飞扬,对地球的外部圈层产生了很大影响,有关地球外部圈层的说法,正确的是 ( )
A.大气圈是由大气组成的简单的系统
B.水圈是一个连续但不规则的圈层
C.生物圈占据大气圈的全部、水圈的底部
D.地球的外部圈层之间关系密切,但与地球的内部圈层没有关系
【答案】 B
【解析】 第(2)题,大气圈是由气体和悬浮物组成的复杂系统,A错。水圈是一个连续但不规则的圈层,B对。生物圈包括大气圈的底部、水圈的全部及岩石圈的上部,C错。地球的外部圈层之间关系密切,与地球的内部圈层也有密切的关系,D错。
五、能力摸底
(2020·重庆调研)当某颗行星恰好运行至地球与太阳之间时,地球上的观察者就会看到有一个黑点从太阳圆面通过,这种现象称为凌日。据此完成1~2题。
1.在地球上,可以观察到的凌日是 ( )
A.水星凌日 B.火星凌日
C.木星凌日 D.土星凌日
【答案】 A
【解析】 第1题,结合“凌日”含义知,能够导致凌日现象的为地内行星,结合选项即可判断正确结论。
2.该现象发生的最低一级天体系统是 ( )
A.地月系 B.太阳系
C.银河系 D.河外星系
【答案】 B
【解析】 第2题,结合题干信息知,凌日现象发生于太阳系之中,据此判断该现象发生的最低一级天体系统为太阳系。
(2020·合肥质检)我国在2016年9月15日发射“天宫二号”,预计在2022年左右完成空间站组装。在此之前,“天宫一号”已经在酒泉卫星发射中心发射升空。结合所学知识回答3~4题。
3.相对于海南文昌卫星发射中心,酒泉卫星发射中心的优势主要在于 ( )
A.纬度低,地球自转线速度大,可节省燃料
B.降水少,晴天多,发射窗口期长(发射窗口期:适合卫星发射的时间段)
C.空中及海上交通都很方便,便于运输
D.无人区面积广,发射后残骸不危及人民安全
【答案】 B
【解析】 第3题,卫星发射中心的区位条件主要包括纬度、气候和气象条件、地形条件、交通条件等。相对于海南文昌卫星发射中心,酒泉卫星发射中心优势主要在于降水少,晴天多,发射窗口期长,B正确。
4.下列有关太阳活动对空间站影响的叙述,正确的是 ( )
A.太阳活动对空间站的影响可以忽略
B.空间站在地面实验过程中不会受到太阳活动的影响
C.太阳活动会在空间站引发极光现象
D.太阳活动会影响空间站的安全及地—空联系(通信)
【答案】 D
【解析】 第4题,太阳活动强烈时,其放射的电磁波进入地球大气层,引起大气层扰动,使地球上无线电短波通信受到影响,所以对空间站和地面都有影响,A、B错,D对。极光现象是太阳高能带电粒子冲进两极高空与稀薄大气碰撞产生的,不会出现在空间站,C错。
(2021·吉林长春调研)挪威南部的尤坎镇(59°53'N)地处深山峡谷之中,每年9月起都会出现整日见不到太阳的现象,于是当地人在山上架设了三面巨镜,把阳光反射到小镇的广场上。据此完成5~7题。
5.该地整日见不到太阳的主要原因是 ( )
A.地形的阻挡 B.沙尘遮天蔽日
C.多雨雾天气 D.发生极夜现象
【答案】 A
【解析】 第5题,该地位于深山峡谷之中,受沙尘影响的可能性较小,B错误;多雨雾天气不会使该地长期整日见不到太阳,C错误;该地不在北极圈内,无极夜现象,D错误;该地位于深山峡谷中,见不到太阳的原因应为地形的阻挡,A正确。
6.巨镜最可能位于小镇广场的 ( )
A.南侧 B.北侧 C.东侧 D.西侧
【答案】 B
【解析】 第6题,该地位于北半球中高纬度,正午阳光从南部照射,为了将从南部照射的阳光反射进小镇广场,镜子应位于小镇广场的北侧。故选B。
7.当地整日见不到太阳的现象持续时间约为 ( )
A.1个月 B.3个月
C.7个月 D.10个月
【答案】 C
【解析】 第7题,该小镇能否见到阳光取决于正午太阳高度。据材料可知,该地每年9月起都会出现整日见不到太阳的现象,此时太阳直射点向南移动,正午太阳高度日益减小。由于正午太阳高度具有对称性,冬至日后正午太阳高度逐渐增大,直到次年3月后,正午太阳高度才能达到阳光射入小镇的要求,9月~次年3月持续时间约为7个月。故选C。
六、课堂评价
(2022·长沙模拟二)人类对太阳及其活动的探测从未停歇,下图为2018年发射的名为“帕克太阳探测器”的宇宙飞船绕日飞行(6年绕日24圈)的部分轨道示意图,四个大圆为近日行星公转轨道。图中的金星有着主要由CO2组成的浓密的大气和云层,地表温度高达400℃。读图完成下列小题。
1.下列对该宇宙飞船的描述,正确的是 ( )
A.可穿过小行星带近距离拍摄照片
B.能观测到地球从太阳前经过的情景
C.可观察太阳黑子活动周期
D.能探测到日冕层的太阳风活动
【答案】 D
【解析】 第1题,读图可知,该宇宙飞船飞行轨道在地球公转轨道以内,而小行星带处在火星和木星公转轨道之间,A错。该宇宙飞船飞行轨道在地球公转轨道以内,故不可能观测到地球从日面经过的情景,B错。该宇宙飞船飞行6年,而黑子活动周期为11年,C错。该宇宙飞船可以探测到日冕层的太阳风活动,D对。
2.下列关于金星地表高温的原因,叙述正确的是 ( )
A.云层吸收大气辐射多
B.云层反射太阳辐射多
C.金星地表反射太阳辐射强
D.金星地表吸收大气辐射多
【答案】 D
【解析】 第2题,读材料可知,“金星有着主要由CO2组成的浓密的大气和云层”,接近金星表面的二氧化碳可以强烈吸收长波辐射,热量无法散发,而温度越聚越高,在这种超级“温室效应”的影响下,金星最终达到了如此高温。故选D。
(2021·西宁模拟)青海省德令哈市的10兆瓦塔式熔盐储能光热电站是由中空太阳能公司自主研发的新型太阳能光热发电站,于2016年8月30日发电成功。光热发电是利用大规模定日镜场收集的太阳能,将熔盐加热并进行储存,再根据电网的调度指令利用熔盐与水进行热交换后产生的高温高压蒸汽驱动汽轮发电机组发电。下图是德令哈及周边地区示意图。读图,完成下列小题。
3.德令哈建设太阳能光热电站的优势条件是 ( )
①太阳辐射能丰富 ②戈壁荒漠广布
③水资源丰富 ④靠近消费市场
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】 A
【解析】 第3题,建太阳能发电站应选择在太阳辐射能丰富的地区,结合图中的等年太阳辐射线可知,该地太阳能丰富;由于太阳辐射能比较分散,太阳能电站占地面积较大,戈壁荒漠广布的地方地价较低,A项正确;建太阳能电站与水资源是否丰富关系不大;电站可高压输电,或接入全国电网,不一定要靠近消费市场。
4.该新型太阳能电站的主要作用是 ( )
A.增大了对天气的依赖性
B.对太阳能利用率影响不明显
C.提高到达地面太阳辐射比重
D.改善昼夜发电量差异大的劣势
【答案】 D
【解析】 第4题,从材料中可以看出该电站可储存太阳能,并根据电网的调度指令将太阳能转化为化学能发电,减弱了对天气的依赖性,改善昼夜发电量差异大的劣势,提高了太阳能利用率,但不能提高到达地面太阳辐射的比重。
5.(2020山东潍坊一模)阅读图文材料,完成下列要求。
在内蒙古达拉特旗库布齐沙漠的腹地,由国家电力投资集团有限公司主导,178万块太阳能光伏板整齐排列,构成一匹奔腾的骏马图形,并于2019年7月9日成功通过吉尼斯世界纪录认证,成为世界上最大的光伏板图形电站。下图为内蒙古潜在光伏年发电量密度分布图[单位:kW·h/(m2·a)]和达拉特光伏发电应用领跑示范基地景观图。
【答案】 潜在光伏发电量密度空间分布不均匀,由东北向西南递增。
【解析】 第(1)题,读“内蒙古潜在光伏年发电量密度分布图”可知,内蒙古潜在光伏年发电量密度分布不均匀,根据图中数值大小,可以判断该地潜在光伏年发电量密度由东北向西南递增。
(1)指出内蒙古潜在光伏年发电量密度空间分布的总体特征。
(2)与内蒙古东部地区相比,说明达拉特地区潜在光伏年发电量密度较大的主要原因。
【答案】 距海较远,气候干旱,云雨天气较少,日照时间较长;纬度较低,太阳高度较大;海拔较高,太阳辐射经过云层和大气的损耗较少,地面太阳能总辐射量丰富。
【解析】 第(2)题,光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种技术。潜在光伏年发电量密度大小与当地获得太阳辐射总量多少有关,主要考虑太阳高度角、日照时间、大气对太阳辐射的削弱作用等因素。内蒙古东西跨度大,该地位于内蒙古的中西部地区,相比内蒙古东部地区而言,一是距海较远,气候干旱,云雨天气较少,日照时间较长;二是纬度更低,太阳高度较大;另外,内蒙古地势由南向北、由西向东缓缓倾斜,所以相比东部地区而言,该地海拔较高,太阳辐射经过云层和大气的损耗较少,地面太阳能总辐射量丰富。
(3)说明光伏发电在当地荒漠治理过程中所起的作用。
【答案】 (3)大量的太阳能光伏板可以阻挡风沙,减少风沙活动频率;可以减少地面水分的蒸发,保持土壤水分,有利于植被恢复;解决当地农村生活用能问题,减少植被破坏。
【解析】 第(3)题,光伏发电在当地荒漠化治理过程中,既起到了直接作用,也起到了间接影响。首先,大量的太阳能光伏电板直接增大了地表的摩擦力,降低了风速,从而减缓了地表风沙活动;其次,由于大面积太阳能光伏电板的铺设,减少了本应该到达地面的太阳辐射,从而降低了地温,减少地面水分的蒸发,保持土壤水分,从而有利于植被恢复;最后,通过建设太阳能光伏电站,解决了当地农村生活用能问题,减少了植被破坏,间接保护了当地的生态环境,抑制了荒漠化的进一步扩大。(共39张PPT)
课时7 地球的自转及其意义
专题三 行星地球
一、考试说明和教学要求
考试说明 教学要求
1.地球自转方向、周期和速度 2.地球自转的地理意义(昼夜交替和晨昏线,地方时的产生和地转偏向力) 1.识记地球自转的方向、周期、速度等基本规律。(区域认知)
2.通过昼夜分布图,掌握晨昏线的判读及应用。(综合思维)
3.学会地方时、区时、日界线的计算。(综合思维)
4.学会运用地转偏向力解释一些自然现象。(地理实践力)
二、知识网络
三、应试指导
考情分析
备考策略
在复习备考中要注意:(1)结合时事新闻,理解晨昏线的意义,多引导学生观察地球仪,提高学生的空间想象力和理解力;(2)注重简单的计算,不要太难,主要抓住地方时的计算。
2022年 无
2021年 无
2020年 无
【课堂导学】
四、要点精讲
要点一 地球自转运动的基本特征
地球自转速度的分布及影响因素
1.极点的角速度和线速度均为0。
2.海拔相同,纬度越高,自转的速度越小;纬度相同,海拔越高,自转线速度越大。
3.60°纬线上的线速度约是赤道上线速度的一半。
4.赤道上空的同步卫星运行的角速度与地面对应点的角速度相同,均为每小时15°。
5.影响地球自转线速度变化的因素
6.航天发射基地应选择在自转线速度较大的地区,并且向东发射,可以节约能源。
因素 影响 关系
纬度 纬度相同,线速度相同 纬度越低,线速度越大 负相关
海拔 海拔越高,线速度越大 正相关
【典题展示1】 (2021·江苏盐城)下图中,左图为某游客坐在江西三清山海拔1800多米的山头,通过延时技术拍摄的“巨蟒出山”美景图,右图为放大后的星迹图。据图完成下列小题。
(1)图中L1和L2分别为甲、乙两颗星星的延时视运动轨迹,下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙星迹方向呈逆时针旋转
B.甲星距地球近,乙星距地球远
C.甲星是恒星,乙星是行星
D.甲星和乙星围绕北极星公转
【答案】 A
【解析】 第(1)题,结合所学知识知,图示所有星星视运动绕转中心为北极星。地球绕地轴自西向东自转,星星视运动方向与其相反,北半球的观测者仰望北方天空看到星星绕北极星逆时针旋。
(2)若摄影者用同样的技术,同时到北冰洋沿岸拍摄,得到的星迹图与上图相比 ( )
A.看到的星空相同
B.星迹视运动的角速度变大
C.看到的星迹更多
D.星迹旋转中心位置更高
【答案】 D
【解析】 第(2)题,北半球北极星的仰角等于观测者所在地的地理纬度,纬度越高,北极星的仰角越大。北冰洋沿岸比江西三清山的纬度高,摄影者同时到北冰洋沿岸拍摄得到的星迹图的旋转中心比三清山的星迹旋转中心位置更高。
要点二 地方时、区时的计算
1.时区划分
2.地方时的计算
地方时的计算依据:“地球自转,东早西晚,1度4分,东加西减,经经计较,分秒必算。”计算时具体可分为四个步骤:一定时,二定向,三定差,四定值。
(1)一定时:确定计算时可作为条件用的已知地方时。光照图中,特殊经线地方时的确定,以下图为例:
①昼半球中央经线的地方时
为12时,如ND。
②夜半球中央经线的地方时
为24时或0时,如NB。
③晨线与赤道交点所在的经
线地方时为6时,如NC。
④昏线与赤道交点所在的经
线地方时为18时,如NA。
(2)二定向:确定所求点与已知时间点的相对东、西方向,如图中求E点的地方时,以D点作为已知时间点,则E点位于D点以东,应“东加”;若求F点地方时,以B点作为已知时间点,则F点位于B点以西,应“西减”。
(3)三定差:确定所求点与已知时间点的经度差,以确定时差,如E点所在经线与ND经线相差45°,时差为3小时。
(4)四定值:根据前面所确定的条件计算出所求时间,如E点地方时为12:00+=15:00,F点地方时为24:00-=21:00。
3.区时的计算
第一步:如果已知该地经度,求时区数。该地所在时区数=该地经度÷15°(余数若小于7.5,则直接舍去;余数若大于7.5,则在结果上加一个时区)。
第二步:求时差,即求时间间隔,每相隔一个时区,时间相差一小时。
第三步:求区时。所求区时=已知区时±时区差×1小时。
4.与行程有关的时间计算
若有一架飞机某日某时从A地起飞,经过m小时飞行,降落在B地,求飞机降落时B地的时间。
这类问题若能建立下列关系,也就不难解答了。
计算公式如下:
降落时B地时间=起飞时A地时间±时差+行程时间(m)
注意:正负选取原则,东加西减。
起飞时A地时间 降落时A地时间
↓±时差 ↓±时差
起飞时B地时间 降落时B地时间
【名师点拨】
时间计算中的“加、减原则”
“东加西减”:即所求地点在已知地点的东边用加,在已知地点的西边用减(这里的东西方向是人为规定,以180°经线为分界线,顺着地球自转方向,越靠近180°经线的地方越靠东)。
【典题展示2】 (2021·辽宁卷)下图为墨西哥及周边地区地理要素分布图。6月1日,在M城海滨散步的游客看到了绚丽的日落景观,此时北京时间约是 ( )
【答案】 D
【解析】 由图可知,M地处90°W附近(西六区),北京时间为东八区,地方时相差约14个小时,6月1日太阳直射北半球,北半球昼长夜短,当M为6月1日日落时,应为18点以后,北京时间应为6月2日8点以后(18点+14小时),故选D。
A.6月1日4:20 B.6月1日19:00
C.6月2日8:00 D.6月2日8:20
要点三 地球上日期的分布与变更
地球上日期变更线有两条,一条是人为规定的国际日期变更线,一条是自然变更的0时经线。
两种日界线的区别
比较项目 零时(或24时)日界线 国际日期变更线
运动特点 向西移动(15°/小时) 固定
延伸特点 完全与经线重合 3段发生弯曲
两侧经度 或时区的差异 两侧可能同为东经度(或东时区),或者同为西经度(或西时区);或一侧为东经度(或东时区),另一侧为西经度(或西时区) 西侧为东经度(或东时区),东侧为西经度(或西时区)
两侧日 期差异 东侧加一天,西侧减一天 东侧减一天,西侧加一天
与地方 时的 关系 只能是日期分界线,既是新一天的0时,也是旧一天的24时 既是日期分界线,又是东西十二区的中央经线,其地方时是东西十二区的区时
成因 自然形成时,地球自转使零时日界线向西移动 人为设定的
关系 两者重合时,全球为同一日期;两者相对时(零时日界线在0°经线上),全球两个日期各占一半
【名师点拨】
日期范围的确定方法
(1)180°经线的地方时是几点,进入新的一天的区域所占时间就是几小时;反过来,全球进入新的一天的区域所占时间是几小时, 180°经线的地方时就是几点。这样在确定新的一天的范围时,只要根据材料所提供的条件,计算出180°经线的地方时,再除以24小时后得到的结果就是全球新的一天的范围,其余的范围就是旧的一天。例如,若180°地方时为6时,则新的一天占全球的1/4,旧的一天占全球的3/4。
(2)新的一天的范围是从0时所在经线向东到180°经线,旧的一天的范围是从0时所在经线向西到180°经线。例如,当北京时间为12时时,与北京属于同一日期的范围为60°W向东至180° (如上图所示),跨240个经度,占全球的2/3。解答此类题目的关键是求出0时所在经线并科学绘图。
【典题展示3】 (2022·浙江卷)摄影爱好者在南半球某地朝西北固定方向拍摄太阳照片,拍摄时间为K日及其前、后第8天的同一时刻。图1为合成后的照片,图2为地球公转轨道示意图。据此完成下题。
图1 图2
【答案】 D
【解析】 日期的划分界限为日界线(180°经线)和0时所在经线,拍摄时间为北京时间5点,也即120°E此时为5:00,计算得出0时此时位于45°E,从45°E向东至180°为今天,跨135°,从45°E向西到180°为昨天,跨225°,所以两个日期之比为135:225,即约为3:5。
拍摄时间为北京时间5点,全球处于不同日期的范围之比约为 ( )
A.1∶1 B.1∶5 C.2∶5 D.3∶5
要点四 沿地表水平运动物体的偏转
原因 受运动惯性的影响,物体总是力图保持原来的方向和速度,但由于受地球的形状和运动的影响,导致它们逐渐偏离了原来的运动方向
特点 地转偏向力垂直于物体的运动方向;只影响运动方向,不影响运动速度;纬度越高,地转偏向力越大
规律 北半球向右偏,南半球向左偏,赤道上不偏
表现 河岸不对称、大气中的气流运动方向改变、大洋中洋流运动方向改变
原理应用 ①河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响,北半球河流冲蚀右岸,在左岸淤积,故港口、防洪堤坝一般建于右岸,聚落、挖沙场地宜选在左岸
②炮弹的发射及物品的空投方位确定
③根据天气资料图,正确判断风向及其变化
④根据风或水流的偏转方向判断南北半球
【典题展示4】 (2022·江西九江七校)一国际地理奥林匹克考察小组在厄瓜多尔的赤道地区做了如下的实验:当将水杯下的木塞拔下,水下漏时,下列哪种现象是可信的 ( )
【答案】 B
【解析】 当木塞被拔下,水下漏时,四周水体向中心运动,受地转偏向力影响,北半球向右偏形成逆时针运动的水流,南半球向左偏形成顺时针运动的水流,赤道上不受地转偏向力影响,水体不会发生偏转运动,故B正确。
A.在赤道以北时,观察花朵浮在水面做顺时针转动
B.在赤道以南时,观察花朵浮在水面做顺时针转动
C.在赤道上时,观察花朵浮在水面做逆时针转动
D.在赤道上时,观察花朵浮在水面做顺时针转动
五、能力摸底
(2018·全国卷Ⅱ)恩克斯堡岛(下图)是考察南极冰盖雪被、陆缘冰及海冰的理想之地。2018年2月7日,五星红旗在恩克斯堡岛上徐徐升起,我国第五个南极科学考察站选址奠基仪式正式举行。据此完成下题。
1.2月7号,当恩克斯堡岛正午时,北京时间约为 ( )
A.2月7日9时 B.2月7日15时
C.2月7日17时 D.2月8日7时
【答案】 A
【解析】 第一步,确定两地的时区,北京时间是东八区的区时;根据图中经纬度,恩克斯堡岛经度约为165°E,所在时区应为东十一区,又知该地的地方时为12时,故该地所在时区区时也为12时。第二步,确定两地时差,东八区和东十一区时差为3个小时。第三步,东八区位于东十一区的西侧,其区时应在12时的基础上减去3个小时,故2月7日,当恩克斯堡岛正午时,北京时间约为2月7日9时,A选项正确。
(2018·海南卷)下图示意海南岛的位置。读图完成下列小题。
【答案】 D
【解析】 通常以180°经线和地方时为0时的经线为界将全球划分成两个日期,0时经线以东至180°经线为新的一天。图中海口的经度约为110°E,所以当地为1月1日正午即110°E的地方时约为1月1日12:00,因此地方时为0时的经线为70°W。即70°W向东至180°共250个经度进入新年,故D正确。
2.1月1日,当海口正午时,地球上进入新年的区域面积与地球总面积的比例 ( )
A.等于1/2 B.多于1/2少于2/3
C.等于2/3 D.多于2/3
(2019·广东仲元中学期中)读图,完成第下列小题。
【答案】 C
【解析】 本题考查地转偏向力。读图分析可知,左图纬度向北递增,位于北半球,在地转偏向力的作用下,南岸②侵蚀,北岸①沉积,故最终与小岛连接的堤岸是①;右图纬度向南递增,位于南半球,在地转偏向力的作用下,西岸③侵蚀,东岸④沉积,故最终与小岛连接的堤岸是④。故选C。
3.如上图所示,两条河流下游各有一个小岛,最终小岛可能连接的堤岸是 ( )
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
六、课堂评价
(2021·广东卷)据报道,北京时间2021年4月29日,包括我国搭载空间站天和核心舱的长征5号B等三枚运载火箭先后发射升空。三个发射场均位于海岸线附近。下表为三枚运载火箭发射的相关信息。据此完成下面小题。
运载火箭 名称 发射场 发射时间
中国长征 5号B 海南文昌航天发射场 北京时间4月29日11时23分
欧洲织 女星 库鲁(5°14'N,52°47'W) 西三区区时4月28日22时50分
美国猎鹰 9号 卡纳维拉尔角(28°29'N,80°35'W) 西五区区时4月28日22时44分
1.三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序为 ( )
A.长征5号B、织女星、猎鹰9号
B.长征5号B、猎鹰9号、织女星
C.织女星、长征5号B、猎鹰9号
D.织女星、猎鹰9号、长征5号B
【答案】 C
【解析】 要判断三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序,应将三枚火箭的发射时间统一换算为北京时间。当欧洲织女星发射场地库鲁,即西三区区时4月28日22时50分时,北京时间为4月29日9时50分(西三区和东八区相差11个小时,东加西减);当美国猎鹰9号发射场地卡纳维拉尔角,即西五区区时4月28日22时44分时,北京时间为4月29日11时44分(西五区和东八区相差13个小时,东加西减)。故欧洲织女星在北京时间4月29日9时50分发射,中国长征5号B在北京时间4月29日11时23分发射,美国猎鹰9号在北京时间4月29日11时44分发射,故三枚火箭发射离开地球表面的先后顺序为:织女星、长征5号B、猎鹰9号,故选C。
(2019·天津十二重点中学3月联考)2018年6月12日,美国联合航空公司UA890航班从上海(约31°N,120°E)出发,飞往旧金山(约38°N,120°W),下图为该航班详细信息。据此完成下列小题。
【答案】 D
【解析】 由两地经度可知,上海位于东八区、旧金山位于西八区,两地相差16小时;则上海的6月12日00:30,相当于旧金山的11日8:30;即从上海出发时,旧金山时间为11日8:30,而到达旧金山时为当地时间11日21:00,则飞行时间为12小时30分钟。故选D。
2.UA890航班飞行的时间为 ( )
A.8小时30分钟 B.4小时30分钟
C.16小时30分钟 D.12小时30分钟
(2022·大连高三期末)2022年1月1日6时27分左右,我国新年的第一缕阳光最先照射到南海南沙群岛的海马滩(10°48'N,117°40'E)。下图为新年第一缕阳光照射位置示意图。据此完成下列小题。
3.图中所示的四个城市接受新年第一缕阳光的先后顺序是( )
A.海马滩、抚远市、三角貂、石塘镇
B.海马滩、石塘镇、三角貂、抚远市
C.海马滩、三角貂、抚远市、石塘镇
D.海马滩、三角貂、石塘镇、抚远市
【答案】 D
【解析】 第3题,依据图文信息,图中所示的四个城市接受新年第一缕阳光的先后顺序,可以按照四个城市向正东至晨昏线的距离由近到远排序,即海马滩、三角貂、石塘镇、抚远市,D正确,A、B、C错。故选D。
4.此日之后,大连 ( )
A.昼长逐渐变短 B.正午太阳高度增大
C.日出逐渐推后 D.日出东北日落西北
【答案】 B
【解析】 第4题,1月1日太阳直射点位于南半球,且向北移动,所以此日之后直至夏至,大连昼长逐渐变长,日出逐渐提前,A、C错;由于太阳直射点北移,大连正午太阳高度增大,B正确;1月1日~3月21日左右,太阳直射点位于南半球,大连日出东南日落西南,D错。综上分析,故选B。(共59张PPT)
课时8 地球公转及其地理意义
专题三 行星地球
一、考试说明和教学要求
考试说明 教学要求
1.地球公转方向、周期和速度 2.地球公转的地理意义 1.掌握地球公转的轨道、方向、周期和速度。(区域认知)
2.理解黄赤交角的产生及其影响。(区域认知、综合思维)
3.联系光照图或地球公转示意图,从时空综合的角度分析地球公转运动的季节变化、昼夜长短和正午太阳高度的时空变化特征,理解四季和五带的形成。(综合思维)
4.学会运用地球公转的原理和规律分析太阳能安装、楼间距、影子变化及日出日落方位等生活实例。(地理实践力)
5.联系二十四节气、日晷、圭表等中华传统文化,分析地理环境对人类活动的影响,正确认识人地协调关系。 (人地协调观)
二、知识网络
三、应试指导
考情分析
备考策略
在复习备考中要注意:(1)结合生活实际,考查光照图和昼夜长短的变化规律及相关计算;(2)结合经纬网图,考查空间想象能力、读图分析能力、逻辑推理能力和地理计算能力,注重考查地理思维方式和基础知识的整合,如光照图的变式图、太阳高度和昼夜长短变化规律的应用等。
2022年 无
2021年 无
2020年 无
【课堂导学】
四、要点精讲
要点一 地球的公转特征与黄赤交角
1.黄赤交角的形成及其影响
黄赤交角是指黄道平面(地球公转轨道平面)与赤道平面的夹角。其主要影响是黄赤交角→太阳直射点移动→昼夜长短、正午太阳高度的变化→季节变化和五带分布。
2.黄赤交角及其变化带来的影响
黄赤交角的存在是导致地球运动产生地理意义的关键要素之一,对其理解应重点关注以下内容:
(1)与黄赤交角相关的角度及其关系
黄赤交角=回归线的度数;黄赤交角与极圈度数互余;黄赤交角=晨昏线与地轴的最大夹角。
黄赤 交角 回归线 极圈 直射点 热量带
变大 度数变大,向两极移动 度数变小,向赤道移动 南北移动的范围增大 热带、寒带范围变大,温带范围变小
变小 度数变小,向赤道移动 度数变大,向两极移动 南北移动的范围减小 热带、寒带范围变小,温带范围变大
为零 黄道面与赤道面重合,太阳终年直射赤道,地球上无季节变化和昼夜长短变化,以及正午太阳高度的年变化
【名师点拨】
北半球的夏半年比冬半年长。地球公转到远日点附近时,是北半球的夏半年,公转速度较慢,所用天数较多;地球公转到近日点附近时,是北半球的冬半年,公转速度较快,所用天数较少。所以北半球夏季时间长于冬季,北极点极昼天数多于极夜天数。
(2)黄赤交角变化带来的影响
【典题展示1】 (2021·青岛二中月考)北京时间2018年6月5日21时7分,中国风云二号H星在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射。7月28日,风云二号H星顺利到达79°E。据此完成(1)~(3)题。
(1)风云二号H星成功发射到顺利到达79°E期间,地球公转速度 ( )
A.先变快后变慢 B.一直变慢
C.先变慢后变快 D.一直变快
【答案】 C
【解析】 第(1)题,据材料可知,风云二号H星成功发射到顺利到达79°E期间是6月5日到7月28日。7月初,地球位于公转轨道的远日点附近,地球公转速度最慢。6月5日到7月初,地球公转速度变慢;7月初到7月28日,地球公转速度变快,故C项正确。
(2)风云二号H星成功发射到顺利到达79°E期间,太阳直射点的移动状况是 ( )
A.一直向北移 B.先向北移后向南移
C.一直向南移 D.先向南移后向北移
【答案】 B
【解析】 第(2)题,风云二号H星成功发射到顺利到达79°E期间是6月5日到7月28日。6月5日到夏至日,太阳直射点向北移动;夏至日到7月28日,太阳直射点向南移动。
(3)风云二号H星成功发射时,地球在公转轨道(图中四个地球位置表示二分二至日)上的位置是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】 D
【解析】 第(3)题,读图可知,左侧位置的地球,太阳直射点位于北半球,说明该位置表示夏至日。6月5日位于夏至日之前,故丁位置符合题意,D项正确。
要点二 昼夜长短的变化
昼夜长短的变化是地球运动的重要地理意义之一,突破此考点应主要抓住“三看”:
1.昼夜长短状况——看“位置”
太阳直射点的位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。
2.昼夜长短变化——看“移动”
太阳直射点的移动方向决定昼夜长短的变化趋势,纬度高低决定昼夜长短的变化幅度。太阳直射点向哪个半球移动,哪个半球昼变长夜变短;且纬度越高,昼夜长短变化幅度越大。如下图所示:
3.昼夜长短计算——看“特点”
(1)根据某纬线的昼弧或夜弧特点进行计算。
昼(夜)长时数=昼(夜)弧度数/15°
(2)根据日出或日落时间特点进行计算。
地方时正午12时把一天的白昼平分成相等的两份(如下图所示)。
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)利用“对称法则”突破昼夜长短变化规律的技巧。
①在同一天中,θ°N的昼长等于θ°S的夜长;θ°N的夜长等于θ°S的昼长。如下图:
②关于夏至、冬至对称的两个日期,其昼夜分布是一样的,即其昼长、夜长、日出时间、日落时间等都相等。因为关于夏至或冬至对称的两个日期,其太阳直射点在同一条纬线上。如下图:
(a与b这两个日期关于夏至日对称,c与d这两个日期关于冬至日对称)
4.有关极昼、极夜问题
(1)出现极昼和极夜时间及极昼和极夜天数计算问题
①南、北极圈每年一天极昼,一天极夜。
②南、北极点每年约半年极昼,半年极夜。
③极圈和极点之间的纬度,可以根据直射点每天移动0.26°来推算。方法:先计算出该地距离极点纬度差,再合算出天数。北半球出现极昼时间为3月21日+该天数,出现极夜时间为9月23日+该天数;南半球出现极昼时间为9月23日+该天数,出现极夜时间为3月21日+该天数。北半球出现极昼时间为(6月22日-出现极昼时间)×2,南半球出现极昼时间为(12月22日-出现极昼时间)×2。
(2)正好出现极昼或极夜纬度的计算
方法:直射点纬度+正好出现极昼或极夜纬度=90°。例如,当70°N出现极昼时,直射点纬度是20°N。又如,当直射点位于10°S时,地球上出现极夜的纬度范围80°N~90°N。
(3)正好出现极昼纬度地点的日出、日落时间及太阳高度日变化规律0时日出,24时(0时)日落,即日出、日落都在同一时间。太阳高度0时为0°,12时为正午太阳高度,24时再降到0°。
(4)已经处于极昼期地点,没有日出、日落,太阳高度全天大于0°,太阳高度日变化为0时大于0°,正午最大。24时也大于0°,与日出时相同。
(5)正好处于极夜纬度地点的日出、日落时间,12时正好日出,之后立即日落,实际上全天没有出现太阳。
5.太阳周日视运动规律
(1)二分日,太阳直射赤道,全球各地太阳正东升、正西落(极点除外)。
(2)北半球的夏半年,太阳直射点在北半球
①北极点太阳高度没有日变化,即太阳运行路线与地平圈平行。
②北极圈以内发生极昼的地区,子夜(最低)太阳位于正北方;南极圈以内发生极夜的地区,太阳始终在地平线以下。
③全球其他各地太阳东北升、西北落,且纬度越高,太阳升落的方位越偏北。
(3)南半球的夏半年,太阳直射点在南半球
①南极点太阳高度没有日变化,即太阳运行路线与地平圈平行。
②南极圈以内发生极昼的其他地区,子夜(最低)太阳位于正南方;北极圈以内发生极夜的地区,太阳始终在地平线以下。
③全球其他各地太阳东南升、西南落,且纬度越高,太阳升落的方位越偏南。
【名师点拨】
太阳直射点位于赤道时,全球各地昼长均为12小时。赤道上各地昼长始终为12小时,非赤道上各地只有春秋分日(太阳直射点位于赤道)昼长才等于12小时。
【典题展示2】 (2021·全国甲卷)2011年日本福岛核泄漏事件之后,德国宣布逐步放弃核电而重点发展光伏发电。下图示意2014年某日德国电力总需求和电力净需求的变化(电力净需求量=电力总需求量-光伏发电量)。据此完成下面小题。
(1)图中所示这一天所在的月份是 ( )
A.3月 B.6月 C.9月 D.12月
【答案】 B
【解析】 第(1)题,根据材料,电力净需求量=电力总需求量-光伏发电量,当电量总需求量等于电量净需求量时,光伏发电量为0,说明此时为黑夜;读图可知,电量总需求量等于电量净需求量的时段为格林尼治时间大约19点到凌晨3点多,远小于12个小时,昼长夜短,为北半球夏季,德国位于北半球,B正确;3月和9月昼夜大致等长,12月昼长远小于夜长,A、C、D错误。故选B。
(2)随着光伏发电量的增加,电力净需求量 ( )
A.全天性减少 B.时段性增加
C.时段性减少 D.不发生变化
【答案】 C
【解析】 第(2)题,读图观察“光伏发电量增加200%时电力净需求量预测曲线”,与电力净需求量曲线对比可看出,随着光伏发电量的增加,电力净需求量在大约3点多到18点减少,其余时段没有变化,C正确,A、B、D错误。之所以出现负值,是因为光伏发电量超过了电力总需求量。故选C。
要点三 正午太阳高度的变化
1.正午太阳高度的纬度分布规律
由图可知:
(1)太阳直射点的正午太阳高度最大,为90°,由此分别向南北两侧递减,即近大远小(离直射的纬线越近越大,越远越小)。
(2)二分日,正午太阳高度由赤道向南北两侧递减;
夏至日,正午太阳高度由23°26'N向南北两侧递减;
冬至日,正午太阳高度由23°26'S向南北两侧递减。
(3)同一纬线上正午太阳高度相等;同一日期,距直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上正午太阳高度相等。
2.正午太阳高度的季节变化规律
(1)不同地区正午太阳高度的季节变化空间图示
(2)不同地区正午太阳高度的季节变化曲线图示
1)北回归线及其以北地区
图甲中:①代表北回归线;②代表23°26'N~66°34'N之间的地区;③代表北极圈;④代表北极点。
图甲 北回归线及其以北地区 图乙 南回归线及其以南地区
2)南回归线及其以南地区
图乙中:①代表南回归线;②代表23°26'S~66°34'S之间的地区;③代表南极圈;④代表南极点。
3)南北回归线之间地区
图丙中:①代表赤道到南回归线之间的地区;②代表赤道到北回归线之间的地区。
3.正午太阳高度的年变化幅度
(1)赤道地区和南北两极地区的年正午太阳高度最大差值均为23°26'。
(2)0°到南北纬23°26'之间的地区(或热带地区),年正午太阳高度最大差值从23°26'增大到46°52'。
(3)南北纬23°26'到南北纬66°34'之间的地区(或南北温带),年正午太阳高度最大差值均为46°52'。
(4)南北纬66°34'至极点之间的地区(或南北寒带),年正午太阳高度最大差值从46°52'减小到23°26'。
4.太阳高度的日变化规律
(1)极点地区:在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天内无变化,其太阳高度等于太阳直射点的纬度。
(2)非极点地区
正午太阳高度的计算
正午太阳高度=90°-两点纬度差(δ)。
“两点”指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球,两点纬度差为大数减去小数;若两点分属于南北不同半球,两点纬度差为两点的纬度之和。
如图所示:当太阳直射B点时,A点的正午太阳高度H=90°-δ= 90°-(40°-10°)=60°;C点的正午太阳高度H=90°-δ=90°-(10°+23°26')=56°34'。
5.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时。当某地太阳高度角达一天中的最大值时,日影最短,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,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)计算楼距。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度角,并计算影长。以我国为例,如图,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=h·cotH。
(4)计算热水器安装角度。理论上应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°(如图)
【名师点拨】
判断日影长短及方向
太阳直射点上,物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向。北回归线以北的地区,正午的日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日最短;南回归线以南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日最短;南北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南,冬至日朝向正北,直射时日影最短(等于0)。
【典题展示3】 (2021·北京卷)下图示意北纬27°附近部分地点某年的平均气温。读图,完成下面小题。
【答案】 D
【解析】 结合学过的知识,影长和正午太阳高度角成反比,太阳高度角越小,影子越长,从夏至日到冬至日,太阳直射点从北回归线向南回归线移动,北回归线以北的地区正午太阳高度逐渐变小,冬至日达最小值,木杆影长数值先增大到最长,然后太阳直射点从南回归线向北移动,北半球正午太阳高度逐渐变大,木杆影长数值减小,到夏至日达最小值,故木杆影长数值先增大、后减小的时间段必须经历冬至日。大雪(12月6~8日)—冬至(12月22日前后)—小寒(1月5~7日),故D正确;立春(2月3~5日)—惊蛰 (3月5~7日),芒种(6月5~7日)—小暑(7月6~8日),白露(9月7~9日)—寒露(10月8~9日),显然都没经过冬至日,故A、B、C错。
某地理小组连续多日在该纬线附近同一地点用木杆测量正午太阳高度角,记录的木杆影长数值先增大、后减小。该小组测量影长的时间段是 ( )
A.立春—惊蛰 B.芒种—小暑
C.白露—寒露 D.大雪—小寒
要点四 太阳视运动
1.日出、日落方向
无极昼地区 刚好出现极昼的地区
3月21日 ~9月23日 9月23日 ~3月21日 赤道 北极圈内 南极圈内
日出、 日落方位 东北升,西北落 东南升,西南落 正东升,正西落 正北升,正北落 正南升,正南落
正午太阳方位 23.5°以北 正南 正南 3月21日~9月23日在正北;9月23日~3月21日在正南;春秋分日在头顶 正南 正北
23.5°以南 正北 正北
南北回 归线之间 根据具体日期而定
太阳方位平面图
图示(北半球)
【特别提醒】 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,正午太阳有时在天顶,有时在正南方天空,有时在正北方天空。
③太阳的周日运动:以上图夏至日为例,太阳东北升—东南方天空—正南方天空—西南方天空—西北落。
【典题展示4】 (2022·浙江卷)我国某中学生在学校附近通过天文观测,绘制出北极星光线与正午太阳光线之间夹角α的年变化曲线,下图为该曲线示意图。据此完成下面小题。
(1)符合“昼变短,夜比昼长”条件的时段是 ( )
A.甲至乙 B.乙至丙
C.丙至丁 D.丁至戊
【答案】 D
【解析】 第(1)题,根据所学知识可知,北极星光线与地面的夹角为当地的纬度,正午太阳高度在夏至日达到最大值,所以北半球北极星光线与正午太阳光线的夹角α,在夏至日达到最小值,冬至日达到最大值,根据图示信息可知,丙为夏至日,甲、戊为冬至日,乙为春分日,丁为秋分日,北半球符合“昼变短,夜比昼长”的是秋分日到冬至日,应是图中的丁至戊,D选项正确,A、B、C选项错误,所以选D。
(2)丙日,对应的北极星光线和正午太阳光线位置关系正确的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】 C
【解析】 第(2)题,根据上题分析可知,丙为夏至日,太阳直射点位于北回归线,北极星光线与地面的夹角为当地纬度,正午太阳高度为90°减去所在地与北回归线的纬度差,所以夏至日北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°,①④错误;②图,北极星光线与地面的夹角为58°,当地纬度为58°N,我国最北端纬度位置约为53°N,不符合,②错误;③图北极星光线与正午太阳高度的和为113.5°,且北极星与地面的夹角为36°,纬度位置为36°N,符合我国的纬度范围,③正确。所以选C。
【名师点睛】 北极星的仰角就是北极星相对于地平线或海平面的高度角。当地的地理纬度(北纬) ,由于恒星(包括北极星)离我们非常遥远,视线与地轴的延长线可以看作是平行的,所以北极星的仰角等于当地的纬度。
五、能力摸底
(2022·德州高三期末)2021年5月22日,日本东京台场海滨公园,落日映照着奥运五环雕塑,摄影爱好者用相机拍下这一美景(下图)。据此完成1~2题。
1.此时,拍摄者面向 ( )
A.东南方 B.东北方
C.西南方 D.西北方
【答案】 D
【解析】 第1题,根据材料可知,拍摄时间为5月22日,该日太阳直射点已过赤道两个月,将接近北回归线,北半球昼长夜短,太阳从东北方升起,西北方向日落。材料中已经讲到拍摄的是日落图,且图中可看出拍摄者面向太阳,因此拍摄者面向的是西北方,故选D。
2.两个月后,在同样的位置和角度再拍一张照片,落日可能位于 ( )
A.左下圆环 B.右上圆环
C.右侧圆环 D.中间圆环
【答案】 D
【解析】 第2题,根据材料,题意为两个月后,那么就是7月22日,太阳直射点自5月22日起,6月22日到达北回归线,历时一个月时间;再由北回归线向南移动(6月22日到7月22日)一个月时间,因此7月22日时太阳直射点回到5月22日直射的纬线上,因此拍摄的落日与之一样,观察图中太阳位于五环上排的中间环,故选D。
(2022·重庆一诊)下图为我国40°N某城市小区的某栋楼房平面示意图,阳台均安装玻璃防护栏,北楼单元住户在图示阳台位置栽种了一盆花卉盆景,秋冬季时,住户把残花落叶覆盖在盆景的土壤上,以增加土壤肥力。据此完成3~5题。
3.冬季晾晒衣物时,晾晒效果最好的阳台是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】 A
【解析】 第3题,冬季我国40°N某城市日出东南,日落西南,阳台②④阳光照射时间短,阳台①③阳光照射时间差距不大,但阳台①位于西南方,午后太阳高度较大且气温较高,晾晒衣物效果最好。
4.某晴天,该城市昼长为14小时,日落时太阳方位角(指由正北开始按顺时针方向计量的角度)为292°,阳台②的盆景被阳光照射时间最接近 ( )
A.60分钟 B.82分钟 C.88分钟 D.100分钟
【答案】 B
【解析】 第4题,某晴天,该城市昼长为14小时,日落时方位角为292°,根据对称原则,可推出日出方位角为90°-(292°-270°) =68°,从日出到日落太阳在水平方向转过的角度为292°-68° =224°,再推出每小时太阳大约转过的角度为224°/14=16°。从理论上讲,花卉盆景处于阳台②内侧,且有两阳台墙体阻断,只有当光线从正西照射过来时,花卉盆景才能照射到阳光。所以,照射时间为(292°-270°)/16°=1.375小时=82.5分钟。由于太阳在水平方向转过的角度并不是匀速的,本题也仅是估算值,故选最接近的B。
5.住户秋冬季把残花落叶覆盖在盆景的土壤上,除增加土壤肥力外,还可以 ( )
A.减少异味的散发 B.增加昼夜温差
C.起保温保湿作用 D.抑制病虫生长
【答案】 C
【解析】 第5题,住户秋冬季把残花落叶覆盖在盆景的土壤上,除增加土壤肥力外,还可以起保温保湿作用。故选C。
(2022·烟台一模)天井在我国传统民居中比较常见,某些地区天井布局呈长方形,东西长度远远大于南北宽度。下图为我国某地民居的天井景观及冬至日正午太阳入射角度示意图。读图完成下列小题。
【答案】 A
【解析】 第6题,由右图的左侧房角与太阳光线交点向下作垂线,根据图中的数据,房角高度为8米,影长为8米,可知冬至日正午太阳高度为45°,此时太阳直射23°26'S,根据正午太阳高度的计算公式,可得出当地的纬度为21°34'N,A项正确。
6.图示民居所在地的纬度最可能是 ( )
A.21°34'N B.30°N
C.45°N D.46°34'N
7.图示地区天井东西方向长度远远大于南北方向的目的是( )
A.利于民居内的通风透气
B.遮挡阳光直射东西过道
C.增加东西厢房的采光
D.利于阳光照射南北厅堂
【答案】 C
【解析】 第7题,当东西和南北宽度都大时,利于民居内的通风透气,A错误;根据上题,该地纬度为21°34'N,一年四季正午太阳高度角都较大,最小时为45°,天井东西方向长度远远大于南北方向,有利于阳光照射东西过道,可增加东西厢房的采光,B错误,C正确,南北长度小于东西长度,可减少阳光直接照射北厅堂,D错误。
六、课堂评价
(2022·济宁一模)利用太阳定方位较精确的方法是日影杆法。先在地面上竖立一根垂直于地面的杆子,以杆基为圆心,适当距离为半径,在杆影的一侧画一个半圆,记下杆影顶端恰好落在半圆上的两点,将这两点与圆心连接,画出一个等腰三角形,根据此三角形顶角的角平分线来确定方位。家住海南(20°N,110°E)的小明在夏至日运用该原理进行观测,在北京时间9时测得杆影顶端落在半圆上的M点,当天某时刻测得杆影顶端落在半圆上的N点,如图所示。据此完成下列小题。
1.图中OM的指向为 ( )
A.东北 B.西南 C.东南 D.西北
【答案】 B
【解析】 第1题,北京时间9时的时候,海南(20°N,110°E)的地方时为8:20,杆影OM是夏至这一天测量的,太阳直射点在北半球,接近北回归线,此时全球各地日出东北、日落西北,上午8:20太阳在东北方向上,杆影OM指向西南方向。
2.观测当天,杆影顶端落在半圆上的N点时,北京时间为 ( )
A.15时 B.15时40分
C.16时20分 D.16 时40分
【答案】 C
【解析】 第2题,杆影顶端落在半圆上的M点与N点时,两者影长一样,关于正午对称的时间。在北京时间9时测得杆影顶端落在半圆上的M点,又小明家住海南(20°N,110°E),故可以求出此时小明所在的地方时间为8点20分,影子顶端在N点时,地方时为15时40分;根据经度差异,可求此时北京时间为16时20分。
(2022·山东临沂一模)在北京某学校组织的地理实践活动中,小明同学于4月19日、5月10日和6月7日三天拍摄了“天际线上的日与城市”的作品(下图示意)。据此完成下列小题。
【答案】 B
【解析】 第3题,图片拍摄于北京的4、5、6月份,太阳直射点在北半球,日出东北逐渐偏北,日落西北逐渐偏北。结合图中三天太阳的相对位置,可进行假设:若为日出,则图片右侧偏南,与三天日出的相对位置关系矛盾;若为日落,则符合相对关系,此时日落西北,因此为东南方向拍摄,故选B。
3.小明拍摄时位于楼群的 ( )
A.西南方向 B.东南方向
C.西北方向 D.东北方向
4.图中4月19日和5月10日的太阳高度相同,由此可以判断小明三天拍摄的时刻从早到晚依次是 ( )
A.6.7 5.10 4.19 B.4.19 5.10 6.7
C.5.10 4.19 6.7 D.5.10 6.7 4.19
【答案】 B
【解析】 第4题,同一拍摄时间,5.10太阳高度更高;如果出现同一太阳高度,则5.10拍摄时间更晚。同理,6.7更低的太阳高度,拍摄时间最晚。故选B。
(2022·南通二模)下图为2022年3月7日正午江苏某校教学楼走廊照片。此时,走廊柱影与南墙面的夹角约为82°,据此完成下列小题。
5.该教学楼的朝向为 ( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】 B
【解析】 第5题,考查教学楼的朝向,根据3月7日正午时刻廊柱影子朝向判断教学楼南墙面的朝向即可。根据太阳直射点与江苏的纬度进行判断,一年中正午时刻,太阳位于江苏正南天空,因此3月7日正午时刻走廊柱子的影子朝向正北,此时走廊柱影与南墙面的夹角约为82°,因此可以得到墙面与东西方向的夹角为8°,据此判断,该教学楼的走向为西北—东南走向,故选B。
6.与该日日影现象几乎一致的日期是 ( )
A.4月4日 B.9月9日
C.10月8日 D.12月7日
【答案】 C
【解析】 第6题,要出现与该日日影现象几乎一致,则太阳直射点相同,即太阳直射点仍位于上次所在的纬线上,正午时刻太阳高度角相等。根据太阳直射点移动的规律可知,这两天关于二至日对称,根据此时为3月7日进行推算,关于二至日对称的时间约为10月8日,因此出现该日日影几乎一致的日期为10月8日,故选C。
